
什麼是齒輪泵?深入了解原理、種類與應用
齒輪泵是液壓系統中最常見、最可靠的動力來源之一。無論是在工具機、射出成型機,還是各類工業設備中,它都扮演著將機械能轉換為油壓能的重要角色。對製造業而言,齒輪泵具備高性價比、能適用於中高壓環境、可處理高黏度流體、高容積效率,並能滿足高流量輸送需求。外嚙合齒輪泵以結構緊湊、耐壓性高著稱,內嚙合齒輪泵則因輸送平穩、噪音低而廣泛應用。憑藉這些特性,齒輪泵已成為液壓系統中不可或缺的核心元件。
一、齒輪泵的工作原理
齒輪泵是一種常見的容積式液壓泵,透過兩個互相咬合(嚙合)的齒輪轉動,把液體從入油口送到出油口。當齒輪分開時,液體被吸入;當齒輪咬合時,液體被擠出,形成一系列不斷變化的密閉空間,把液體不斷帶著往前推。
- 吸入階段::當齒輪彼此分開時,泵腔裡會形成一個低壓區,外面的液體就會被吸進來。
- 輸送階段::液體被夾在齒輪的凹槽和泵殼之間,隨著齒輪旋轉,被沿著外圈一路帶往出油口。
- 排出階段::當齒輪再度咬合時,液體被擠壓出去,形成穩定的流量,而且流量大小會隨著齒輪轉速而改變。
外嚙合齒輪泵運轉示意圖

內嚙合齒輪泵運轉示意圖

二、什麼時候適合用齒輪泵
雖然齒輪泵的基本工作原理相同,但依照齒輪排列方式不同,可分為外嚙合齒輪泵與內嚙合齒輪泵兩種,簡稱外齒輪泵、內齒輪泵。兩者在結構特性與適用場合上各有優勢,因此在不同產業中扮演著不同角色。
外嚙合齒輪泵優勢:
- 壓力與流量::多用於中壓系統(約 100–200 bar),並適合大流量的工況需求。
- 效率:容積效率一般在 90% 以上。
- 適用流體:可處理高黏度流體。
- 成本與維護:維修容易,屬於高性價比的選擇。
外嚙合齒輪泵注意事項:
- 噪音:由於輸出流量脈動較大,導致噪音偏高,長時間運轉時需注意環境需求。
- 壽命:若長時間高速運轉或在高溫條件下使用,磨損速度較快,壽命會縮短。
外嚙合齒輪泵應用領域:
外齒輪泵廣泛用於農業機械、工業設備、行走機械(如堆高機、挖土機)、潤滑油系統等場合。
內嚙合齒輪泵優勢:
- 壓力與流量::廣泛應用於中高壓到高壓系統(200 bar 以上),也適合大流量的工況需求
- 效率:容積效率可達 93% 以上,擁有徑向、軸向壓力補償,影響泵長期使用時,效率逐漸減少的速度。
- 噪音:流量脈動小(高轉速時,脈動差異更明顯)、輸出平穩,且噪音低,適合需要精密控制或安靜環境的場合。
- 壽命:利用徑向、軸向壓力補償,適應高壓與高溫條件,耐久性佳,壽命更長。
- 可以依照流量需求,進行多款連接的串泵組裝
外嚙合齒輪泵注意事項:
- 成本與維護:結構較複雜,需精密加工與裝配來滿足可靠的性能表現,價格較高。
外嚙合齒輪泵應用領域:
內齒輪泵常見於各類製造機械、金屬加工機械、移動車輛機械、液壓系統、伺服系統與油電整合應用中。這類設備通常對油溫控制、能效與精度要求高,因此內齒輪泵能展現其低噪音、高穩定度的優勢。
| 特性 | 外嚙合齒輪泵 | 內嚙合齒輪泵 |
|---|---|---|
| 結構設計 | 結構簡單、維護容易 | 結構較複雜,加工精度要求高 |
| 壓力與流量 | 多用於中壓系統(約 100–200 bar), 適合大流量的工況需求 | 中高壓到高壓系統(200 bar 以上), 適合大流量的工況需求 |
| 效率 | 優 | 特優 擁有徑向、軸向壓力補償 |
| 噪音 | 安靜 | |
| 壽命 | 優 | |
| 適用流體黏度 | 高 | 高 |
| 成本與維護 | 優 |
內嚙合齒輪泵優勢:
CML全懋精機擁有近45年的產業合作經驗,在內、外嚙合齒輪泵產品應用領域中,累積多元的實績與整合案例,也是全台第一間內齒輪泵製造商。於2001年起,成為德國Eckerle(艾可勒)在亞洲區的總代理商,與其深度合作較流,發展出穩健的生產技術背景與豐富的產品資源。在雙聯泵配置上,CML專業團隊同樣獲得授權的組配技術,能靈活組合進口的Eckerle與台製泵,兼顧高效率、低噪音與成本效益,達到高性價比需求。CML提供多樣化的壓力與流量規格,依據不同產業與設備特性進行最佳化配置,滿足從高壓穩定輸出到節能的多元應用需求。
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