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美國PARKER派克齒輪泵具有自吸能力、流量與排出壓力無(wú)關(guān)等特點(diǎn)
點(diǎn)擊次數:91 更新時(shí)間:2024-06-24

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    美國PARKER派克齒輪泵具有自吸能力、流量與排出壓力無(wú)關(guān)等特點(diǎn)

PARKER齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動(dòng)來(lái)輸送液體或使之增壓的回轉泵。由兩個(gè)齒輪、泵體與前后蓋組成兩個(gè)封閉空間,當齒輪轉動(dòng)時(shí),齒輪脫開(kāi)側的空間的體積從小變大,形成真空,將液體吸入,齒輪嚙合側的空間的體積從大變小,而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠?jì)蓚€(gè)齒輪的嚙合線(xiàn)來(lái)隔開(kāi)的。PARKER齒輪泵的排出口的壓力取決于泵出口處阻力的大小。

PARKER齒輪泵的概念是很簡(jiǎn)單的,它的最基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內相互嚙合旋轉,這個(gè)殼體的內部類(lèi)似“8"字形,兩個(gè)齒輪裝在里面,齒輪的外徑及兩側與殼體緊密配合。來(lái)自于擠出機的物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間,并充滿(mǎn)這一空間,隨著(zhù)齒的旋轉沿殼體運動(dòng),最后在兩齒嚙合時(shí)排出。

在術(shù)語(yǔ)上講,PARKER齒輪泵也叫正排量裝置,即像一個(gè)缸筒內的活塞,當一個(gè)齒進(jìn)入另一個(gè)齒的流體空間時(shí),因為液體是不可壓縮的,所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據同一空間,這樣,液體就被機械性地擠排出來(lái)。由于齒的不斷嚙合,這一現象就連續在發(fā)生,因而也就在泵的出口提供了一個(gè)連續排除量,泵每轉一轉,排出的量是一樣的。隨著(zhù)驅動(dòng)軸的不間斷地旋轉,泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉速有關(guān)。

實(shí)際上,在泵內有很少量的流體損失,因為這些流體被用來(lái)潤滑軸承及齒輪兩側,而泵體也絕不可能無(wú)間隙配合,故不能使流體100%地從出口排出,所以少量的流體損失是必然的,這使泵的運行效率不能達到100%。然而泵還是可以良好地運行,對大多數擠出物料來(lái)說(shuō),仍可以達到93%~98%的效率。

對于粘度或密度在工藝中有變化的流體,這種泵不會(huì )受到太多影響。如果有一個(gè)阻尼器,比如在排出口側放一個(gè)濾網(wǎng)或一個(gè)限制器,泵則會(huì )推動(dòng)流體通過(guò)它們。如果這個(gè)阻尼器在工作中變化,亦即如果濾網(wǎng)變臟、堵塞了,或限制器的背壓升高了,則泵仍將保持恒定的流量,直至達到裝置中最弱的部件的機械極限(通常裝有一個(gè)扭矩限制器)。

對于一臺泵的轉速,實(shí)際上是有限制的,這主要取決于工藝流體,如果傳送的是油類(lèi),泵則能以很高的速度轉動(dòng),但當流體是一種高粘度的聚合物熔體時(shí),這種限制就會(huì )大幅度升高。

推動(dòng)高粘流體進(jìn)入吸入口一側的兩齒空間是非常重要的,如果這一空間沒(méi)有填充滿(mǎn),則泵就不能排出準確的流量,所以PV值(壓力×流速)也是另外一個(gè)限制因素,而且是一個(gè)工藝變量。由于這些限制,PARKER齒輪泵制造商將提供一系列產(chǎn)品,即不同的規格及排量(每轉一周所排出的量)。這些泵將與具體的應用工藝相配合,以使系統能力及價(jià)格達到。

