德國(guó)KRACHT齒輪泵的工作原理及特點(diǎn)
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動(dòng)來輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵,。由兩個(gè)齒輪、泵體與前后蓋組成兩個(gè)封閉空間,,當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),,齒輪脫開側(cè)的空間的體積從小變大,形成真空,,將液體吸入,,齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小,而將液體擠入管路中去,。吸入腔與排出腔是靠?jī)蓚€(gè)齒輪的嚙合線來隔開的,。齒輪泵的排出口的壓力*取決于泵出口處阻力的大小。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵的密封形式:
1.機(jī)械密封
2.三層帶油腔密封
3.單層密封
4.磁力密封
每種密封形式需要根據(jù)不同的入口壓力及密封性能而定,。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵的工作特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,、體積小、質(zhì)量輕,、工藝性好,、價(jià)格便宜、自吸力強(qiáng),、對(duì)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(dòng)脈動(dòng)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。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵困油現(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(shí)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(dòng)和噪聲,影響系統(tǒng)正常工作,。
措施:在前后蓋板或浮動(dòng)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(shí)與壓油腔相通,,閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通,。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵泄漏現(xiàn)象:
齒輪泵的泄漏較大,外嚙合齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泄漏途徑有以下三點(diǎn):一為齒輪頂隙,,其次為測(cè)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(shí),前者不會(huì)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(gè)補(bǔ)償零件,,如浮動(dòng)軸套,、浮動(dòng)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。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵的工作原理:
齒輪泵的概念是很簡(jiǎn)單的,,它的zui基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn),,這個(gè)殼體的內(nèi)部類似“8”字形,兩個(gè)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(gè)齒輪中間,并充滿這一空間,,隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動(dòng),zui后在兩齒嚙合時(shí)排出,。
在術(shù)語上講,,齒輪泵也叫正排量裝置,即像一個(gè)缸筒內(nèi)的活塞,,當(dāng)一個(gè)齒進(jìn)入另一個(gè)齒的流體空間時(shí),,因?yàn)橐后w是不可壓縮的,所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據(jù)同一空間,,這樣,,液體就被機(jī)械性地?cái)D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(gè)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(dòng)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(rùn)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(duì)大多數(shù)擠出物料來說,,仍可以達(dá)到93%~98%的效率,。
對(duì)于粘度或密度在工藝中有變化的流體,這種泵不會(huì)受到太多影響,。如果有一個(gè)阻尼器,,比如在排出口側(cè)放一個(gè)濾網(wǎng)或一個(gè)限制器,泵則會(huì)推動(dòng)流體通過它們,。如果這個(gè)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(gè)扭矩限制器),。
對(duì)于一臺(tái)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(dòng),但當(dāng)流體是一種高粘度的聚合物熔體時(shí),,這種限制就會(huì)大幅度升高,。
推動(dòng)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(gè)限制因素,而且是一個(gè)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(jià)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(zhǎng)的工作壽命。“D”型軸承結(jié)合了強(qiáng)制潤(rùn)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(rùn)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(jì)了一個(gè)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(gè)板子上,,與整個(gè)泵無關(guān),。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵的驅(qū)動(dòng)裝置:
齒輪泵由一個(gè)獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng),可有效地阻斷上游的壓力脈動(dòng)及流量波動(dòng),。在齒輪泵出口處的壓力脈動(dòng)可以控制在1%以內(nèi)。在擠出生產(chǎn)線上采用一臺(tái)齒輪泵,,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(shí)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(dòng)齒輪,、從動(dòng)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(gè)齒輪的輪軸分別裝在兩泵蓋上的軸承孔內(nèi),,主動(dòng)齒輪軸伸出泵體,,由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、重量輕,、造價(jià)低、工作可靠、應(yīng)用范圍廣,。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵工作時(shí)主動(dòng)輪隨電動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)從動(dòng)輪跟著旋轉(zhuǎn),。當(dāng)吸入室一側(cè)的嚙合齒逐漸分開時(shí),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(gè)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(dòng)齒輪和從動(dòng)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(shí),,輸送液體可以自動(dòng)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(duì)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(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),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,。
