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Technical articles意大利ATOS阿托斯齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
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齒輪泵是一種液壓泵工具,它種類眾多,按照不同的分類方法,齒輪泵可分為外嚙合式和內(nèi)嚙合式,單級(jí)齒輪泵和多級(jí)齒輪泵等多種。齒輪泵作為一種常用的液壓泵,它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格便宜、性能強(qiáng)、工作可靠、維護(hù)方便,不過(guò)它也存在只能做定量泵、噪聲大、效率相對(duì)較低等缺點(diǎn)。下面來(lái)了解一下齒輪泵的種類和優(yōu)缺點(diǎn)吧。一、齒輪泵如何分類
齒輪泵是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的一種液壓泵,也稱液壓齒輪泵,它一般做成定量泵。齒輪泵的種類眾多,按照不同的分類方法,主要可分為以下幾種:
1、按齒形曲線分:可分為漸開(kāi)線齒形式和擺線式兩種。
2、按齒輪嚙合的形式分:可分為外嚙合式和內(nèi)嚙合式兩種。
3、按齒面形式分:可分為直齒齒輪式、斜齒齒輪式、人字齒齒輪式、圓弧齒面齒輪式四種。
4、按齒輪級(jí)數(shù)分:可分為單級(jí)齒輪泵和多級(jí)齒輪泵兩種。
5、按嚙合齒輪的個(gè)數(shù)分:可分為二齒輪式和多齒輪式兩種。
二、齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)都有哪些
齒輪泵作為一種常用的液壓泵,基本能滿足市場(chǎng)的需求和工作要求,它既有優(yōu)點(diǎn),也存在一定的缺點(diǎn):
1、齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)
齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、工藝性好、價(jià)格還便宜。從性能方面來(lái)看,齒輪泵的自吸力強(qiáng)、對(duì)油液污染不敏感、轉(zhuǎn)速范圍大、能耐沖擊性負(fù)載。齒輪泵還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是工作可靠,如果出現(xiàn)問(wèn)題,維護(hù)起來(lái)也比較方便。
2、齒輪泵的缺點(diǎn)
不過(guò)齒輪泵也存在一定的不足,例如由于端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多固定的密封工作腔,因此只能用來(lái)作定量泵,不能做變量泵。其次,齒輪泵的徑向力不平衡、流動(dòng)脈動(dòng)大、噪聲大、效率相對(duì)較低。
在術(shù)語(yǔ)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),液體就被機(jī)械性地?cái)D排出來(lái)。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,液體就被排除了。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,這使泵的運(yùn)行效率不能達(dá)到100%,因?yàn)檫@些流體被用來(lái)潤(rùn)滑軸承及齒輪兩側(cè),而泵體也絕不可能無(wú)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。然而泵還是可以良好地運(yùn)行,對(duì)大多數(shù)擠出物料來(lái)說(shuō),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(guò)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)到裝置中最弱的部件的機(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)大幅度降低。
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(méi)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)到優(yōu)。
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?!癉"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"型軸承與齒輪軸精確配合,確保齒輪軸不偏心,以防齒輪磨損。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,這可保證快速加溫和熱量控制。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(wú)關(guān)。 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。
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(kāi)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(guò)規(guī)定壓力時(shí),輸送液體可以自動(dòng)頂開(kāi)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(kāi)。當(dāng)主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),在齒輪脫開(kāi)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(wú)關(guān)等特點(diǎn)外,泵殼上無(wú)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,用來(lái)輸送無(wú)腐蝕性、無(wú)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(guò)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。 (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。
齒輪采用具有國(guó)際九十年代先進(jìn)水平的新技術(shù)--雙圓弧正弦曲線齒型圓弧。它與漸開(kāi)線齒輪相比,出的優(yōu)點(diǎn)是齒輪嚙合過(guò)程中齒廓面沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),所以齒面無(wú)磨損、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡、無(wú)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,需要時(shí)可在管路上另行安裝。
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。 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)。