齿轮油泵工作原理

齿轮油泵工作原理，齿轮油泵的工作原理名称：齿轮油泵工作原理名称：高温齿轮泵高温齿轮泵的维护与管理高温齿轮泵是聚酯熔体输送、增压和熔体计量必不可少的设备。高温齿轮泵比其他型式的熔体泵结构紧凑、运转可靠、能耗低、容积效率高，对熔体的剪切作用小，在高粘高压时流量稳定，无出口压力波动。该泵具有的独特优势及在工艺流程中的关键作用，使其在聚酯生产中发挥着不可替代的作用。尽管如此，如果对泵的操作使用不当，管理不到位，不仅不能发挥其效能，甚至会造成泵的突然损坏。一、结构及工作原理一台完整的齿轮泵包括马达、减速器、联轴器和泵头几部分，泵头部分由泵壳、前后侧盖、齿轮轴、滑动轴承和轴封构成。高温齿轮泵属于正位移泵，工作时依靠主、从动齿轮的相互啮合造成的工作容积变化来输送熔体。工作容积由泵体、齿轮的齿槽及具有侧板功能的轴承构成。当齿轮如图1所示方向旋转时，熔体即进入吸入腔两齿轮的齿槽中，随着齿轮转动，熔体从两侧被带入排出腔，齿轮的再度啮合，使齿槽中的熔体被挤出排出腔，压送到出口管道。只要泵轴转动，齿轮就向出口侧压送熔体，因此泵出口可达到很高的压力，而流量与排出压力基本无关。二、运行管理1. 日常维护（1）泵的解体和清洗，升、降温，起停都应严格按照规定操作，以避免不应有的损失。（2）应注意保持增压泵人口压力的稳定，使其具有稳定的容积效率，以有利于泵本身运行和下游纺丝质量的稳定。（3）人口为负压的填料轴封泵，应保持填料函处压力高于外界大气压。背压降低时，应及时调整填料函的压力，否则会使泵吸入空气，造成铸带条断带，影响切粒，导致切粒机放流。（4）要经常检查热媒夹套的温度，主体与前、后盖的热媒温度要保持一致。（5）每一次产量提高时，要将当时的产量、转速、出、入口压力、电流值记录下来，并将前后数据加以比较，认真分析，以便尽早发现异常，及时处理。2. 常见故障及对策如下：（1）故障现象：泵不能排料；故障原因:a.旋转方向相反;b.吸入或排出阀关闭；c.入口无料或压力过低;d.粘度过高,泵无法咬料对策：a.确认旋转方向；b.确认阀门是否关闭；c.检查阀门和压力表；d.检查液体粘度，以低速运转时按转速比例的流量是否出现，若有流量，则流入不足.（2）故障现象:泵流量不足故障原因:a.吸入或排出阀关闭；b.入口压力低；c.出口管线堵塞；d.填料箱泄漏;e.转速过低对策：a.确认阀门是否关闭;b.检查阀门是否打开；c.确认排出量是否正常;d.紧固;大量泄露漏影响生产时，应停止运转，拆卸检查；e.检查泵轴实际转速；故障现象:声音异常故障原因:a.联轴节偏心大或润滑不良b.电动机故障；c.减速机异常；d.轴封处安装不良；e.轴变形或磨损对策：a.找正或充填润滑脂；b.检查电动机；c.检查轴承和齿轮；d.检查轴封;e.停车解体检查故障现象：电流过大故障原因：a.出口压力过高；b.熔体粘度过大;c.轴封装配不良；d.轴或轴承磨损；e.电动机故障对策：a.检查下游设备及管线;b.检验粘度;c.检查轴封，适当调整;d.停车后检查，用手盘车是否过重；e.检查电动机(5)故障现象:泵突然停止故障原因:a.停电;b.