德國HAWE哈威齒輪泵基本概念
德國HAWE哈威齒輪泵的概念是很簡單的,，它的zui基本形式就是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個殼體的內(nèi)部類似“8”字形,，兩個齒輪裝在里面,，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。來自于擠出機(jī)的物料在吸入口進(jìn)入兩個齒輪中間,，并充滿這一空間,，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動，zui后在兩齒嚙合時排出,。
在術(shù)語上講,，也叫正排量裝置，即像一個缸筒內(nèi)的活塞,，當(dāng)一個齒進(jìn)入另一個齒的流體空間時,，因?yàn)橐后w是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時間占據(jù)同一空間,，這樣,，液體就被機(jī)械性地擠排出來。由于齒的不斷嚙合,，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生,，因而也就在泵的出口提供了一個連續(xù)排除量，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),，排出的量是一樣的,。隨著驅(qū)動軸的不間斷地旋轉(zhuǎn)，泵也就不間斷地排出流體,。泵的流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān),。
實(shí)際上，在泵內(nèi)有很少量的流體損失,，因?yàn)檫@些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側(cè),，而泵體也絕不可能無間隙配合，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(yùn)行效率不能達(dá)到100%。然而泵還是可以良好地運(yùn)行,，對大多數(shù)擠出物料來說,，仍可以達(dá)到93%～98%的效率。
對于粘度或密度在工藝中有變化的流體,，這種泵不會受到太多影響,。如果有一個阻尼器，比如在排出口側(cè)放一個濾網(wǎng)或一個限制器,，泵則會推動流體通過它們,。如果這個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(dá)到裝置中zui弱的部件的機(jī)械極限(通常裝有一個扭矩限制器),。
對于一臺泵的轉(zhuǎn)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,，泵則能以很高的速度轉(zhuǎn)動，但當(dāng)流體是一種高粘度的聚合物熔體時,，這種限制就會大幅度升高,。
推動高粘流體進(jìn)入吸入口一側(cè)的兩齒空間是非常重要的，如果這一空間沒有填充滿,，則泵就不能排出準(zhǔn)確的流量,，所以PV值(壓力×流速)也是另外一個限制因素，而且是一個工藝變量,。由于這些限制,，齒輪泵制造商將提供一系列產(chǎn)品，即不同的規(guī)格及排量(每轉(zhuǎn)一周所排出的量),。這些泵將與具體的應(yīng)用工藝相配合,，以使系統(tǒng)能力及價格達(dá)到*。
PEP－II泵的齒輪與軸共為一體,，采用通體淬硬工藝,，可獲得更長的工作壽命。“D”型軸承結(jié)合了強(qiáng)制潤滑機(jī)理,，使聚合物經(jīng)軸承表面,，并返回到泵的進(jìn)口側(cè)，以確保旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)與聚四氟唇型密封共同構(gòu)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(nèi)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(shè)計了一個環(huán)形螺栓安裝面,，以使與其它設(shè)備的法蘭安裝相配合,，這使得筒形法蘭的制造更容易。
PEP－II齒輪泵帶有與泵的規(guī)格相匹配的加熱元件,，可供用戶選配,，這可保證加溫快速和熱量控制。與泵體內(nèi)加熱方式不同,，這些元件的損壞只限于一個板子上,，與整個泵無關(guān)。
驅(qū)動裝置
由一個獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動,，可有效地阻斷上游的壓力脈動及流量波動,。在出口處的壓力脈動可以控制在1%以內(nèi)。在擠出生產(chǎn)線上采用一臺,，可以提高流量輸出速度,，減少物料在擠出機(jī)內(nèi)的剪切及駐留時間。
外嚙合齒輪泵是應(yīng)用zui廣泛的一種齒輪泵,，一般齒輪泵通常指的就是外嚙合齒輪泵,。它的結(jié)構(gòu)如圖5-14所示，主要有主動齒輪,、從動齒輪,、泵體、泵蓋和安全閥等組成,。泵體,、泵蓋和齒輪構(gòu)成的密封空間就是齒輪泵的工作室。兩個齒輪的輪軸分別裝在兩泵蓋上的軸承孔內(nèi),，主動齒輪軸伸出泵體,，由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單,、重量輕,、造價低、工作可靠,、應(yīng)用范圍廣,。
