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淺析高粘度齒輪泵的發(fā)展特點(diǎn)-泰盛

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淺析高粘度齒輪泵的發(fā)展特點(diǎn)

作者:泰盛泵閥  發(fā)布時(shí)間:2013/1/7 17:02:50
目前,盡管國(guó)內(nèi)企業(yè)已生產(chǎn)出不少適于輸送高粘度液體的齒輪泵,但由于測(cè)試手段不完善,在材料選擇、泄漏與噪聲防治方面仍存在一些問(wèn)題。特別是國(guó)產(chǎn)高粘度齒輪泵在效率、可靠性與使用壽命等方面與國(guó)外產(chǎn)品存在較大差距。因此,我國(guó)石油和化工等行業(yè)所使用的高粘度齒輪泵多數(shù)仍依賴進(jìn)口。
國(guó)內(nèi)外高粘度齒輪泵的發(fā)展特點(diǎn)如下:
齒輪結(jié)構(gòu):高粘度齒輪泵的齒輪常見(jiàn)的有直齒、斜齒、人字齒、螺旋齒,齒廓主要有漸開(kāi)線和圓弧型式。通常小型齒輪泵多采用漸開(kāi)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(kāi)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(dú)制造的齒輪泵。國(guó)外低壓齒輪泵的齒輪常采用方形結(jié)構(gòu),即齒輪的齒寬等于齒頂圓直徑。而高壓場(chǎng)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。
泵體及加熱方式:一般來(lái)說(shuō),齒輪泵的泵殼越重,其耐溫度、耐壓強(qiáng)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(dāng)輸送的介質(zhì)具有腐蝕性時(shí),可采用成本較高的不銹鋼材料。國(guó)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(qiáng)度、可靠性及成本方面的綜合性能較好。為解決齒輪泵的困油現(xiàn)象,通常在泵蓋上開(kāi)設(shè)對(duì)稱的卸荷槽,或向低壓側(cè)方向開(kāi)設(shè)不對(duì)稱卸荷槽,吸液側(cè)采用錐形卸荷槽,排液側(cè)為矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液壓工業(yè)中所用的齒輪泵要深。
由于高粘度齒輪泵輸送的介質(zhì)粘度較高,為減小流動(dòng)阻力,提高齒輪泵的吸液能力,_對(duì)介質(zhì)進(jìn)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(dòng)不大,輸送的高粘度液體容易發(fā)生降解時(shí),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(nèi)置、外置式結(jié)構(gòu)。所謂內(nèi)置式是指在齒輪泵泵體或端蓋的內(nèi)部設(shè)計(jì)突熱套,外置式則是通過(guò)螺栓將夾熱套與泵體聯(lián)接在一起。往夾套內(nèi)通入蒸汽、導(dǎo)熱油,還是冷卻水,要根據(jù)介質(zhì)具體情況而定。內(nèi)置式適用于對(duì)輸送液體溫度均勻性要求較高,或要求對(duì)高溫液體進(jìn)行均勻冷卻的場(chǎng)合。當(dāng)電加熱方式缺乏安全性或?qū)囟瓤刂埔蟛桓邥r(shí),可采用外置式結(jié)構(gòu)。美國(guó)VIKING公司生產(chǎn)的內(nèi)嚙合齒輪泵,其泵頭部分的夾套可以對(duì)輸送流體的溫度進(jìn)行控制,無(wú)論是在高溫或低溫環(huán)境下,均可帶外置式夾套。
軸承材料、結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑:高粘度齒輪泵的軸承通常采用滑動(dòng)軸承,并在軸承內(nèi)壁的非承載面上專門設(shè)計(jì)螺旋式流道,螺旋槽的旋向與齒輪軸的轉(zhuǎn)向相同。軸承外端與泵的進(jìn)液口相通,軸承內(nèi)端的螺旋槽與輪齒根部(真空部位)相通。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),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(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻后,流入剛脫開(kāi)嚙合的齒間,構(gòu)成一個(gè)潤(rùn)滑充分、散熱快的螺旋自吸式低壓潤(rùn)滑系統(tǒng)。該潤(rùn)滑方式的優(yōu)點(diǎn)是:進(jìn)入軸承的潤(rùn)滑液全部是低溫介質(zhì),粘性潤(rùn)滑液易于形成承載能力強(qiáng)的動(dòng)壓油膜。大量的潤(rùn)滑液循環(huán)不斷地帶走軸承的熱量,對(duì)軸承起到良好的潤(rùn)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_了齒輪泵的自吸性能,避免了吸空現(xiàn)象,不僅可以提高容積效率,也有利于減輕氣蝕、降低噪聲。四川省機(jī)械研究設(shè)計(jì)院采用將滑動(dòng)軸承浸泡在介質(zhì)中,并通過(guò)特殊孔道強(qiáng)制潤(rùn)滑,該技術(shù)已在維綸、滌綸、橡膠、樹(shù)脂、化肥等領(lǐng)域的齒輪泵上獲得成功應(yīng)用。
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