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美國PARKER派克鑄鐵泵齒輪泵的工作原理及特點
點擊次數：1199 發布時間：2019-10-28
美國PARKER派克鑄鐵泵齒輪泵的工作原理及特點
齒輪泵的概念是很簡單的，它的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相互
嚙合旋轉，這個殼體的內部類似“8”字形，兩個齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側與殼體緊密配合。來自于擠出機的物料在吸入口進入兩個齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉沿殼體運動，后在兩齒嚙合時排出。
在術語上講，齒輪泵也叫正排量裝置，即像一個缸筒內的活塞，當一個齒進入另一個齒的流體空間時，因為液體是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時間占據同一空間，這樣，液體就被機械性地擠排出來。由于齒的不斷嚙合，這一現象就連續在發生，因而也就在泵的出口提供了一個連續排除量，泵每轉一轉，排出的量是一樣的。隨著驅動軸的不間斷地旋轉，泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉速有關。
實際上，在泵內有很少量的流體損失，因為這些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側，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，這使泵的運行效率不能達到100%。然而泵還是可以良好地運行，對大多數擠出物料來說，仍可以達到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，比如在排出口側放一個濾網或一個限制器，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，直至達到裝置中弱的部件的機械極限(通常裝有一個扭矩限制器)。
對于一臺泵的轉速，實際上是有限制的，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動，但當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。
推動高粘流體進入吸入口一側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品，即不同的規格及排量(每轉一周所排出的量)。這些泵將與具體的應用工藝相配合，以使系統能力及價格達到性價比合適。
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”型軸承結合了強制潤滑機理，使聚合物經軸承表面，并返回到泵的進口側，以確保旋轉軸的有效潤滑。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”型軸承與齒輪軸配合，確保齒輪軸不偏心，以防止齒輪磨損。Parkool密封結構與聚四氟唇型密封共同構成水冷密封。這種密封實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而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封，它在軸封內表上加工有反向螺旋槽，可使聚合物被反壓回到進口。為便于安裝，制造商設計了一個環形螺栓安裝面，以使與其它設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。
工作特點
優點：結構簡單緊湊、體積小、質量輕、工藝性好、價格便宜、自吸力強、對油液污染不敏感、轉速范圍大、能耐沖擊性負載，維護方便、工作可靠。
缺點：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，不能做變量泵用。
困油現象
原因：液壓油在漸開線齒輪泵運轉過程中，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，稱為困油現象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產生極大的振動和噪聲，影響系統正常工作。
困油現象
措施：在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽，開設卸荷槽的原則：兩槽間距為小閉死容積，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。
卸荷槽
泄漏現象
齒輪泵的泄漏較大，外嚙合齒輪運轉時泄漏途徑有以下三點：一為齒輪頂隙，其次為測隙，第三為嚙合間隙。
其中端面側隙泄漏較大，占總泄漏量的80%-85%，當壓力增加時，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：端面間隙補償采用靜壓平衡措施，在齒輪和蓋板之間增加一個補償零件，如浮動軸套、浮動側板。
浮動側板
受力不均衡現象
右側是壓油腔，左側是吸油腔，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。