PEP-II泵的齒輪與軸共為一體,采用通體淬硬工藝,可獲得更長(cháng)的工作壽命?!癉"型軸承結合了強制潤滑機理,使聚合物經(jīng)軸承表面,并返回到泵的進(jìn)口側,以確保旋轉軸的有效潤滑。這一特性減少了聚合物滯留并降解的可能性。精密加工的泵體可使“D"型軸承與齒輪軸精確配合,確保齒輪軸不偏心,以防止齒輪磨損。Parkool密封結構與聚四氟唇型密封共同構成水冷密封。這種密封實(shí)際上并不接觸軸的表面,它的密封原理是將聚合物冷卻到半熔融狀態(tài)而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封,它在軸封內表上加工有反向螺旋槽,可使聚合物被反壓回到進(jìn)口。為便于安裝,制造商設計了一個(gè)環(huán)形螺栓安裝面,以使與其它設備的法蘭安裝相配合,這使得筒形法蘭的制造更容易。

PEP-IIPARKER齒輪泵帶有與泵的規格相匹配的加熱元件,可供用戶(hù)選配,這可保證加溫快速和熱量控制。與泵體內加熱方式不同,這些元件的損壞只限于一個(gè)板子上,與整個(gè)泵無(wú)關(guān)。

驅動(dòng)裝置

PARKER齒輪泵由一個(gè)獨立的電機驅動(dòng),可有效地阻斷上游的壓力脈動(dòng)及流量波動(dòng)。在PARKER齒輪泵出口處的壓力脈動(dòng)可以控制在1%以?xún)?。在擠出生產(chǎn)線(xiàn)上采用一臺PARKER齒輪泵,可以提高流量輸出速度,減少物料在擠出機內的剪切及駐留時(shí)間。

外嚙合PARKER齒輪泵是應用泛的一種PARKER齒輪泵,一般PARKER齒輪泵通常指的就是外嚙合PARKER齒輪泵。它的結構如圖1所示,主要有主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、泵體、泵蓋和安全閥等組成。泵體、泵蓋和齒輪構成的密封空間就是PARKER齒輪泵的工作室。兩個(gè)齒輪的輪軸分別裝在兩泵蓋上的軸承孔內,主動(dòng)齒輪軸伸出泵體,由電動(dòng)機帶動(dòng)旋轉。外嚙合PARKER齒輪泵結構簡(jiǎn)單、重量輕、造價(jià)低、工作可靠、應用范圍廣。

PARKER齒輪泵工作時(shí),主動(dòng)輪隨電動(dòng)機一起旋轉并帶動(dòng)從動(dòng)輪跟著(zhù)旋轉。當吸入室一側的嚙合齒逐漸分開(kāi)時(shí),吸入室容積增大,壓力降低,便將吸人管中的液體吸入泵內;吸入液體分兩路在齒槽內被齒輪推送到排出室。液體進(jìn)入排出室后,由于兩個(gè)齒輪的輪齒不斷嚙合,使液體受擠壓而從排出室進(jìn)入排出管中。主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪不停地旋轉,泵就能連續不斷地吸入和排出液體。

泵體上裝有安全閥,當排出壓力超過(guò)規定壓力時(shí),輸送液體可以自動(dòng)頂開(kāi)安全閥,使高壓液體返回吸入管。

內嚙合PARKER齒輪泵,它由一對相互嚙合的內齒輪及它們中間的月牙形件、泵殼等構成。月牙形件的作用是將吸入室和排出室隔開(kāi)。當主動(dòng)齒輪旋轉時(shí),在齒輪脫開(kāi)嚙合的地方形成局部真空,液體被吸入泵內充滿(mǎn)吸入室各齒間,然后沿月牙形件的內外兩側分兩路進(jìn)入排出室。在輪齒進(jìn)入嚙合的地方,存在于齒間的液體被擠壓而送進(jìn)排出管。

PARKER齒輪泵除具有自吸能力、流量與排出壓力無(wú)關(guān)等特點(diǎn)外,泵殼上無(wú)吸入閥和排出閥,具有結構簡(jiǎn)單,流量均勻、工作可靠等特性,但效率低、噪音和振動(dòng)大、易磨損,主要用來(lái)輸送無(wú)腐蝕性、無(wú)固體顆粒并且具有潤滑能力的各種油類(lèi),溫度一般不超過(guò)70 ℃,例如潤滑油、食用植物油等。一般流量范圍為0.045~30ms/h,壓力范圍為0.7—20MPa,工作轉速為1200—4000r/min。

