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齿轮泵的相关了解与如何选型
更新时间:2019-04-22   点击次数:2715次

    齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间,当齿轮转动时,齿轮脱开侧的空间的体积从小变大,形成真空,将液体吸入,齿轮啮合侧的空间的体积从大变小,而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。齿轮泵的排出口的压力*取决于泵出口处阻力的大小。

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

    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。

    推动高粘流体进入吸入口一侧的两齿空间是非常重要的,如果这一空间没有填充满,则泵就不能排出准确的流量,所以PV值(压力×流速)也是另外一个限制因素,而且是一个工艺变量。由于这些限制,齿轮泵制造商将提供一系列产品,即不同的规格及排量(每转一周所排出的量)。这些泵将与具体的应用工艺相配合,以使系统能力及价格达到。

    PEP-II泵的齿轮与轴共为一体,采用通体淬硬工艺,可获得更长的工作寿命。"D"型轴承结合了强制润滑机理,使聚合物经轴承表面,并返回到泵的进口侧,以确保旋转轴的有效润滑。这一特性减少了聚合物滞留并降解的可能性。精密加工的泵体可使"D"型轴承与齿轮轴配合,确保齿轮轴不偏心,以防齿轮磨损。Parkool密封结构与聚四氟唇型密封共同构成水冷密封。这种密封实际上并不接触轴的表面,它的密封原理是将聚合物冷却到半熔融状态而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封,它在轴封内表上加工有反向螺旋槽,可使聚合物被反压回到进口。为便于安装,制造商设计了一个环螺旋安装面,以使与其它设备的法兰安装相配合,这使得筒形法兰的制造更容易。

PEP-II齿轮泵带有与泵的规格相匹配的加热元件,可供用户选配,这可保证快速加温和热量控制。与泵体内加热方式不同,这些元件的损坏只限于一个板子上,与整个泵无关。

使用齿轮泵的同时应该避免些什么?

    齿轮泵适用于各个行业,输送的介质范围比较广泛,此齿轮泵具有结构牢固,安装方便,拆卸容易,保养简单,使用的流量均匀连续,磨损轻微,使用寿命长等等一些优点。

1、使用齿轮泵的过程中要经常加脂,润滑脂比较容易挥发,所以必须注意添换,其次保持好轴承处的清洁。

2、使用或者是使用完的情况下要把电动抽油泵放在比较干燥,没有腐蚀性,比较洁净的环境之中去。

3、齿轮泵在使用的过程中要经常检查并且维修,应该注意检查电动油桶查看里面的电源线;内接线,插头,开关是不是还能正常的使用;轴承的零部件是否有没有损坏的地方等等一些。

4、应保存好齿轮泵上的每一个零部件,在拆检齿轮泵的过程中,应该保存好每一个零部件,并且保持洁净。

齿轮泵的维修方法

1.齿轮泵轴磨损后的维修

    齿轮泵中轴的磨损主要是因为轴两端与支撑滚针间的摩擦磨损,使轴径变小。如果是轻微磨损,可通过镀一层硬铬来加大此部位轴的直径尺寸,使轴得到修复。如果轴磨损严重,则应45钢或40cr钢重新制造,轴毛坯经粗、精车后,轴承部位要热处理, 硬度为hrc60-65,然后再经磨削,使轴承配合部位表面粗糙度 ra不大于0.32μm;轴的圆度和圆柱度允差为0.005mm;与齿轮配合部位按h7/h6、表面粗糙度ra应不大于0.63μm。

2.齿轮泵泵体磨损后的维修

    泵体内表面磨损主要是吸油区段圆弧形工作面.如果出现轻微磨损,可用油石修磨去毛刺后使用。泵体是由铸铁铸造毛坯成型, 出现严重磨损时应更换新件。如果泵内齿轮两端面是用磨削修复, 则泵体宽度尺寸也要改变,与齿轮两端修磨去掉的尺寸相等,重新加工后的泵体两端面应达到图3所示的技术要求。

3.齿轮泵两端盖磨损之后的维修

    齿轮泵的端盖用铸铁制造,出现磨损现象后,轻微的可在平板上研磨修平,磨损比较严重时应在平面磨床上磨削修平。修磨后的端盖与泵体配合连接的平面接触应不低于85%.平面度允差、端面对孔中心线的垂直度允差、两端面的平行度允差和两轴孔中心线的平行度允差均为o.olmm。磨削后的表面粗糙度ra应不大于1. 5μm。

4.齿轮泵用滚针轴承的维修更换

    泵中零件维修后,轴承滚针应更换。对滚针要求是:全部滚针直径的尺寸误差不应超过0.003mm,长度允差为0.1mm,与轴配合间隙应在o.olmm左右;滚针装配时要按数量要求充满轴承壳内,滚针间要相互平行布置。

齿轮泵的参数选择和选型

①额定压力的选择应根据不同的系统工作压力选择合适的齿轮泵。泵的额定压力应为液压系统安全阀开启压力的1.1~1.5倍。

②公称排量的选择选用泵的公称排量前,应首先根据系统所需流量qv(L/min)和初选的液压泵转速n1(r/min)及泵的容积效率ηv(可根据产品样本选取或取为ηv=0.9)计算其参考值。
由于齿轮泵为定量泵,故终选择的泵流量尽可能与系统所需流量相符合,以免功率损失过大。