电机过载保护；c.联轴器损坏;d.出口压力过高，联锁反应;e.泵内咬入异常；f.轴与轴承粘着卡死对策:a.检查电源;b.检查电动机;c.打开安全罩，盘车检查;d.检查仪表联锁系统;e.停车后，正反转盘车确认；f.盘车确认说明：以上故障现象和对策是对应关系三、提高运行寿命的措施1. 因泵体在高温下运转，故冷态安装时配管上应设铰支座，以防升温后配管位移。2. 联轴节必须在泵体升温后热找正，以避免运转时造成附加力矩。3. 泵出口压力测点要设联锁停止报警，否则，一旦排出管道受阻，易造成泵体损坏。4. 泵起动时，在出口无压力形成时，不可盲目提速，以防止轴或轴承过早损坏。5. 清洗移液时，不要用泵输送清洗液，应拆下内件，移液结束后再安装，以免泵内混入异物。6. 泵体热媒夹套的温度可稍低于前后夹套管的热媒温度。因为熔体粘度与剪切率成递减函数关系，齿轮的挤压，轴承的剪切将使熔体温度经过泵后上升35C,降低热媒温度可防止熔体降解。资料表明，通过降低轴承区的温度，可大大增加轴承的承载能力，不需要更换大容量的泵，仅仅通过增加转速就可使用齿轮泵的输出能力增加50%.7. 提速要缓慢进行，不要使前后压力急剧上升，以免损坏轴承或使熔体堵塞润滑通道。8. 泵出口后面的熔体过滤器要定期更换，不要长期在高压乃至压力上限运行。9. 定期更换轴承可节省检修费用。当发现轴或轴承内表面磨损量接近硬化层的厚度时，可将轴打磨后再次使用，而只更换轴承，这可使泵轴的寿命延长810年。10. 如遇停电或热媒循环中断超过30min，则应将泵解体清洗后重新组装，以免因熔体固化、裂解等造成轴承润滑不畅而使泵损坏。齿轮泵是输送高粘度液体较为理想的设备，其应用范围广泛。目前，尽管国内企业已生产出不少适于输送高粘度液体的齿轮泵，但由于测试手段不完善，在材料选择、泄漏与噪声防治方面仍存在一些问题。特别是国产高粘度齿轮泵在效率、可靠性与使用寿命等方面与国外产品存在较大差距。因此，我国石油和化工等行业所使用的高粘度齿轮泵多数仍依赖进口。目前，国内外高粘度齿轮泵的发展特点如下：齿轮结构高粘度齿轮泵的齿轮常见的有直齿、斜齿、人字齿、螺旋齿，齿廓主要有渐开线和圆弧型式。通常小型齿轮泵多采用渐开线直齿轮，高温齿轮泵常采用变位齿轮，输送高粘度、高压聚合物熔体的熔体泵多采用渐开线斜齿轮。齿轮与轴制成一体，其刚性及可靠性高于齿轮与轴单独制造的齿轮泵。国外低压齿轮泵的齿轮常采用方形结构，即齿轮的齿宽等于齿顶圆直径。而高压场合使用的高粘度齿轮泵的轮齿宽度小于其齿顶圆直径，这是为了减小齿轮的径向受压面积，降低齿轮、轴承的载荷。泵体及加热方式一般来说，齿轮泵的泵壳越重，其耐温度、耐压强度也越高。泵体材料常采用球墨铸铁，亦可采用铸造铝合金硬模熔铸而成，或采用挤压铝合金型材加工制造。当输送的介质具有腐蚀性时，可采用成本较高的不锈钢材料。国外高粘度齿轮泵多采用含镍、铬量高的合金钢作为泵壳材料，这种材料在强度、可靠性及成本方面的综合性能较好。为解决齿轮泵的困油现象，通常在泵盖上开设对称的卸荷槽，或向低压侧方向开设不对称卸荷槽，吸液侧采用锥形卸荷槽，排液侧为矩形卸荷槽，卸荷槽的深度也比液压工业中所用的齿轮泵要深。