國內(nèi)外高粘度齒輪泵的發(fā)展特點(diǎn)如下:
齒輪結(jié)構(gòu):高粘度齒輪泵的齒輪常見的有直齒、斜齒、人字齒、螺旋齒,齒廓主要有漸開線和圓弧型式。通常小型齒輪泵多采用漸開線直齒輪,高溫齒輪泵常采用變位齒輪,輸送高粘度、高壓聚合物熔體的熔體泵多采用漸開線斜齒輪。齒輪與軸制成一體,其剛性及可靠性高于齒輪與軸單獨(dú)制造的齒輪泵。國外低壓齒輪泵的齒輪常采用方形結(jié)構(gòu),即齒輪的齒寬等于齒頂圓直徑。而高壓場合使用的高粘度齒輪泵的輪齒寬度小于其齒頂圓直徑,這是為了減小齒輪的徑向受壓面積,降低齒輪、軸承的載荷。
由于高粘度齒輪泵輸送的介質(zhì)粘度較高,為減小流動阻力,提高泵的吸液能力,必須對介質(zhì)進(jìn)行加熱或保溫。通常采用電熱元件加熱,可使粘性液體受熱均勻。若溫度波動不大,輸送的高粘度液體容易發(fā)生降解時,建議采用流體加熱方式,特別是排量大的齒輪泵。流體加熱又分內(nèi)置、外置式結(jié)構(gòu)。
軸承材料、結(jié)構(gòu)與潤滑:高粘度齒輪泵的軸承通常采用滑動軸承,并在軸承內(nèi)壁的非承載面上專門設(shè)計螺旋式流道,螺旋槽的旋向與齒輪軸的轉(zhuǎn)向相同。軸承外端與泵的進(jìn)液口相通,軸承內(nèi)端的螺旋槽與輪齒根部(真空部位)相通。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時,借助螺旋作用及軸承兩端的壓力差,將軸承外部的低溫液體吸入軸承,對軸承進(jìn)行潤滑和冷卻后,流入剛脫開嚙合的齒間,構(gòu)成一個潤滑充分、散熱快的螺旋自吸式低壓潤滑系統(tǒng)。
泵體及加熱方式;一般來說,齒輪泵的泵殼越重,其耐溫度、耐壓強(qiáng)度也越高。泵體材料常采用球墨鑄鐵,亦可采用鑄造鋁合金硬模熔鑄而成,或采用擠壓鋁合金型材加工制造。當(dāng)輸送的介質(zhì)具有腐蝕性時,可采用成本較高的不銹鋼材料。國外高粘度齒輪泵多采用含鎳、鉻量高的合金鋼作為泵殼材料,這種材料在強(qiáng)度、可靠性及成本方面的綜合性能較好。為解決齒輪泵的困油現(xiàn)象,通常在泵蓋上開設(shè)對稱的卸荷槽,或向低壓側(cè)方向開設(shè)不對稱卸荷槽,吸液側(cè)采用錐形卸荷槽,排液側(cè)為矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液壓工業(yè)中所用的齒輪泵要深。
齒輪泵是輸送高粘度液體較為理想的設(shè)備,其應(yīng)用范圍廣泛。
目前,盡管國內(nèi)企業(yè)已生產(chǎn)出不少適于輸送高粘度液體的齒輪泵,但由于測試手段不完善,在材料選擇、泄漏與噪聲防治方面仍存在一些問題。特別是國產(chǎn)高粘度齒輪泵在效率、可靠性與使用壽命等方面與國外產(chǎn)品存在較大差距。因此,我國石油和化工等行業(yè)所使用的高粘度齒輪泵多數(shù)仍依賴進(jìn)口。
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