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齿轮泵工作原理和应用场合

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齿轮泵工作原理和应用场合

发布日期:2018-12-14 作者: 点击:

    齿轮泵的概念是很简单的,即它的Z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,Z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Z弱的部件的机械极限(通常装有一个扭矩限制器)。 

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    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。

    齿轮泵的泵壳中有一对啮合的齿轮,其中一个是主动齿轮,另一个是从动齿轮,由主动齿轮啮合带动旋转。齿轮与泵壳、齿轮与齿轮之间留有较小的间隙。当齿轮沿图示箭头所指方向旋转时,在轮齿逐渐脱离啮合的左侧吸液腔中,齿间密闭容积增大,形成局部真空液体在压差作用下吸入吸液室,随着齿轮旋转,液体分两路在齿轮与泵壳之间被齿轮推动前进,送到右侧排液腔,在排液腔中两齿轮逐渐啮合容积减小,齿轮间的液体被挤到排液口。

    齿轮泵一般自带安全阀,当排压过高时,安全阀开启,使高压液体返回吸入口。齿轮泵的工作稳定,结构可靠,缺点是轮齿容易磨损。其性能参数为:

    流量0.3-200m3/h(国外为0.0-340m3/h);

    出口压力≤4MPa;转速150-1450r/min;

    容积效率90%~95%;总效率60%~70%;温度≤350℃;

    介质粘度l~1×105mm2/s(国外≤4.4×1 05mm2/s)。

    齿轮泵常于输送无腐蚀性的油类等粘性介质,不适用于输送含有固体颗粒的液体及高挥发性、低闪点的液体。

    齿轮泵的齿轮型式有正齿轮、人字齿轮和螺旋齿轮。其中人字齿轮和螺旋齿轮的泵运转平稳,应用较多。但小型齿轮泵仍多采用正齿轮。

 


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