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國內外高粘度齒輪泵的發展特點
[編輯:南方水泵][來源:www.rybbs.com] [時間:2015-08-19]
齒輪泵是輸送高粘度液體較為理想的設備,其應用范圍廣泛。東莞南方泵業指出其國內外高粘度齒輪泵的發展特點如下:
一、齒輪結構
高粘度齒輪泵的齒輪常見的有直齒、斜齒、人字齒、螺旋齒,齒廓主要有漸開線和圓弧型式。通常小型齒輪泵多采用漸開線直齒輪,高溫齒輪泵常采用變位齒輪,輸送高粘度、高壓聚合物熔體的熔體泵多采用漸開線斜齒輪。齒輪與軸制成一體,其剛性及可靠性高于齒輪與軸單獨制造的齒輪泵。國外低壓齒輪泵的齒輪常采用方形結構,即齒輪的齒寬等于齒頂圓直徑。而高壓場合使用的高粘度齒輪泵的輪齒寬度小于其齒頂圓直徑,這是為了減小齒輪的徑向受壓面積,降低齒輪、軸承的載荷。
二、泵體及加熱方式
一般來說,齒輪泵的泵殼越重,其耐溫度、耐壓強度也越高。泵體材料常采用球墨鑄鐵,亦可采用鑄造鋁合金硬模熔鑄而成,或采用擠壓鋁合金型材加工制造。當輸送的介質具有腐蝕性時,可采用成本較高的不銹鋼材料。國外高粘度齒輪泵多采用含鎳、鉻量高的合金鋼作為泵殼材料,這種材料在強度、可靠性及成本方面的綜合性能較好。東莞南方水泵為解決齒輪泵的困油現象,通常在泵蓋上開設對稱的卸荷槽,或向低壓側方向開設不對稱卸荷槽,吸液側采用錐形卸荷槽,排液側為矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液壓工業中所用的齒輪泵要深。
由于高粘度齒輪泵輸送的介質粘度較高,為減小流動阻力,提高泵的吸液能力,必須對介質進行加熱或保溫。通常采用電熱元件加熱,可使粘性液體受熱均勻。若溫度波動不大,輸送的高粘度液體容易發生降解時,建議采用流體加熱方式,特別是排量大的齒輪泵。流體加熱又分內置、外置式結構。所謂內置式是指在齒輪泵泵體或端蓋的內部設計突熱套,外置式則是通過螺栓將夾熱套與泵體聯接在一起。往夾套內通入蒸汽、導熱油,還是冷卻水,要根據介質具體情況而定。內置式適用于對輸送液體溫度均勻性要求較高,或要求對高溫液體進行均勻冷卻的場合。當電加熱方式缺乏安全性或對溫度控制要求不高時,可采用外置式結構。美國某公司生產的內嚙合齒輪泵,其泵頭部分的夾套可以對輸送流體的溫度進行控制,無論是在高溫或低溫環境下,均可帶外置式夾套。
三、軸承材料、結構與潤滑
高粘度齒輪泵的軸承通常采用滑動軸承,并在軸承內壁的非承載面上專門設計螺旋式流道,螺旋槽的旋向與齒輪軸的轉向相同。軸承外端與泵的進液口相通,軸承內端的螺旋槽與輪齒根部(真空部位)相通。當軸旋轉時,借助螺旋作用及軸承兩端的壓力差,將軸承外部的低溫液體吸入軸承,對軸承進行潤滑和冷卻后,流入剛脫開嚙合的齒間,構成一個潤滑充分、散熱快的螺旋自吸式低壓潤滑系統。該潤滑方式的優點是:進入軸承的潤滑液全部是低溫介質,粘性潤滑液易于形成承載能力強的動壓油膜。大量的潤滑液循環不斷地帶走軸承的熱量,對軸承起到良好的潤滑和冷卻作用。由于有充足的液體去填充剛脫離嚙合的輪齒根部,大大改善了齒輪泵的自吸性能,避免了吸空現象,不僅可以提高容積效率,也有利于減輕氣蝕、降低噪聲。
四、吸排油口
高粘度齒輪泵的吸液口管徑一般較大,有時采用擴散形吸液口來擴大低壓區的容積,以降低入口液體的流速,減小泵的吸液阻力。這種結構還可以減小作用在軸頸及軸承上的徑向力,延長高粘度齒輪泵的使用壽命。
五、止回閥與安全閥
在齒輪泵的輸出管路上安裝有一個止回閥,這樣在檢修泵及輸出管道時,系統中的液體不至于倒流;齒輪泵帶負荷停車時,在其輸出管道內產生局部真空,可防止泵倒轉。高粘度齒輪泵的出口管路上還設置安全閥等保護裝置,這樣一旦泵的出口通道發生堵塞,就可以打開安全閥卸壓。安全閥可以與泵體或泵蓋鑄成一體,也可以單獨裝配。
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