一、齿轮泵工艺规程设计
混合物在齿轮泵蜗壳出口被隔舌剥离,沿短管进入分离室。在分离室内空气被分离出来,由出口管排掉,而水仍经左右回水孔流向叶轮外缘,并与吸入管空气相混合。如此反复循环,逐渐将吸入管路中的空气排尽,使水进入泵内,完成自吸过程。
内混式的自吸泵,工作原理与外混式自吸泵相同,其区别只是回水不流向叶轮外缘,而流向叶轮入口。内混式自吸泵在启动时,须打开叶轮前下方的回流阀,使泵内液体流回到叶轮入口。水在叶轮高速转动的作用下与吸入管来的空气相混合,形成气水混合物排至分离室。在这里空气排出而水又从回流阀返回到叶轮入口。如此反复进行,直至空气排尽,吸上水来。
自吸齿轮泵的自吸高度,与叶轮前密封间隙、泵的转数、分离室液面高度等因素有关。叶轮前密封间隙越小,自吸高度越大,一般取为0.3~0.5毫米;在间隙增大时,除自吸高度下降外,泵的扬程、效率均降低。泵的自吸高度随叶轮的圆周速度u2的增大而增大,但到大自吸高度时,转数增加而自吸高度就不再增加了,此时只是缩短自吸时间;当转数下降时,自吸高度则随着下降。在其它条件不变的情况下,自吸高度还随着储水高度的增加而增加(但也不能超过分离室的佳储水高度)。为了在自吸泵中更好地使气水混合,叶轮的叶片须少些,使叶栅的节距增大;并宜采用半开式叶轮(或叶轮槽道较宽的叶轮),这样更方便于回水深入地射进叶轮叶栅中。
二、齿轮泵加工工艺流程
齿轮泵的工作原理简介
齿轮泵的概念是很简单的,即它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转,这个壳体的内部类似“8”字形,两个齿轮装在里面,齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中间,并充满这一空间,随着齿的旋转沿壳体运动,最后在两齿啮合时排出。
在术语上讲,齿轮泵也叫正排量装置,即像一个缸筒内的活塞,当一个齿进入另一个齿的流体空间时,液体就被机械性地挤排出来。因为液体是不可压缩的,所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间,这样,液体就被排除了。由于齿的不断啮合,这一现象就连续在发生,因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量,泵每转一转,排出的量是一样的。随着驱动轴的不间断地旋转,泵也就不间断地排出流体。泵的流量直接与泵的转速有关。
实际上,在泵内有很少量的流体损失,这使泵的运行效率不能达到100%,因为这些流体被用来润滑轴承及齿轮两侧,而泵体也绝不可能无间隙配合,故不能使流体100%地从出口排出,所以少量的流体损失是必然的。然而泵还是可以良好地运行,对大多数挤出物料来说,仍可以达到93%~98%的效率。
对于粘度或密度在工艺中有变化的流体,这种泵不会受到太多影响。如果有一个阻尼器,比如在排出口侧放一个滤网或一个限制器,泵则会推动流体通过它们。如果这个阻尼器在工作中变化,亦即如果滤网变脏、堵塞了,或限制器的背压升高了,则泵仍将保持恒定的流量,直至达到装置中最弱的部件的机械极限(通常装有一个扭矩限制器)。
对于一台泵的转速,实际上是有限制的,这主要取决于工艺流体,如果传送的是油类,泵则能以很高的速度转动,但当流体是一种高粘度的聚合物熔体时,这种限制就会大幅度降低。
推动高粘流体进入吸入口一侧的两齿空间是非常重要的,如果这一空间没有填充满,则泵就不能排出准确的流量,所以PV值(压力×流速)也是另外一个限制因素,而且是一个工艺变量。由于这些限制,齿轮泵制造商将提供一系列产品,即不同的规格及排量(每转一周所排出的量)。这些泵将与具体的应用工艺相配合,以使系统能力及价格达到最优。
