齒輪泵的結構和用途

齒輪泵    時間:2014-03-11 12:23:14
齒輪泵的結構和用途簡介
    高溫齒輪泵知識大全 高溫齒輪泵是聚酯熔體輸送、增壓和熔體計量必不可少的設備。高溫齒輪泵比其他型式的熔體泵結構緊湊、運轉可靠、能耗低、容積效率高,對熔體的……
齒輪泵的結構和用途正文
  

高溫齒輪泵知識大全

高溫齒輪泵是聚酯熔體輸送、增壓和熔體計量必不可少的設備。高溫齒輪泵比其他型式的熔體泵結構緊湊、運轉可靠、能耗低、容積效率高,對熔體的剪切作用小,在高粘高壓時流量穩定,無出口壓力波動。該泵具有的獨特優勢及在工藝流程中的關鍵作用,使其在聚酯生產中發揮著不可替代的作用。
儘管如此,如果對泵的操作使用不當,管理不到位,不僅不能發揮其效能,甚至會造成泵的突然損壞。
一、結構及工作原理
一台完整的齒輪泵包括馬達、減速器、聯軸器和泵頭幾部分,泵頭部分由泵殼、前後側蓋、齒輪軸、滑動軸承和軸封構成。高溫齒輪泵屬於正位移泵,工作時依靠主、從動齒輪的相互嚙合造成的工作容積變化來輸送熔體。工作容積由泵體、齒輪的齒槽及具有側板功能的軸承構成。
當齒輪旋轉時,熔體即進入吸入腔兩齒輪的齒槽中,隨著齒輪轉動,熔體從兩側被帶入排出腔,齒輪的再度嚙合,使齒槽中的熔體被擠出排出腔,壓送到出口管道。只要泵軸轉動,齒輪就向出口側壓送熔體,因此泵出口可達到很高的壓力,而流量與排出壓力基本無關。
二、運行管理
1、日常維護
(l)泵的解體和清洗,升、降溫,起停都應嚴格按照規定操作,以避免不應有的損失。
(2)應注意保持增壓泵人口壓力的穩定,使其具有穩定的容積效率,以有利於泵本身運行和下游紡絲質量的穩定。
(3)人口為負壓的填料軸封泵,應保持填料函處壓力高於外界大氣壓。背壓降低時,應及時調整填料函的壓力,否則會使泵吸入空氣,造成鑄帶條斷帶,影響切粒,導致切粒機放流。
(4)要經常檢查熱媒夾套的溫度,主體與前、后蓋的熱媒溫度要保持一致。
(5)每一次產量提高時,要將當時的產量、轉速、出、入口壓力、電流值記錄下來,並將前後數據加以比較,認真分析,以便儘早發現異常,及時處理。
2、常見故障及對策如下:
(1)故障現象:泵不能排料
故障原因:a、旋轉方向相反;b、吸入或排出閥關閉;c、入口無料或壓力過低;d、粘度過高,泵無法咬料。
對策:a、確認旋轉方向;b、確認閥門是否關閉;c、檢查閥門和壓力表;d、檢查液體粘度,以低速運轉時按轉速比例的流量是否出現,若有流量,則流入不足。
(2)故障現象:泵流量不足
故障原因:a、吸入或排出閥關閉;b、入口壓力低;c、出口管線堵塞;d、填料箱泄漏;e、轉速過低
對策:a、確認閥門是否關閉;b、檢查閥門是否打開;c、確認排出量是否正常;d、緊固,大量泄露漏影響生產時,應停止運轉,拆卸檢查;e、檢查泵軸實際轉速。
(3)故障現象:聲音異常
故障原因:a、聯軸節偏心大或潤滑不良;b、電動機故障;c、減速機異常;d、軸封處安裝不良;e、軸變形或磨損
對策:a.找正或充填潤滑脂; b.檢查電動機; c.檢查軸承和齒輪; d.檢查軸封; e.停車解體檢查
(4)故障現象:電流過大
故障原因:a、出口壓力過高;b、熔體粘度過大;c、軸封裝配不良;d、軸或軸承磨損;e、電動機故障;
對策:a、檢查下游設備及管線;b、檢驗粘度;c、檢查軸封,適當調整;d、停車后檢查,用手盤車是否過重;e、檢查電動機。
(5)故障現象:泵突然停止
故障原因:a、停電;b、電機過載保護;c、聯軸器損壞;d、出口壓力過高,聯鎖反應;e、泵內咬入異常;f、軸與軸承粘著卡死。