齒輪泵除具有自吸能力、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(jiǎn)單,流量均勻,、工作可靠等特性,,但效率低、噪音和振動(dòng)大,、易磨損,,主要用來輸送無腐蝕性、無固體顆粒并且具有潤(rùn)滑能力的各種油類,,溫度一般不超過70 ℃,,例如潤(rùn)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。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,價(jià)格便宜,;
(2)工作要求低,應(yīng)用廣泛,;
(3)端蓋和齒輪的各個(gè)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(duì)滑動(dòng),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(zhǎng),、效率高。該泵擺脫傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的束縛,,使得齒輪泵在設(shè)計(jì),、生產(chǎn)和使用上進(jìn)入了一個(gè)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(zhǎng)期工作,,減壓閥在需要時(shí)可另行安裝。
該泵軸端密封設(shè)計(jì)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,。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵的分類
就核心組成部件齒輪而言,,主要由公法線齒輪泵和圓弧齒輪泵。公法線齒輪泵輸送含雜質(zhì)的介質(zhì)比圓弧齒輪泵要耐用,,而圓弧齒輪泵結(jié)構(gòu)特殊,,輸送干凈的介質(zhì),噪音低,,壽命長(zhǎng),,各有各的優(yōu)點(diǎn)。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵的常見故障:
不能排料
(1)故障現(xiàn)象:泵不能排料
故障原因:a、旋轉(zhuǎn)方向相反,;b,、吸入或排出閥關(guān)閉; c,、入口無料或壓力過低,; d、粘度過高,,泵無法咬料
對(duì)策: a,、確認(rèn)旋轉(zhuǎn)方向; b,、確認(rèn)閥門是否關(guān)閉,; c、檢查閥門和壓力表,; d,、檢查液體粘度,以低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)按轉(zhuǎn)速比例的流量是否出現(xiàn),,若有流量,,則流入不足
流量不足
(2)故障現(xiàn)象:泵流量不足
故障原因:a、吸入或排出閥關(guān)閉,; b,、入口壓力低; c,、出口管線堵塞,; d、填料箱泄漏,;e,、轉(zhuǎn)速過低
對(duì)策:a、確認(rèn)閥門是否關(guān)閉,;b,、檢查閥門是否打開;c,、確認(rèn)排出量是否正常,; d、緊固,;大量泄漏影響生產(chǎn)時(shí),,應(yīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn),拆卸檢查,; e,、檢查泵軸實(shí)際轉(zhuǎn)速
聲音異常
(3)故障現(xiàn)象:聲音異常
故障原因:a,、聯(lián)軸節(jié)偏心大或潤(rùn)滑不良 b、電動(dòng)機(jī)故障,; c,、減速機(jī)異常; d,、軸封處安裝不良,; e、軸變形或磨損
對(duì)策:a,、找正或充填潤(rùn)滑脂,; b、檢查電動(dòng)機(jī),; c,、檢查軸承和齒輪; d,、檢查軸封,; e、停車解體檢查
電流過大
(4)故障現(xiàn)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(dòng)機(jī)故障
對(duì)策:a,、檢查下游設(shè)備及管線,;b、檢驗(yàn)粘度,; c,、檢查軸封,適當(dāng)調(diào)整,; d,、停車后檢查,,用手盤車是否過重,; e、檢查電動(dòng)機(jī)
泵停止
(5)故障現(xiàn)象:泵突然停止
故障原因:a,、停電,; b,、電機(jī)過載保護(hù); c,、聯(lián)軸器損壞,;d、出口壓力過高,,聯(lián)鎖反應(yīng),;e、泵內(nèi)咬入異常,; f,、軸與軸承粘著卡死
對(duì)策:a、檢查電源,;b,、檢查電動(dòng)機(jī);c,、打開安全罩,,盤車檢查;d,、檢查儀表聯(lián)鎖系統(tǒng),;e、停車后,,正反轉(zhuǎn)盤車確認(rèn),; f、盤車確認(rèn)
密封漏油
(6)故障現(xiàn)象:密封漏油
產(chǎn)生原因:a,、軸封未調(diào)整好,;b、密封圈磨損而間隙大,;c,、機(jī)械密封動(dòng)、靜環(huán)摩擦面隨壞,;d,、彈簧松弛
對(duì)策:a、重新調(diào)整,;b,、適量擰緊壓蓋螺栓或更換密封圈;c,、更換動(dòng),、靜環(huán)或重新研磨;d,、更換彈簧
其他現(xiàn)象
1,、產(chǎn)生原因
① 內(nèi)外轉(zhuǎn)子的齒側(cè)間隙太大,,使吸壓油腔互通.容積效率顯著降低,輸出流量不夠,;
② 軸向間隙太大,;
③ 吸油管路中的結(jié)合面處密封不嚴(yán)等原因,使泵吸進(jìn)空氣,,有效吸入流量減少,;
④ 吸油不暢.如因油液粘度過大,濾油器被污物堵塞等導(dǎo)致吸入流量減少,;
⑤ 溢流閥卡死在半開度位置,,泵來的流量一部分通過溢流閥返回油箱,而使得進(jìn)入系統(tǒng)的流量不夠.此時(shí)伴隨出現(xiàn)系統(tǒng)壓力上不去的故障,。
2,、排除方法
① 更換內(nèi)外轉(zhuǎn)子,使齒側(cè)隙在規(guī)定的范圍內(nèi)(一般小于0.07mm),;
② 研磨泵體兩端面,,保證內(nèi)外轉(zhuǎn)子裝配后軸向間隙在0.02~0.05mm 范圍內(nèi);
③ 更換破損的吸油管密封,,用聚四氟乙烯帶包扎好管接頭螺紋部分再擰緊管接頭,;
④ 選用合適粘度的油液,清洗進(jìn)油濾油器使吸油暢通,。并酌情加大吸油管徑,;
⑤ 修理溢流閥,排除溢流閥部分短接油箱造成泵有效流量減少的現(xiàn)象,。
德國(guó)克拉克KRACHT齒輪泵的困油現(xiàn)象:
齒輪泵要平穩(wěn)工作,,齒輪嚙合的重合度必須大于1,于是總有兩對(duì)齒輪同時(shí)嚙合,,并有一部分油液被圍困在兩對(duì)輪齒所圍成的封閉容腔之間,。這個(gè)封閉的容腔開始隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸減小,以后又逐漸加大,。封閉腔容積的減小會(huì)使被困油液受擠壓而產(chǎn)生很高的壓力,,并且從縫隙中擠出,導(dǎo)致油液發(fā)熱,,并致使機(jī)件受到額外的負(fù)載,;而封閉腔容積的增大又造成局部真空,使油液中溶解的氣體分離,,產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象,。這些都將產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲,這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象。
危害
徑向不平衡力很大時(shí)能使軸彎曲,,齒頂與殼體接觸,同時(shí)加速軸承的磨損,,降低軸承的壽命,。
消除方法
消除困油的方法,通常是在兩側(cè)蓋板上開卸荷槽,,使封閉腔容積減小時(shí)通過左邊的卸荷槽與壓油腔相通,,容積增大時(shí)通過右邊的卸荷槽與吸油腔相通。
相關(guān)產(chǎn)品
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