工作時，主動輪隨電動機(jī)一起旋轉(zhuǎn)并帶動從動輪跟著旋轉(zhuǎn),。當(dāng)吸入室一側(cè)的嚙合齒逐漸分開時,，吸入室容積增大，壓力降低,，便將吸人管中的液體吸入泵內(nèi),；吸入液體分兩路在齒槽內(nèi)被齒輪推送到排出室,。液體進(jìn)入排出室后，由于兩個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,。主動齒輪和從動齒輪不停地旋轉(zhuǎn)，泵就能連續(xù)不斷地吸入和排出液體,。
泵體上裝有安全閥,，當(dāng)排出壓力超過規(guī)定壓力時，輸送液體可以自動頂開安全閥,，使高壓液體返回吸入管,。
內(nèi)嚙合齒輪泵，它由一對相互嚙合的內(nèi)齒輪及它們中間的月牙形件,、泵殼等構(gòu)成,。月牙形件的作用是將吸入室和排出室隔開。當(dāng)主動齒輪旋轉(zhuǎn)時,，在齒輪脫開嚙合的地方形成局部真空,，液體被吸入泵內(nèi)充滿吸入室各齒間，然后沿月牙形件的內(nèi)外兩側(cè)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。
除具有自吸能力,、流量與排出壓力無關(guān)等特點(diǎn)外,，泵殼上無吸入閥和排出閥，具有結(jié)構(gòu)簡單,，流量均勻,、工作可靠等特性，但效率低,、噪音和振動大,、易磨損，主要用來輸送無腐蝕性,、無固體顆粒并且具有潤滑能力的各種油類,，溫度一般不超過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(zhuǎn)速為1200—4000r/min,。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）結(jié)構(gòu)簡單,，價格便宜,；
（2）工作要求低,，應(yīng)用廣泛；
（3）端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多固定的密封工作腔,，只能用作定量泵,。
齒輪采用九十年代較高水平的新技術(shù)--雙圓弧正弦曲線齒型圓弧。它與漸開線齒輪相比,，zui突出的優(yōu)點(diǎn)是齒輪嚙合過程中齒廓面沒有相對滑動,，所以齒面無磨損、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡,、無困液現(xiàn)象,，噪聲低、壽命長,、效率高,。該泵擺脫傳統(tǒng)設(shè)計的束縛，使得齒輪泵在設(shè)計,、生產(chǎn)和使用上進(jìn)入了一個新的領(lǐng)域,。
泵設(shè)有差壓式安全閥作為超載保護(hù)，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(nèi)根據(jù)實(shí)際需要另行調(diào)整,。但是此安全閥不能作減壓閥長期工作，減壓閥在需要時可另行安裝,。
該泵軸端密封設(shè)計為兩種形式,，一種是機(jī)械密封，另一種是填料密封,，可根據(jù)具體使用情況和用戶要求確定,。
工作特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小,、質(zhì)量輕,、工藝性好、價格便宜,、自吸力強(qiáng),、對油液污染不敏感、轉(zhuǎn)速范圍大,、能耐沖擊性負(fù)載,，維護(hù)方便、工作可靠,。
缺點(diǎn)：徑向力不平衡,、流動脈動大、噪聲大、效率低,，零件的互換性差,，磨損后不易修復(fù)，不能做變量泵用,。
困油現(xiàn)象
原因：液壓油在漸開線齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,，因齒輪相交處的封閉體積隨時間改變，常有一部分的液壓油被密封在齒間,，如圖所示,，稱為困油現(xiàn)象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產(chǎn)生極大的振動和噪聲,，影響系統(tǒng)正常工作,。
措施：在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽，開設(shè)卸荷槽的原則：兩槽間距為zui小閉死容積,，而使閉死容積由大變小時與壓油腔相通,，閉死容積由小變大時與吸油腔相通。
泄漏現(xiàn)象
的泄漏較大,，外嚙合齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時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?zhèn)认缎孤┹^大,，占總泄漏量的80%-85%，當(dāng)壓力增加時,，前者不會改變,，但后者撓度大增，此為外嚙合齒輪泵泄漏zui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(bǔ)償采用靜壓平衡措施,，在齒輪和蓋板之間增加一個補(bǔ)償零件,，如浮動軸套、浮動側(cè)板,。
受力不均衡現(xiàn)象
右側(cè)是壓油腔,，左側(cè)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,。