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高粘度齒輪泵的發(fā)展趨勢

2017-03-07 19:21:28

石油和化工行業(yè)用泵市場分析表明,石油和化工行業(yè)對高粘度齒輪泵的需求將有較大幅度的增長,特別是對新型大流量、長距離稠油輸送泵的需求將激增。

根據(jù)目前高粘度齒輪泵的使用情況看,今后高粘度齒輪泵的主要應(yīng)向著以下幾個方向發(fā)展:

(1)提高高粘度齒輪泵性與使用壽命,展開對軸、軸承和泵齒輪材料性能及熱處理技術(shù)研究,在結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造和試驗等諸多方面建立完善的檢測與體系。根據(jù)材料的熱脹冷縮特點,合理設(shè)計保溫和冷卻系統(tǒng),對輸送流體的溫度實現(xiàn)   佳控制,同時加強泄漏與噪聲控制。

(2)研制圓弧齒廓泵齒輪的高粘度齒輪泵。工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的漸開線齒輪傳動,雖然具有易于加工及傳動可分性等優(yōu)點,但也存在載荷沿齒寬分布不均勻、嚙合損失較大,能差等缺點。為此,人們在探索新的嚙合原理及新型齒輪傳動等方面進行了大量的研究,圓弧點嚙合齒輪傳動就是其中成功的例子。相互嚙合的一對圓弧齒輪的端面齒廓或法面齒廓,其齒頂均為凸圓弧,齒根均為凹圓弧。兩輪嚙合時,每對齒均有兩個嚙合點,一個嚙合點在齒頂,另一個嚙合點在齒根,這兩個嚙合點在不同的端截面上?;ハ鄧Ш系囊粚A弧齒輪具有相同的齒廓,可用一把刀具來加工。與漸開線齒形的高粘度齒輪泵相比,圓弧齒廓的齒輪泵具有齒數(shù)少(齒數(shù)可以少到6-8)、體積小、無根切干涉、齒輪磨損小、和壽命長等優(yōu)點,被認為是   佳齒形。由于圓弧齒形具有一點連續(xù)嚙合的特點,所以不會出現(xiàn)困油現(xiàn)象。這種齒輪泵的流量脈動和壓力脈動非常小,振動與噪聲也很低,對介質(zhì)污染的敏感性比漸開線齒輪泵小的多,作為低壓泵輸送高粘度介質(zhì)非常合適。

(3)采用行星齒輪結(jié)構(gòu)平衡徑向力。運用齒輪“輪系”的知識,結(jié)合齒輪泵的工作原理,可以采用:一個太陽輪(主動輪)、2^6個行星輪(從動齒輪)、一個內(nèi)齒輪(從動齒輪)來構(gòu)思徑向力平衡式齒輪泵。太陽輪與每個行星輪構(gòu)成外嚙合齒輪泵,內(nèi)齒輪與每個行星輪則構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪泵,一臺多齒輪式齒輪泵的排量相當于兩齒輪式外嚙合齒輪泵排量的4^12倍。這種新型齒輪泵的輸出流量脈動較小,多路排量即可分流輸出,也可合流輸出,適于高粘度液體介質(zhì)的快、電、大量輸送。在泵的殼體或前后端蓋上開設(shè)相應(yīng)的幾個進油口與排油口,分別與吸油管及排油管相連接。各吸、排油口相對于每個齒輪(太陽輪、行星輪及內(nèi)齒輪)對稱布置,行星輪相對于太陽輪及內(nèi)齒輪也均勻分布,使液壓力及嚙合力分別達到平衡,從而減少了泵軸、軸承的載荷,提高了齒輪泵的壽命。

(4)采用軸向排油來減小軸承所受的徑向力。受結(jié)構(gòu)的限制,齒輪泵只能采用徑向尺寸較小的滑動軸承。齒輪泵工作過程中,出口壓力作用在齒頂面上,將齒輪向吸油口方向推,引起齒輪軸變形,并使軸承受到很大的徑向力。若在輪齒嚙合處的軸向兩側(cè)布置排油口,則齒頂面可不受出口壓力的作用,軸承上的載荷減小。而軸承載荷減小30%時,其壽命可延長近3倍。

(5)研制多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵。通常擺線轉(zhuǎn)子泵的內(nèi)外轉(zhuǎn)子齒數(shù)只差1齒。近年來,出現(xiàn)了一種新型擺線轉(zhuǎn)子泵—多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵,其內(nèi)轉(zhuǎn)子為擺線齒輪,外轉(zhuǎn)子為圓弧齒輪,內(nèi)外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)差為2或3。這種泵在結(jié)構(gòu)及性能上兼有漸開線內(nèi)嚙合齒輪泵與一齒差擺線轉(zhuǎn)子泵的雙重優(yōu)點,在相同體積下的輸出流量比其它齒形的齒輪泵流量大得多,適用于石油化工等行業(yè)高粘度介質(zhì)的輸送。

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