Grundaufbau und Funktionsweise einer Zahnradpumpe?
Der Aufbau der Zahnradpumpe
Die Struktur der Zahnradpumpe Wie in der Abbildung dargestellt, wird bei Drehung des Antriebsrades der Pumpe in Pfeilrichtung das Zahnrad auf der rechten Seite (Ölsaugkammer) ausgekuppelt. Die Zähne des Zahnrades treten zwischen den Zähnen aus, wodurch sich das Dichtungsvolumen vergrößert und ein Teilvakuum entsteht. Unter dem Einfluss des äußeren Atmosphärendrucks strömt das Öl aus dem Öltank durch die Ölsaugleitung in den Ölsaugraum. Mit der Drehung des Zahnrades wird das angesaugte Öl auf die andere Seite befördert und gelangt in die Öldruckkammer. Dabei greifen die Zahnräder wieder ineinander, wodurch sich das Dichtungsvolumen allmählich verringert und das Öl zwischen den Zahnrädern verdrängt wird. So entsteht der Öldruck der Zahnradpumpe. Im Eingriff trennt die Zahnflanke die Ölsaugkammer von der Öldruckkammer und dient der Ölverteilung. Wird das Antriebsrad der Zahnradpumpe vom Motor kontinuierlich angetrieben, greifen die Zahnräder auf der Eingriffsseite wieder aus. Mit zunehmendem Dichtungsvolumen wird kontinuierlich Öl aus dem Öltank angesaugt, und die Zahnradzähne greifen in den Eingriff. Verringert sich das Dichtungsvolumen, fließt das Öl ab – so funktioniert die Zahnradpumpe. Die vordere und hintere Abdeckung sowie das Pumpengehäuse werden durch zwei Positionierstifte 17 fixiert, die mit sechs Schrauben befestigt sind (siehe Abbildung 3-3). Um eine reibungslose Drehung des Zahnrads bei gleichzeitig minimaler Leckage zu gewährleisten, muss ein ausreichendes axiales Spiel von 0.04–0.06 mm zwischen der Stirnfläche des Zahnrads und der Pumpenabdeckung vorhanden sein. Das radiale Spiel zwischen Zahnkopf und Pumpengehäuseinnenfläche hat aufgrund des langen Dichtungsbandes und der durch die lineare Geschwindigkeit des Zahnkopfs und die Ölaustrittsrichtung erzeugten Scherströmung nur geringen Einfluss auf die Leckage. Das Problem besteht darin: Wenn das Zahnrad einer unausgeglichenen Radialkraft ausgesetzt ist, sollte der Kontakt zwischen der Zahnspitze und der Innenwand der Pumpe vermieden werden, daher kann das Radialspiel etwas größer sein, im Allgemeinen 0.13 bis 0.16 mm.
Um zu verhindern, dass Drucköl aus dem Pumpengehäuse und dem Pumpendeckel nach außen austritt und um die Spannung der Kompressionsschraube zu reduzieren, sind an den Stirnflächen beider Seiten des Pumpengehäuses Entlastungsnuten 16 für die Öldichtung angebracht, die in das Pumpengehäuse und den Pumpendeckel hineinreichen. Dadurch wird Drucköl in die Saugkammer eingeleitet. Kleine Öffnungen im Pumpendeckel und an der Antriebswelle leiten austretendes Drucköl vom Lagerende in die Saugkammer der Pumpe, um ein Überlaufen zu verhindern und gleichzeitig das Nadellager zu schmieren.
Wie funktionieren Zahnradpumpen?
Das Funktionsprinzip der Zahnradpumpe ist in der Abbildung dargestellt. Sie besteht aus drei Teilen: dem Pumpendeckel 4 und 8 sowie dem Pumpengehäuse 7. Das Pumpengehäuse 7 ist mit zwei gleich großen Zahnrädern ausgestattet, deren Breite und Eingriffsfläche eng beieinander liegen. Das Zahnrad 6, die beiden Zahnräder, die beiden Endkappen und das Pumpengehäuse bilden eine Dichtungskammer. Diese ist durch die Zahnkopfkante und die Eingriffslinie der Zahnräder in zwei Bereiche unterteilt: die Ölsaugkammer und die Öldruckkammer. Die beiden Zahnräder sind jeweils auf der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 15 mittels Nadellagern mit Passfedern befestigt. Die Antriebswelle wird vom Motor angetrieben.
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