對策:a、檢查電源;b、檢查電動機;c、打開安全罩,盤車檢查;d、檢查儀錶聯鎖系統;e、停車后,正反轉盤車確認;f、盤車確認。
說明:以上故障現象和對策是一一對應關係
三、提高運行壽命的措施
1、因泵體在高溫下運轉,故冷態安裝時配管上應設鉸支座,以防升溫后配管位移。
2、聯軸節必須在泵體升溫后熱找正,以避免運轉時造成附加力矩。
3、泵出口壓力測點要設聯鎖停止報警,否則,一旦排出管道受阻,易造成泵體損壞。
4、泵起動時,在出口無壓力形成時,不可盲目提速,以防止軸或軸承過早損壞。
5、清洗移液時,不要用泵輸送清洗液,應拆下內件,移液結束后再安裝,以免泵內混入異物。
6、泵體熱媒夾套的溫度可稍低於前后夾套管的熱媒溫度。因為熔體粘度與剪切率成遞減函數關係,齒輪的擠壓,軸承的剪切將使熔體溫度經過泵後上升3~5℃,降低熱媒溫度可防止熔體降解。資料表明,通過降低軸承區的溫度,可大大增加軸承的承載能力,不需要更換大容量的泵,僅僅通過增加轉速就可使用齒輪泵的輸出能力增加50%。
7、提速要緩慢進行,不要使前後壓力急劇上升,以免損壞軸承或使熔體堵塞潤滑通道。
8、泵出口後面的熔體過濾器要定期更換,不要長期在高壓乃至壓力上限運行。
9、定期更換軸承可節省檢修費用。當發現軸或軸承內表面磨損量接近硬化層的厚度時,可將軸打磨后再次使用,而只更換軸承,這可使泵軸的壽命延長8~10年。
10、如遇停電或熱媒循環中斷超過3Omin,則應將泵解體清洗后重新組裝,以免因熔體固化、裂解等造成軸承潤滑不暢而使泵損壞。
齒輪泵是輸送高粘度液體較為理想的設備,其應用範圍廣泛。
目前,儘管國內企業已生產出不少適於輸送高粘度液體的齒輪泵,但由於測試手段不完善,在材料選擇、泄漏與雜訊防治方面仍存在一些問題。特別是國產高粘度齒輪泵在效率、可靠性與使用壽命等方面與國外產品存在較大差距。因此,我國石油和化工等行業所使用的高粘度齒輪泵多數仍依賴進口。
目前,國內外高粘度齒輪泵的發展特點如下:
齒輪結構
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。通常小型齒輪泵多採用漸開線直齒輪,高溫齒輪泵常採用變位齒輪,輸送高粘度、高壓聚合物熔體的熔體泵多採用漸開線斜齒輪。齒輪與軸製成一體,其剛性及可靠性高於齒輪與軸單獨製造的齒輪泵。國外低壓齒輪泵的齒輪常採用方形結構,即齒輪的齒寬等於齒頂圓直徑。而高壓場合使用的高粘度齒輪泵的輪齒寬度小於其齒頂圓直徑,這是為了減小齒輪的徑向受壓面積,降低齒輪、軸承的載荷。
泵體及加熱方式
一般來說,齒輪泵的泵殼越重,其耐溫度、耐壓強度也越高。泵體材料常採用球墨鑄鐵,亦可採用鑄造鋁合金硬模熔鑄而成,或採用擠壓鋁合金型材加工製造。當輸送的介質具有腐蝕性時,可採用成本較高的不鏽鋼材料。國外高粘度齒輪泵多採用含鎳、鉻量高的合金鋼作為泵殼材料,這種材料在強度、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象,通常在泵蓋上開設對稱的卸荷槽,或向低壓側方向開設不對稱卸荷槽,吸液側採用錐形卸荷槽,排液側為矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液壓工業中所用的齒輪泵要深。