結構特點(diǎn)

(1)結構簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜;

(2)工作要求低,應用廣泛;

(3)端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多固定的密封工作腔,只能用作定量泵。

齒輪采用國際九十年代先進(jìn)水平的新技術(shù)--雙圓弧正弦曲線(xiàn)齒型圓弧。它與漸開(kāi)線(xiàn)齒輪相比,的優(yōu)點(diǎn)是齒輪嚙合過(guò)程中齒廓面沒(méi)有相對滑動(dòng),所以齒面無(wú)磨損、運轉平衡、無(wú)困液現象,噪聲低、壽命長(cháng)、效率高。該泵擺脫傳統設計的束縛,使得PARKER齒輪泵在設計、生產(chǎn)和使用上進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域。

泵設有差壓式安全閥作為超載保護,安全閥全回流壓力為泵額定排出壓力1.5倍。也可在允許排出壓力范圍內根據實(shí)際需要另行調整。但是此安全閥不能作減壓閥長(cháng)期工作,減壓閥在需要時(shí)可另行安裝。

該泵軸端密封設計為兩種形式,一種是機械密封,另一種是填料密封,可根據具體使用情況和用戶(hù)要求確定。

泵的分類(lèi)

就核心組成部件齒輪而言,主要由公法線(xiàn)PARKER齒輪泵和圓弧PARKER齒輪泵。公法線(xiàn)PARKER齒輪泵輸送含雜質(zhì)的介質(zhì)比圓弧PARKER齒輪泵要耐用,而圓弧PARKER齒輪泵結構特殊,輸送干凈的介質(zhì),噪音低,壽命長(cháng),各有各的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn):結構簡(jiǎn)單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、工藝性好、價(jià)格便宜、自吸力強、對油液污染不敏感、轉速范圍大、能耐沖擊性負載,維護方便、工作可靠。

缺點(diǎn):徑向力不平衡、流動(dòng)脈動(dòng)大、噪聲大、效率低,零件的互換性差,磨損后不易修復,不能做變量泵用。

困油現象

原因:液壓油在漸開(kāi)線(xiàn)PARKER齒輪泵運轉過(guò)程中,因齒輪相交處的封閉體積隨時(shí)間改變,常有一部分的液壓油被密封在齒間,如圖2所示,稱(chēng)為困油現象,因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產(chǎn)生極大的振動(dòng)和噪聲,影響系統正常工作。

措施:在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開(kāi)卸荷槽,開(kāi)設卸荷槽的原則:兩槽間距為最小閉死容積,而使閉死容積由大變小時(shí)與壓油腔相通,閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通。

泄漏現象

PARKER齒輪泵的泄漏較大,外嚙合齒輪運轉時(shí)泄漏途徑有以下三點(diǎn):一為齒輪頂隙,其次為測隙,第三為嚙合間隙。

其中端面側隙泄漏較大,占總泄漏量的80%-85%,當壓力增加時(shí),前者不會(huì )改變,但后者撓度大增,此為外嚙合PARKER齒輪泵泄漏最主要的原因,容積效率較低,故不適合用作高壓泵。

解決方法:端面間隙補償采用靜壓平衡措施,在齒輪和蓋板之間增加一個(gè)補償零件,如浮動(dòng)軸套、浮動(dòng)側板。

受力不均衡現象

右側是壓油腔,左側是吸油腔,兩腔的壓力是不平衡的;另外壓油腔因齒頂泄漏,其壓力為遞減。兩不均衡壓力作用于齒輪和軸稱(chēng)徑向不平衡壓力,油壓越高,該力越大,加速軸承磨損,降低軸承壽命,使軸彎曲,加大齒頂與軸孔磨損。 

防止措施:采用壓力平衡槽或縮小壓油腔。


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