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關(guān)于高粘度齒輪泵簡(jiǎn)單介紹及發(fā)展趨勢(shì)

發(fā)布時(shí)間：2017年6月12日   |   閱讀次數(shù)： 169

　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，輸送各種粘稠物料的場(chǎng)合越來越多。所有這些物料，其壓力、溫度以及腐蝕性、潤(rùn)滑性等物理化學(xué)性質(zhì)千差萬別，有的吸入口還是高真空狀態(tài)，但它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即均為流動(dòng)性很差的高粘度介質(zhì)。如果以清水的粘度為單位1厘泊，這種物料的粘度高達(dá)數(shù)千乃至數(shù)百萬厘泊。在這種情況下，借助葉輪產(chǎn)生離心力而將液體向外拋出的離心泵顯然已完全不能適用。如何泵送這些特殊“液體”成為一個(gè)十分棘手的問題。所以，專門輸送粘稠物料的高粘度齒輪泵成為泵世界一個(gè)獨(dú)特而十分重要的領(lǐng)域，探討其研發(fā)、制造以及使用的歷程及其發(fā)展趨勢(shì)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　輸送高粘度介質(zhì)的柱塞式、凸輪式、螺桿式以及齒輪式等幾種類型的容積式泵其各自的技術(shù)特點(diǎn)，應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì)分析如下：
　　一、凸輪泵，也稱旋轉(zhuǎn)活塞泵、羅茨泵。依其凸輪形狀，又可分為單葉、雙葉、三葉等形式。該泵的特點(diǎn)在于凸輪作為工作轉(zhuǎn)子，在一對(duì)同步齒輪的驅(qū)動(dòng)下相互嚙合，轉(zhuǎn)子之間始終保持恒定的微小間隙，通過周期性的容積變化將物料從吸入腔帶至壓出腔并擠出。其優(yōu)點(diǎn)在于轉(zhuǎn)子之間不直接接觸，磨損較??；軸承外置、潤(rùn)滑方便且不污染物料。
　　二、單螺桿泵，又稱蛇泵、摩伊諾泵。該泵是早前應(yīng)用極為廣泛的一種高粘度齒輪泵。其轉(zhuǎn)子為一根金屬材質(zhì)的單頭陽螺桿，定子多為橡膠材質(zhì)的特殊雙陰螺旋轉(zhuǎn)子在定子中滾動(dòng)時(shí)所形成的密封線逐漸向出口端移動(dòng)，從而使液體沿軸線從進(jìn)料口移至出料口。該泵的優(yōu)點(diǎn)在于輸送平穩(wěn)，脈動(dòng)小且對(duì)物料無攪拌作用，對(duì)固體顆粒也不敏感。加之其定子材質(zhì)等因素，定子磨損很快，需經(jīng)常更換，而且完全不能應(yīng)用于高溫場(chǎng)合。
　　三、齒輪泵對(duì)于聚酯等高溫高壓場(chǎng)合，則必須使用外嚙合熔體齒輪泵，其工作轉(zhuǎn)子為一對(duì)高精度硬齒面齒輪，齒輪與軸整體加工并全部進(jìn)行精密磨削及拋光，工具鋼制成的整體式滑動(dòng)軸承端面開卸荷槽，并將高壓物料引至軸承配合面潤(rùn)滑降溫后，最終回到吸入腔。該泵精度、剛度、容積效率以及尺寸穩(wěn)定性能等指標(biāo)都非常高，適用溫度已達(dá)450℃，適用壓力已達(dá)30MPa，適用粘度已達(dá)4×106cP。
　　但是，近年來高粘度齒輪油泵的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了革命性的變化。以物料強(qiáng)制潤(rùn)滑整體式內(nèi)置滑動(dòng)軸承為首要特征的大量新技術(shù)、新材料、新工藝的綜合運(yùn)用使齒輪泵的應(yīng)用范圍越來越廣泛，特別是在高溫、高壓的熔融聚合物輸送等場(chǎng)合，幾乎是其他容積式泵無法替代的。
　　目前看來，在低溫低壓的普通高粘度場(chǎng)合，使用多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵較為理想。其主動(dòng)齒輪為爪式圓弧曲線的內(nèi)齒輪，從動(dòng)齒輪嵌入其中，為特殊擺線齒廓，齒數(shù)分別為11齒和8齒，中間用月牙板隔開。該泵結(jié)構(gòu)極為緊湊，流量大，噪聲小，效率高，且能在較大范圍內(nèi)適應(yīng)介質(zhì)粘度的變化。對(duì)于聚酯等高溫高壓場(chǎng)合，則必須使用外嚙合熔體齒輪泵，其工作轉(zhuǎn)子為一對(duì)高精度硬齒面齒輪，齒輪與軸整體加工并全部進(jìn)行精密磨削及拋光，工具鋼制成的整體式滑動(dòng)軸承端面開卸荷槽，并將高壓物料引至軸承配合面潤(rùn)滑降溫后，最終回到吸入腔。該泵精度、剛度、容積效率以及尺寸穩(wěn)定性能等指標(biāo)都非常高，適用溫度已達(dá)450℃，適用壓力已達(dá)30MPa，適用粘度已達(dá)4×106cP。
　　除此之外，有關(guān)高粘度齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)或發(fā)展方向還有：
　　1、研制雙圓弧齒廓的齒輪泵作為漸開線齒輪泵的補(bǔ)充。雙圓弧齒形的齒輪齒數(shù)少，無根切，磨損小，效率高，且不會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象。
　　2、用斜齒、人字齒結(jié)構(gòu)取代普通的直齒結(jié)構(gòu)。不僅可大幅降低流量及壓力脈動(dòng)，還具有一定的自潔功能。國(guó)外公司甚至已在高溫熔體泵中使用人字齒輪。
　　3、使用帶多個(gè)精密傳感器的電加熱夾套取代熱媒保溫夾套，可使泵運(yùn)行操作更為簡(jiǎn)化。
　　4、采用太陽—行星齒輪結(jié)構(gòu)，設(shè)置多個(gè)進(jìn)出流道，以達(dá)到平衡徑向力的目的，同時(shí)還能降低汽蝕發(fā)生的機(jī)會(huì)。該結(jié)構(gòu)已在小型的紡絲計(jì)量泵上采用。
　　5、綜合采用螺旋密封、機(jī)械密封、填料密封等多種形式的密封結(jié)構(gòu)，以徹底解決泵泄漏問題。
　　6、對(duì)于有磨粒或強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)等特殊場(chǎng)合，可考慮兩個(gè)泄漏點(diǎn)的外置軸承齒輪泵，經(jīng)過特別處理的工作齒輪可同時(shí)取代凸輪轉(zhuǎn)子和同步齒輪。
　　綜上所述，各種類型的不銹鋼高粘度泵各有其特點(diǎn)和缺憾，但相對(duì)來說，隨著齒輪泵的不斷發(fā)展和持續(xù)改進(jìn)，以其簡(jiǎn)單、可靠、高效、低耗、適用面廣等眾多優(yōu)點(diǎn)而在高粘度領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭的趨勢(shì)已經(jīng)越來越明顯。
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