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高粘度泵的发展特点

文章出处:巨兴齿轮泵作者:巨兴齿轮泵点击次数:发表时间:2017/7/12 17:54:23

齿轮泵就是输送高粘度液体比较理想的设备,其应用范围广泛。

目前,尽管国内企业已生产出很多适于输送高粘度液体的齿轮泵,但由于测试手段不是很完善,在材料选择、泄漏和噪声防治方面依然存在一些问题。尤其是国产高粘度齿轮泵在效率、可靠性和使用寿命等方面和国外产品存在比较大的差距。因此,我国石油与化工等其他行业所使用的高粘度齿轮泵多数还是依赖进口。国内外高粘度齿轮泵的发展特点: 齿轮结构 高粘度泵的齿轮通常见的有直齿、斜齿、人字齿、螺旋齿,齿廓主要有渐开线与圆弧型式。通常小型齿轮泵经常使用渐开线直齿轮,高温齿轮泵经常使用变位齿轮,输送高粘度、高压聚合物熔体的熔体泵经常使用渐开线斜齿轮。

齿轮和轴制作成一体,其刚性以及可靠性高于齿轮和轴单独制造的齿轮泵。国外低压齿轮泵的齿轮经常使用方形结构,就是齿轮的齿宽等同于齿顶圆直径。而高压场合使用的高粘度齿轮泵的轮齿宽度小于其齿顶圆直径,这就是为了减小齿轮的径向受压的面积,降低齿轮、轴承的载荷。 泵体及加热方式 一般来说,齿轮泵的泵壳越是重,其耐温度、耐压强度也越高。泵体材料经常使用球墨铸铁,也可以使用铸造铝合金硬模熔铸而成,或者使用挤压铝合金型材加工制造。当输送的介质具有腐蚀性的时候,可以使用成本较高的不锈钢材料。国外高粘度齿轮泵大多使用含镍、铬量高的合金钢作为泵壳材料,这种材料在强度、可靠性以及成本方面的综合性能较好。为了解决齿轮泵的困油的现象,常常在泵盖上开设对称的卸荷槽,或者向低压侧方向开设不对称卸荷槽,吸液侧使用锥形卸荷槽,排液侧是矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也要比液压工业中所用的齿轮泵要深。

由于高粘度泵送的介质粘度比较高,为减小流动阻力,提高了泵的吸液能力,必须对介质进行加热或者保温。通常使用电热元件加热,可以使粘性液体受热均匀。若温度波动不大,输送的高粘度液体比较容易发生降解的时候,建议使用流体加热方式,尤其是排量大的齿轮泵。流体加热分内置、外置式结构。所谓内置式是指在齿轮泵泵体或端盖的内部设计突热套,外置式就是通过螺栓将夹热套和泵体联接在一起。往夹套里灌入蒸汽、导热油,还是冷却水,这要根据介质具体情况而定。内置式适合用于对输送液体温度均匀性要求比较高,或者要求对高温液体进行均匀冷却的场合。当电加热方式缺乏安全性或者对温度控制要求不高的时候,可以使用外置式结构。美国某公司生产的内啮合齿轮泵,他的泵头部分的夹套能够对输送流体的温度进行控制,无论是在高温或者低温环境下,都可带外置式夹套。 轴承材料、结构与润滑 高粘度泵的轴承经常使用滑动轴承,并且在轴承内壁的非承载面上专门设计螺旋式的流道,螺旋槽的转向与齿轮轴的转向相同。

轴承外端和泵的进液口相通,轴承内端的螺旋槽和轮齿根部(真空部位)相通。当轴旋转时,借助螺旋的作用以及轴承两端的压力差,将轴承外部的低温的液体吸入轴承,对轴承进行润滑和冷却之后,流入刚脱开的啮合的齿间,构成一个润滑充分、散热快的螺旋自吸式低压润滑的系统。这个润滑方式的优点就是:进入轴承的润滑液全部都是低温介质,粘性润滑液容易形成承载能力强的动压油膜。大量的润滑液循环不停地带走轴承的热量,对轴承起到良好的润滑作用和冷却作用。由于有充足的液体去填充刚脱离啮合的轮齿根部,很大的改善了齿轮泵的自吸的性能,避免了吸空现象,不仅仅能提高容积的效率,也是有利于减轻气蚀、降低噪声。四川省机械研究设计院使用将滑动轴承浸泡在介质当中,并且通过特殊孔道强制进行润滑,该技术已在维纶、涤纶、橡胶、树脂、化肥等一些领域的齿轮泵上获得成功。

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