浅谈缝纫机供油系统的主要种类及工作原理

丹阳湖

                         浅谈缝纫机供油系统的主要种类及工作原理
供油系统是缝纫机的重要组成部分之一，而供油泵是供油系统的核心。在缝纫机中，由于受空间、使用条件的限制，使用的油泵主要分为齿轮泵、离心叶轮泵和柱塞泵。这些泵的主要特点是结构简单、体积小、重量轻、供油量大、使用可靠、寿命长、制造容易、维修方便、价格便宜。但也有不少缺点，如噪声较大、对密封要求高、密封件容易老化、出口压力小等。

　　(1)齿轮泵

　　齿轮泵又分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，如图2-30所示。

　　外啮合齿轮泵通常由泵体、一对大小相等的圆柱齿轮、端盖、滤网、齿轮轴组成，泵体或端盖)上有进油孔和出油孔。齿轮泵一般通过螺旋齿轮(或蜗轮蜗杆)与传动轴相连，有的也采取其他方式单独传动。工作时依靠泵体的特殊形状与齿轮成动配合下的密封状态，通过齿轮轮齿之间的空隙把油从一侧愉送到另一侧.

　　内啮合齿轮泵(也称转子泵)通常由泵体、外齿轮(外转子)、内齿轮(内转子)、端盖、滤网、油泵轴、销钉组成，端盖上有进油孔，泵体上有出油孔。内啮合齿轮泵工作时依靠内外齿轮(转子)形状的配合，使内外齿轮轮齿之间的空隙在运转中不断变大和缩小，把油不断吸人和挤出内外齿轮轮齿之间的空隙，实现泵油。

　　(2)离心泵

　　叶轮式离心泵通常由泵体、叶轮、油泵轴、端盖、滤网组成，端盖上有进油孔，泵体上有出油孔。叶轮式离心泵一般通过插接方式与竖轴相连。工作时依靠叶轮转动产生的离心力把油吸人和压出泵体，见图2-31.

（3）凸轮柱塞泵

缝纫机上使用的凸轮柱塞泵如图2-32、图2-33所示，主要由凸轮、柱塞、弹簧、压簧片、压簧片螺丝、外套筒组成，外套筒上另有进油孔和出油孔。由于凸轮是在外套筒内旋转，所以凸轮的凹陷部分在外套筒内形成空腔，还由于柱塞的分隔作用，当空腔刚到达并越过柱塞中心位置时，在柱塞进油孔一侧形成负压，机油被吸人空腔，’随着凸轮的转动空腔被吸满机油，在外套筒的封闭作用下，空腔内的机油被继续往前输送，当吸满油的空腔到达柱塞时，由于柱塞的阻隔，随着凸轮的转动，空腔内的机油被压出出油孔.

　　近年来，随着加工技术的发展，汽车用油泵——摆线转子泵被应用到缝纫机中，特别是对一些全封闭自动润滑系统的机种，如包缝机、绷缝机。它具有以下优点：

　　一、结构简单，体积小，重量轻，输油量大

　　摆线转子泵系采用内外转子啮合的结构，齿数少，结构尺寸紧凑，不借助其他隔离元件便能形成密封腔，其零件数量少。

　　二、运转平稳，噪音小

　　摆线转子泵内外转子齿数只差一齿，它们做相对运动时，齿面滑动速度小，啮合点在不断地沿着内外转子的齿廓移动，因此，两转子齿面的相互磨损小。由于吸油腔和排油腔的包络角度大，接近145°，吸油和排油时间都比较充分，因此，油流比较平稳，运动也比较平稳，且噪音明显低于齿轮泵。

　　三、高速特性好

　　对于一般的渐开线齿轮泵，如果转速过高，则因离心力的作用将会导致齿谷充油不足形成“空穴”，使泵的效率下降，因此，其转速很少超过3 000rpm，圆周速度在5～6m/s以内。对于摆线转子泵，吸排油角度范围大，在高速旋转时，离心力的作用有利于油液在齿谷内的充填，不会产生有害的“空穴”现象，因此，摆线转子泵的转速范围可在几百至近万转。

　　这种泵的缺点是，内外转子加工精度要求高，要满足这一点必须有专用的刀具，并且加工后须对研跑合，影响大批量的生产，只有用粉末冶金压制成型方法才能进行大规模生产，现在也有用工程塑料一次成型，大大降低了生产要求和生产成本，为该泵的普及创造了条件。

结构及工作原理

　　一、结构

　　如图1所示的摆线转子泵实体模型，其主要工作部件是一对内啮合的齿轮——内、外转子。它是由内转子1、外转子2、泵体3、底座4等组成。外转子2在泵体3中可自由旋转，泵体3与底座4通过螺钉连为一体，内、外转子的啮合必须有正确的偏心距，因为摆线齿轮与渐开线齿轮不同，它没有可分性。偏心距不正确，将影响内、外转子的啮合，从而使效率下降，并产生噪声，甚至导致转子的损坏。

使用这种油泵的缝纫机有“兄弟”牌LH4-B814型平头锁眼机、“星菱”牌FW-777型绷缝机等。

                       

　在摆线型内啮合泵中，内转子为主动轮，外转子为从动轮，两者做同向运动。内、外转子的速比i=Z1/Z2。由于内、外转子的啮合过程存在“二次啮合作用”，因此，能形成几个独立的封闭包液腔。随着内、外转子的啮合旋转，各包液腔的容积将发生不同的变化。例如，在图2的a时包液腔V1容积最小，在图2的e时包液腔V5的容积达最大值。当包液腔容积由小变大时，包液腔内产生局部真空，在大气压力的作用下，油液通过底座进油口被吸入，此时即为吸油过程。当包液腔容积达到最大值时，吸油过程结束（图2a～e）。随着转子的啮合旋转，包液腔的容积由大变小，包液腔内的油液从排油口中被压出，此为泵的排油过程（图2e～h）。

　　由图2可知，转子泵在工作过程中，内转子的一个齿每转过一周，出现一个工作循环，即完成泵的吸油至排油过程。一个转子泵的内转子有Z1个齿，它每旋转一周，必然出现Z1个与上述V腔相同的工作循环，泵便通过此Z1个工作循环连续不断地向外输油。故当内外转子绕互相平行的两轴线作不同转速同方向转动时，必发生相对运动，此运动使内外转子间产生不断变化的空间，并与吸油和排油道接通，起到泵的作用。

内、外转子齿廓几何关系

　　一、外转子： 外转子齿廓由Z2个等分均匀的圆弧组成。

　　二、内转子： 内转子齿数为Z1=Z2-1，齿廓是与外转子在保持一定的偏心距e的条件下，按固定传动比啮合运动的圆弧齿廓的共轭曲线，此曲线是一条短幅外摆的内等距线。

三、内外转子的结构参数：图3所示为内外转子啮合图，外转子的参数有：a-齿形圆半径，

R-创成圆半径，L-限制圆半径，r-内切圆半径，D-外径，Z2-齿数；内转子的参数有：ρ1-长径，ρ2-短径，d-内径， Z1-齿数，内外转子偏心距为e。

　　其中，决定转子形状和大小的原始参数是Z1、 Z2、e、R和a，其余参数可通过内外转子啮合的几个特殊啮合位置简单进行推算。

                                     

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