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提高不銹鋼高粘度齒輪泵性能和壽命的途徑

發(fā)布時間：2017年6月12日   |   閱讀次數(shù)： 132

　　齒輪泵是容積式泵中最簡單的一種，由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、抗污能力強(qiáng)、粘度變化范圍大等優(yōu)點，在液壓工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，是輸送高粘度液體較為理想的設(shè)備，并可用于石化工業(yè)中高粘度液體的輸送和增壓。但是常規(guī)的外嚙合不銹鋼高粘度齒輪泵，存在不平衡的徑向力，使得齒輪軸的軸承過早損壞，造成不銹鋼高粘度齒輪泵提前報廢，成為制約不銹鋼高粘度齒輪泵延長壽命的重要因素。該文就如何解決齒輪泵軸及軸承的負(fù)載、提高不銹鋼高粘度齒輪泵性能和壽命的問題，提出了幾項措施，以使不銹鋼高粘度齒輪泵更具發(fā)展前途和競爭優(yōu)勢。
　　不銹鋼高粘度齒輪泵工作時，作用在齒輪軸頸及軸承上的徑向力，是由液壓力和齒輪嚙合力所組成的。不銹鋼高粘度齒輪泵軸承壽命對齒輪泵整體壽命起決定性的影響。因此在對齒輪泵設(shè)計時，一方面選用性能更高的軸承，另一方面盡可能減小齒輪軸頸所受到的徑向力，以提高軸承壽命。欲減小徑向力就必須減小泵齒輪齒寬與泵齒輪齒頂圓直徑的乘積。不銹鋼高粘度齒輪泵的輸油是靠齒輪傳動時嚙合點形成的吸、壓油腔的容積變化來實現(xiàn)的，由于不銹鋼高粘度齒輪泵在工作過程中壓油腔的容積變化率是不均勻的，因此，不銹鋼高粘度齒輪泵的瞬時流量是脈動的。流量脈動會直接影響到系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性，使管道系統(tǒng)產(chǎn)生振動和噪聲。如果脈動頻率與系統(tǒng)的固有頻率一致，還將引起共振，加劇振動和噪聲。不銹鋼高粘度齒輪泵的流量不均勻系數(shù)與小齒輪節(jié)圓半徑襯、內(nèi)齒輪節(jié)圓半徑、小齒輪的齒頂高、內(nèi)齒輪的齒頂高有關(guān)，外嚙合的最小瞬時流量要比內(nèi)嚙合的小。所以，外嚙合不銹鋼泵的瞬時流量脈動大，內(nèi)嚙合不銹鋼高粘度齒輪泵的流量脈動小。
　　不銹鋼高粘度齒輪泵是輸送高粘介質(zhì)的理想齒輪泵，輸送粘度可達(dá)到20萬cp，當(dāng)不銹鋼高粘度齒輪泵輸送高粘度液體的時候，齒輪泵應(yīng)做到在較大的壓力、較低的功耗、較少的泄漏下輸出最多的流量。粘度過高會增加阻力，降低輸出功率，在確定所要輸送的介質(zhì)時，應(yīng)該嚴(yán)格遵循考慮系統(tǒng)的工作溫度范圍，自適應(yīng)的范圍之內(nèi)。輸送高粘度液體的齒輪泵是誘發(fā)系統(tǒng)噪聲的主要來源。根據(jù)介質(zhì)的粘度合理確定齒輪泵的工作轉(zhuǎn)速，使齒輪與軸的轉(zhuǎn)動共振頻率，可以防止噪聲加劇。齒輪泵的旋轉(zhuǎn)方向要與進(jìn)、出油口相符。齒輪泵若是第一次運行，或長期閑置后再使用，最好在空載或小負(fù)荷情況下先跑合一小時左右。如果在跑合階段預(yù)先覺察出異常溫升、泄漏、振動和噪聲時，應(yīng)停機(jī)檢查。在齒輪泵的輸出管路上最好安裝一個止回閥。這樣在檢修泵及輸出管道時，泊泰邦系統(tǒng)中的液體不會發(fā)生倒流。齒輪泵帶負(fù)荷停車時，亦可防止泵倒轉(zhuǎn)而在其輸出管道內(nèi)產(chǎn)生局部真空。應(yīng)當(dāng)注意，出口止回閥不能裝反或出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。提高不銹鋼高粘度齒輪泵性能和壽命應(yīng)注意以下幾個方面：
　　1、因不銹鋼高粘度齒輪泵體在高溫下運轉(zhuǎn)，故冷態(tài)安裝時配管上應(yīng)設(shè)鉸支座，以防升溫后配管位移。
　　2、不銹鋼高粘度齒輪泵聯(lián)軸節(jié)必須在泵體升溫后熱找正，以避免運轉(zhuǎn)時造成附加力矩。
　　3、泵出口壓力測點要設(shè)聯(lián)鎖停止報警，否則，一旦排出管道受阻，易造成泵體損壞。
　　4、泵起動時，在出口無壓力形成時，不可盲目提速，以防止軸或軸承過早損壞。
　　5、清洗移液時，不要用泵輸送清洗液，應(yīng)拆下內(nèi)件，移液結(jié)束后再安裝，以免泵內(nèi)混入異物。
　　6、泵體熱媒夾套的溫度可稍低于前后夾套管的熱媒溫度。因為熔體粘度與剪切率成遞減函數(shù)關(guān)系，齒輪的擠壓，軸承的剪切將使熔體溫度經(jīng)過泵后上升3～5℃，降低熱媒溫度可防止熔體降解。資料表明，通過降低軸承區(qū)的溫度，可大大增加軸承的承載能力，不需要更換大容量的泵，僅僅通過增加轉(zhuǎn)速就可使用齒輪泵的輸出能力增加50%。
　　7、不銹鋼高粘度齒輪泵提速要緩慢進(jìn)行，不要使前后壓力急劇上升，以免損壞軸承或使熔體堵塞潤滑通道。
　　8、泵出口后面的熔體過濾器要定期更換，不要長期在高壓乃至壓力上限運行。
　　9、定期更換不銹鋼油泵軸承可節(jié)省檢修費用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)軸或軸承內(nèi)表面磨損量接近硬化層的厚度時，可將軸打磨后再次使用，而只更換軸承，這可使泵軸的壽命延長8～10年。
　　10、如遇停電或熱媒循環(huán)中斷超過3Omin，則應(yīng)將不銹鋼高粘度齒輪泵解體清洗后重新組裝，以免因熔體固化、裂解等造成軸承潤滑不暢而使泵損壞。
　　11、不銹鋼高粘度齒輪泵的出口管路上還應(yīng)當(dāng)設(shè)置安全閥等保護(hù)裝置，這樣一旦泵的出口通道發(fā)生堵塞，就可以打開安全閥卸壓。
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