③转速的选择应根据选定的齿轮泵公称排量和系统所需流量,计算出齿轮泵的实际转速,在选用时尽可能接近产品的额定转速。

④驱动功率的确定在齿轮泵公称排量、转速(在一定范围内变化的可取其大工作压力时的工作转速)和工作压力确定以后,即可计算所需输入功率(原动机驱动功率)。

⑤多联泵参数的选择对于快慢速交替或多执行元件液压系统,为了合理匹配和使用功率,可采用二联或多联泵解决多个液压源的问题。在选择的多联泵中,联泵应比第二联泵能承受较高的负荷(压力×流量);多联泵总负荷不能超过泵轴伸所能承受的转矩。

⑥选型注意事项在室内和对环境噪声有要求的使用情况下,应注意选用对噪声有控制结构的产品。一般而言,外啮合齿轮泵的噪声较大,内啮合齿轮泵的噪声小。
应综合考虑选用齿轮泵的可靠性、经济性和使用维护方便性、供货及时性等条件。要优先选用经过国家相关部门及行业鉴定和技术成熟的产品。

注意事项

①驱动方式齿轮泵可以采用电动机或内燃机作为原动机。但泵的传动装置不能对齿轮泵主动齿轮轴产生附加的轴向力和径向力。齿轮泵主动齿轮轴伸与原动机输出轴之间必须采用浮动连接(如弹性联轴器和十字槽块浮动联轴器等)。联轴器的径向跳动不大于0.1mm,在受到结构限制而采用花键轴直接插入原动机传动轴内花键孔进行驱动时,内花键和花键轴的径向和键侧间隙都不小于0.15mm,以适应浮动传递转矩、不产生附加径向力的要求。采用V带或大齿轮直接驱动齿轮泵时,宜选用前盖带滚动轴承支承的齿轮泵产品。

②吸油高度泵的吸油高度应尽可能小。齿轮泵自吸能力因排量不同而异,一般要求不低于16kPa。制造质量对自吸能力也有影响。通常要求泵的吸油高度不大于0.5m,在进油管道较长的管路系统中应加大进油管径,以免流动阻力太大吸油不畅而影响泵的工作性能。

③油液选用与过滤工作油液的品种和牌号应严格按照泵的产品样本规定选用,以延长泵的使用寿命。多数齿轮泵的早期故障起因于油液的污染,故工作油液应进行过滤。由于低压齿轮泵的污染敏感度较低,故可选取过滤精度较低的过滤器,而高压齿轮泵的污染敏感度较高,故应在系统设置过滤精度较高的过滤器。

④安装与运行在泵安装之前,应按有关规定*清洗管道(焊接管道必须酸洗后再冲洗),去掉污物、氧化皮等并用油液将泵充满,通过泵的轴伸转动主动齿轮以使油液进入泵内各配合表面。

     安装时,要拧紧进、出油口的管接头或法兰连接螺钉,密封要可靠,以免引起吸空或漏油,影响泵的性能。通过点动检查泵的旋向和驱动轴的旋向是否一致。次运行时建议断开泵的排油,以便将空气排出壳体。启动前必须检查系统中的安全阀是否在调定压力值。应避免泵带负荷启动,以及在有负荷情况下停车。泵在工作前应进行不少于10min的空负荷运行和短时间的带负荷运行,然后检查泵的工作情况,泵不应有渗漏、过度发热和异常声响等。泵如长期不用,*将它和原动机分离保管。再度使用时,应有不少于10min的空负荷运转,并进行以上试运转例行检查。

接下来跟着伊里德小编一起来了解齿轮泵的性能参数。

齿轮泵的主要性能有压力、排量、转速、效率和寿命等。

(1)压力采取了良好轴向间隙和径向间隙补偿措施的中小排量齿轮泵的高压力目前均超过了25MPa,新近上市的内啮合齿轮泵甚至达到40MPa。大排量齿轮泵的额定压力多数也达到16~20MPa。

(2)排量的估算及范围液压齿轮泵的排量是泵的主要规格参数,它主要取决于齿轮的齿数z、模数优、齿宽B等几何参数,各种结构的齿轮泵排量近似计算公式见下表。液压齿轮泵产品的排量范围非常宽,从0.05~800mL/r,但常用排量为2.5~250mL/r。
各种结构的齿轮泵排量近似计算公式

(3)转速微型齿轮泵的转速较高,可达20000r/min,工程上常用的齿轮泵额定转速为2000~2500r/min。齿轮泵的使用转速下限通常为300~500r/min。由式(1-10)可知,泵的转速过低时,由于输出流量过小,泄漏流量所占比例增大,使液压泵的容积效率下降到极低,难以形成良好的润滑条件与冷却条件而迅速发热损坏。所以各生产厂一般都对其齿轮泵产品规定了低转速。

(4)效率各种结构形式的齿轮泵的典型效率特性曲线如图U所示。可以看出,带有间隙补偿措施的齿轮泵的性能明显优于固定间隙型,而内啮合齿轮泵的性能又优于外啮合齿轮泵。

(5)寿命低压齿轮泵的寿命为3000~5000h,高压外齿轮泵在额定压力下的寿命一般只有几百小时,高压内齿轮泵

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