PEP-II泵的齿轮与轴共为一体,采用通体淬硬工艺,可获得更长的工作寿命。“D”型轴承结合了强制润滑机理,使聚合物经轴承表面,并返回到泵的进口侧,以确保旋转轴的有效润滑。这一特性减少了聚合物滞留并降解的可能性。精密加工的泵体可使“D”型轴承与齿轮轴精确配合,确保齿轮轴不偏心,以防齿轮磨损。Parkool密封结构与聚四氟唇型密封共同构成水冷密封。这种密封实际上并不接触轴的表面,它的密封原理是将聚合物冷却到半熔融状态而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封,它在轴封内表上加工有反向螺旋槽,可使聚合物被反压回到进口。为便于安装,制造商设计了一个环形螺栓安装面,以使与其它设备的法兰安装相配合,这使得筒形法兰的制造更容易。
PEP-II齿轮泵带有与泵的规格相匹配的加热元件,可供用户选配,这可保证快速加温和热量控制。与泵体内加热方式不同,这些元件的损坏只限于一个板子上,与整个泵无关。
齿轮泵由一个独立的电机驱动,可有效地阻断上游的压力脉动及流量波动。在齿轮泵出口处的压力脉动可以控制在1%以内。在挤出生产线上采用一台齿轮泵,可以提高流量输出速度,减少物料在挤出机内的剪切及驻留时间,降低挤塑温度及压力脉动以提高生产率及产品质量。
三、齿轮泵泵体加工工艺
靠齿轮啮合旋转将空气排出产生真空后形成密封容积的
轮齿与泵体径向密封、两个端盖与齿轮端面密封、啮合线将密封容积分为压油腔与吸油腔
四、齿轮泵加工设备
1 齿轮泵内应该存油以确保其正常运转和使用寿命。2 因为齿轮泵属于机械设备,需要润滑以减少因摩擦产生的热量和磨损,因此应该在泵内存放适量的润滑油或者润滑脂。3 为了更好地存储油,应该定期更换油并进行清洗。并且在存油前应该确保泵内没有任何杂物。此外,还应该严格按照使用说明书来存油,确保选用的润滑油种类和质量都符合要求。这样才能保证齿轮泵的正常工作。
五、齿轮泵加工流程
(一)内啮合齿轮泵是采用齿轮内啮合原理,内外齿轮节圆紧靠一边,另一边被泵盖上“月牙板”隔开。主轴上的主动内齿轮带动其中外齿轮同向转动,在进口处齿轮相互分离形成负压而吸入液体,齿轮在出口处不断嵌入啮合而将液体挤压输出。由于这种独特结构,所以特别适用于输送粘度大的介质,粘度范围为:0.2-1000000cp;
内啮合齿轮泵可反向输送,只要更换电机转向即可;
内啮合齿轮泵泵体可转向,进出口位置成直角,便于选配进出口位置;
内啮合齿轮泵在泵体、端盖、轴承座间都有连接方便的保温或冷却介质的进出接口。
内啮合齿轮泵具有:无困油现象、输送平稳、效率高、噪音小,使用寿命长的优点。
(二)内啮合齿轮泵适用于输送石油、化工、涂料、染料、食品、油脂、医药等行业中的牛顿液体或非牛顿液体,输送液体的种类可由轻质、挥发性液体,直至重质、粘稠,甚至半固态液体。
(三)内啮合齿轮泵的材质有铸铁,铸钢,不锈钢等
(四)国外德国BOSCH生产的支撑块浮动式内啮合齿轮泵,内外齿轮均采用修正渐开线齿形,用活动月牙板将高、低压腔分开,并在径向形成压力补偿,使得内外齿齿顶与月牙板之间形成几无间隙的密封,轴向动补偿盘则保证轴向间隙的良好密封,使得该泵的内泄漏减至最低。低压12Mpa、中压21 Mpa、高压33 Mpa。此结构容积效率高、结构复杂,制造成本高。他适用于输送各种轻质、挥发性液体,直至重质、粘稠液体,甚至半固态液体。广泛应用于石油、化工、油脂、涂料等行业。目前有泊头市宏誉泵阀有限公司加工生产。
日本住友公司生产的直线共轭内啮合齿轮泵,内外齿轮采用固定月牙板分开,齿轮采用直线共轭方式进行啮合。直线共轭内啮合齿轮泵其长寿命特性取决于耐磨性,内部机械表面及各功能零件之间有一层油膜保护层,几乎没有磨损,即使使用一般液压油,也不易磨损机件。另外,采用双极加压轴承压力差原理,在增加工作压力的同时,也改善了泵的工作条件,延长了泵的使用寿命。压力级分低压8Mpa、中压16 Mpa、高压32 Mpa三种。出油口相对吸油口位置有0°,90°,180°,270°四种,方便用户选择布管。该型泵结构简单,制造成本低。目前国内有上海诚捷液压泵有限公司生产。