由於高粘度齒輪泵輸送的介質粘度較高,為減小流動阻力,提高泵的吸液能力,必須對介質進行加熱或保溫。通常採用電熱元件加熱,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生降解時,建議採用流體加熱方式,特別是排量大的齒輪泵。流體加熱又分內置、外置式結構。所謂內置式是指在齒輪泵泵體或端蓋的內部設計突熱套,外置式則是通過螺栓將夾熱套與泵體聯接在一起。往夾套內通入蒸汽、導熱油,還是冷卻水,要根據介質具體情況而定。內置式適用於對輸送液體溫度均勻性要求較高,或要求對高溫液體進行均勻冷卻的場合。當電加熱方式缺乏安全性或對溫度控制要求不高時,可採用外置式結構。美國VIKING公司生產的內嚙合齒輪泵,其泵頭部分的夾套可以對輸送流體的溫度進行控制,無論是在高溫或低溫環境下,均可帶外置式夾套。
軸承材料、結構與潤滑
高粘度齒輪泵的軸承通常採用滑動軸承,並在軸承內壁的非承載面上專門設計螺旋式流道,螺旋槽的旋向與齒輪軸的轉向相同。軸承外端與泵的進液口相通,軸承內端的螺旋槽與輪齒根部(真空部位)相通。當軸旋轉時,藉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,對軸承進行潤滑和冷卻后,流入剛脫開嚙合的齒間,構成一個潤滑充分、散熱快的螺旋自吸式低壓潤滑系統。該潤滑方式的優點是:進入軸承的潤滑液全部是低溫介質,粘性潤滑液易於形成承載能力強的動壓油膜。大量的潤滑液循環不斷地帶走軸承的熱量,對軸承起到良好的潤滑和冷卻作用。由於有充足的液體去填充剛脫離嚙合的輪齒根部,大大改善了齒輪泵的自吸性能,避免了吸空現象,不僅可以提高容積效率,也有利於減輕氣蝕、降低雜訊。四川省機械研究設計院採用將滑動軸承浸泡在介質中,並通過特殊孔道強制潤滑,該技術已在維綸、滌綸、橡膠、樹脂、化肥等領域的齒輪泵上獲得成功應用。
軸承的材料常用工具鋼,並經表面硬化處理,以提高它的抗膠合能力。如果輸送介質含磨損性顆粒,則應採用很硬的軸承材料,如陶瓷。近年來,GS-1聚四氟乙烯鋼鐵複合材料被認為是較為理想的滑動軸承材料。它由冷軋薄鋼板(基體)、燒結球形多孔青銅粉或銅網(中間層)、聚四氟乙烯(表面層)三層材料複合而成,兼有金屬和聚四氟乙烯塑料的優點。在此材料的基礎上,上海材料研究所又研製出性能更優的SF型三層複合自潤滑材料,它以青銅絲網代替青銅粉層,表層的塑料配方經過精心篩選。這種軸承材料耐疲勞、承載能力高、摩擦係數小、使用壽命長,是提高齒輪泵技術性能的新穎軸承材料。
吸排油口
高粘度齒輪泵的吸液口管徑一般較大,有時採用擴散形吸液口來擴大低壓區的容積,以降低入口液體的流速,減小泵的吸液阻力。這種結構還可以減小作用在軸頸及軸承上的徑向力,延長高粘度齒輪泵的使用壽命。
止回閥與安全閥
在齒輪泵的輸出管路上安裝有一個止回閥,這樣在檢修泵及輸出管道時,系統中的液體不至於倒流;齒輪泵帶負荷停車時,在其輸出管道內產生局部真空,可防止泵倒轉。高粘度齒輪泵的出口管路上還設置安全閥等保護裝置,這樣一旦泵的出口通道發生堵塞,就可以打開安全閥卸壓。安全閥可以與泵體或泵蓋鑄成一體,也可以單獨裝配。

[齒輪泵的結構和用途],你可能也喜歡

  • much的機械結構圖
  • 結構圖仿真機械蟾蜍
  • 結構圖機械松鼠盒
  • 沖床機械結構圖
  • 齒輪傳動機構
  • 齒輪減速機構
  • 齒輪省力機構
  • 周轉齒輪機構
  • 齒輪機構設計
  • 快速捲門機械結構
  • 螺紋種類及用途
  • 灰鑄鐵的用途
  • 螺絲的種類與用途
  • 螺絲種類及用途
  • 管製圖的用途
Bookmark the permalink ,來源:
One thought on “齒輪泵的結構和用途