由于高粘度齿轮泵输送的介质粘度较高，为减小流动阻力，提高泵的吸液能力，必须对介质进行加热或保温。通常采用电热元件加热，可使粘性液体受热均匀。若温度波动不大，输送的高粘度液体容易发生降解时，建议采用流体加热方式，特别是排量大的齿轮泵。流体加热又分内置、外置式结构。所谓内置式是指在齿轮泵泵体或端盖的内部设计突热套，外置式则是通过螺栓将夹热套与泵体联接在一起。往夹套内通入蒸汽、导热油，还是冷却水，要根据介质具体情况而定。内置式适用于对输送液体温度均匀性要求较高，或要求对高温液体进行均匀冷却的场合。当电加热方式缺乏安全性或对温度控制要求不高时，可采用外置式结构。美国VIKING公司生产的内啮合齿轮泵，其泵头部分的夹套可以对输送流体的温度进行控制，无论是在高温或低温环境下，均可带外置式夹套。轴承材料、结构与润滑齿轮油泵工作原理高粘度齿轮泵的轴承通常采用滑动轴承，并在轴承内壁的非承载面上专门设计螺旋式流道，螺旋槽的旋向与齿轮轴的转向相同。轴承外端与泵的进液口相通，轴承内端的螺旋槽与轮齿根部（真空部位）相通。当轴旋转时，借助螺旋作用及轴承两端的压力差，将轴承外部的低温液体吸入轴承，对轴承进行润滑和冷却后，流入刚脱开啮合的齿间，构成一个润滑充分、散热快的螺旋自吸式低压润滑系统。该润滑方式的优点是：进入轴承的润滑液全部是低温介质，粘性润滑液易于形成承载能力强的动压油膜。大量的润滑液循环不断地带走轴承的热量，对轴承起到良好的润滑和冷却作用。由于有充足的液体去填充刚脱离啮合的轮齿根部，大大改善了齿轮泵的自吸性能，避免了吸空现象，不仅可以提高容积效率，也有利于减轻气蚀、降低噪声。四川省机械研究设计院采用将滑动轴承浸泡在介质中，并通过特殊孔道强制润滑，该技术已在维纶、涤纶、橡胶、树脂、化肥等领域的齿轮泵上获得成功应用。轴承的材料常用工具钢，并经表面硬化处理，以提高它的抗胶合能力。如果输送介质含磨损性颗粒，则应采用很硬的轴承材料，如陶瓷。近年来，GS-1聚四氟乙烯钢铁复合材料被认为是较为理想的滑动轴承材料。它由冷轧薄钢板（基体）、烧结球形多孔青铜粉或铜网（中间层）、聚四氟乙烯（表面层）三层材料复合而成，兼有金属和聚四氟乙烯塑料的优点。在此材料的基础上，上海材料研究所又研制出性能更优的SF型三层复合自润滑材料，它以青铜丝网代替青铜粉层，表层的塑料配方经过精心筛选。这种轴承材料耐疲劳、承载能力高、摩擦系数小、使用寿命长，是提高齿轮泵技术性能的新颖轴承材料。吸排油口高粘度齿轮泵的吸液口管径一般较大，有时采用扩散形吸液口来扩大低压区的容积，以降低入口液体的流速，减小泵的吸液阻力。这种结构还可以减小作用在轴颈及轴承上的径向力，延长高粘度齿轮泵的使用寿命。止回阀与安全阀在齿轮泵的输出管路上安装有一个止回阀，这样在检修泵及输出管道时，系统中的液体不至于倒流；齿轮泵带负荷停车时，在其输出管道内产生局部真空，可防止泵倒转。高粘度齿轮泵的出口管路上还设置安全阀等保护装置，这样一旦泵的出口通道发生堵塞，就可以打开安全阀卸压。安全阀可以与泵体或泵盖铸成一体，也可以单独装配。