什么是齿轮泵？深入了解原理、种类与应用 | 全懋精機股份有限公司
全懋精機股份有限公司FAQs - 什么是齿轮泵？深入了解原理、种类与应用. 成立40年液压泵与阀制造商，Eckerle亚洲唯一总代理，拥有经验丰富的团队、多样化及客制化的产品。 CML全懋成立于1981年，不仅是台湾第一个投入油压传动领域的企业，产品更行销全球多国。作为动能的关键驱动者，CML全懋提供企业稳定可靠的动能，以坚持不懈的精神与整合式的创新，投入研发、持续突破自我，成为台湾唯一生产「高效节能内齿轮泵」的企业，持续研发绿能高效方案，达到环境永续的理想。
什么是齿轮泵？深入了解原理、种类与应用
齿轮泵是液压系统中最常见、最可靠的动力来源之一。无论是在工具机、射出成型机，还是各类工业设备中，它都扮演着将机械能转换为油压能的重要角色。对制造业而言，齿轮泵具备高性价比、能适用于中高压环境、可处理高黏度流体、高容积效率，并能满足高流量输送需求。外啮合齿轮泵以结构紧凑、耐压性高著称，内啮合齿轮泵则因输送平稳、噪音低而广泛应用。凭借这些特性，齿轮泵已成为液压系统中不可或缺的核心元件。
一、齿轮泵的工作原理
齿轮泵是一种常见的容积式液压泵，透过两个互相咬合(啮合)的齿轮转动，把液体从入油口送到出油口。当齿轮分开时，液体被吸入；当齿轮咬合时，液体被挤出，形成一系列不断变化的密闭空间，把液体不断带着往前推。
- 吸入阶段：：当齿轮彼此分开时，泵腔里会形成一个低压区，外面的液体就会被吸进来。
- 输送阶段：：液体被夹在齿轮的凹槽和泵壳之间，随着齿轮旋转，被沿着外圈一路带往出油口。
- 排出阶段：：当齿轮再度咬合时，液体被挤压出去，形成稳定的流量，而且流量大小会随着齿轮转速而改变。
外啮合齿轮泵运转示意图
内啮合齿轮泵运转示意图
二、什么时候适合用齿轮泵
虽然齿轮泵的基本工作原理相同，但依照齿轮排列方式不同，可分为外啮合齿轮泵与内啮合齿轮泵两种，简称外齿轮泵、内齿轮泵。两者在结构特性与适用场合上各有优势，因此在不同产业中扮演着不同角色。
1. 外啮合齿轮泵（External Gear Pump）
如右图所示，外齿轮泵的主动齿与被动齿为单齿接触，结构设计相对简单。
外啮合齿轮泵优势：
- 压力与流量：：多用于中压系统（约100–200 bar），并适合大流量的工况需求。
- 效率：容积效率一般在90% 以上。
- 适用流体：可处理高黏度流体。
- 成本与维护：维修容易，属于高性价比的选择。
外啮合齿轮泵注意事项：
- 噪音：由于输出流量脉动较大，导致噪音偏高，长时间运转时需注意环境需求。
- 寿命：若长时间高速运转或在高温条件下使用，磨损速度较快，寿命会缩短。
外啮合齿轮泵应用领域：
外齿轮泵广泛用于农业机械、工业设备、行走机械（如堆高机、挖土机）、润滑油系统等场合。
2. 内啮合齿轮泵（Internal Gear Pump）
如右图所示，内齿轮泵由一个内齿轮与一个外齿轮组成，两者以偏心方式啮合。运转时有多齿同时接触，受力分散。
内啮合齿轮泵优势：
- 压力与流量：：广泛应用于中高压到高压系统（200 bar 以上），也适合大流量的工况需求
- 效率：容积效率可达93% 以上，拥有径向、轴向压力补偿，影响泵长期使用时，效率逐渐减少的速度。
- 噪音：流量脉动小(高转速时，脉动差异更明显)、输出平稳，且噪音低，适合需要精密控制或安静环境的场合。
- 寿命：利用径向、轴向压力补偿，适应高压与高温条件，耐久性佳，寿命更长。
- 可以依照流量需求，进行多款连接的串泵组装
外啮合齿轮泵注意事项：
- 成本与维护：结构较复杂，需精密加工与装配来满足可靠的性能表现，价格较高。
外啮合齿轮泵应用领域：
内齿轮泵常见于各类制造机械、金属加工机械、移动车辆机械、液压系统、伺服系统与油电整合应用中。这类设备通常对油温控制、能效与精度要求高，因此内齿轮泵能展现其低噪音、高稳定度的优势。
| 特性 | 外啮合齿轮泵 | 内啮合齿轮泵 |
|---|---|---|
| 结构设计 | 结构简单、维护容易 | 结构较复杂，加工精度要求高 |
| 压力与流量 |
多用于中压系统（约100–200 bar）， 适合大流量的工况需求 |
中高压到高压系统（200 bar 以上）， 适合大流量的工况需求 |
| 效率 | 优 |
特优 拥有径向、轴向压力补偿 |
| 噪音 | 安静 | |
| 寿命 | 优 | |
| 适用流体黏度 | 高 | 高 |
| 成本与维护 | 优 |
内啮合齿轮泵优势：
CML全懋精机拥有近45年的产业合作经验，在内、外啮合齿轮泵产品应用领域中，累积多元的实绩与整合案例，也是全台第一间内齿轮泵制造商。于2001年起，成为德国Eckerle（艾可勒）在亚洲区的总代理商，与其深度合作较流，发展出稳健的生产技术背景与丰富的产品资源。在双联泵配置上，CML专业团队同样获得授权的组配技术，能灵活组合进口的Eckerle与台制泵，兼顾高效率、低噪音与成本效益，达到高性价比需求。 CML提供多样化的压力与流量规格，依据不同产业与设备特性进行最佳化配置，满足从高压稳定输出到节能的多元应用需求。
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