Parker派克P5X系列齒輪泵的工作原理

Parker派克P5X系列齒輪泵的工作原理Parker派克P5X系列齒輪泵的工作原理；

Parker派克PX系列齒輪泵是一種性能先進、采用國際流行“襯套單元”式樣的齒輪泵。PX系列齒輪泵性能優(yōu)良、效率高、高壓下工作噪聲低。該系列產(chǎn)品有4種規(guī)格P3X,P5X,P11X,P17X,排量范圍從0.8-52ml/rev。提供各種標準選項，來滿足全球范圍內(nèi)的應用要求。其優(yōu)點有：1、高達4000psi/276bar連續(xù)工作：材料強度高、軸頸直徑大、軸承負載小、用于高壓下工作。2、噪聲低：13齒齒輪輪廓，優(yōu)化了的流量計量，減小壓力脈動，運行平穩(wěn)安靜。3、效率高：壓力平衡軸承單元確保在所有工況條件下達到率4、應用靈活：國際認可的安裝和連接形式、能夠安裝集成閥、公用進油口的多聯(lián)泵配置，提供的應用多功能性。

工作原理

基本概念

齒輪泵的概念是很簡單的，它的最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(nèi)相互嚙合旋轉，這個殼體的內(nèi)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，最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(nèi)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(jù)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(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生，因而也就在泵的出口提供了一個連續(xù)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(nèi)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(shù)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(wǎng)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(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，直至達到裝置中最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(chǎn)品，即不同的規(guī)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(tǒng)能力及價格達到。

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?！癉”型軸承結合了強制潤滑機理，使聚合物經(jīng)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”型軸承與齒輪軸精確配合，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(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口。為便于安裝，制造商設計了一個環(huán)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(guī)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(nèi)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。

驅動裝置

齒輪泵由一個獨立的電機驅動，可有效地阻斷上游的壓力脈動及流量波動。在齒輪泵出口處的壓力脈動可以控制在1%以內(nèi)。在擠出生產(chǎn)線上采用一臺齒輪泵，可以提高流量輸出速度，減少物料在擠出機內(nèi)的剪切及駐留時間。

外嚙合齒輪泵是應用泛的一種齒輪泵，一般齒輪泵通常指的就是外嚙合齒輪泵。它的結構如圖1所示，主要有主動齒輪、從動齒輪、泵體、泵蓋和安全閥等組成。泵體、泵蓋和齒輪構成的密封空間就是齒輪泵的工作室。兩個齒輪的輪軸分別裝在兩泵蓋上的軸承孔內(nèi)，主動齒輪軸伸出泵體，由電動機帶動旋轉。外嚙合齒輪泵結構簡單、重量輕、造價低、工作可靠、應用范圍廣。

齒輪泵工作時，主動輪隨電動機一起旋轉并帶動從動輪跟著旋轉。當吸入室一側的嚙合齒逐漸分開時，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。液體進入排出室后，由于兩個齒輪的輪齒不斷嚙合，使液體受擠壓而從排出室進入排出管中。主動齒輪和從動齒輪不停地旋轉，泵就能連續(xù)不斷地吸入和排出液體。

泵體上裝有安全閥，當排出壓力超過規(guī)定壓力時，輸送液體可以自動頂開安全閥，使高壓液體返回吸入管。

內(nèi)嚙合齒輪泵，它由一對相互嚙合的內(nèi)齒輪及它們中間的月牙形件、泵殼等構成。月牙形件的作用是將吸入室和排出室隔開。當主動齒輪旋轉時，在齒輪脫開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)外兩側分兩路進入排出室。在輪齒進入嚙合的地方，存在于齒間的液體被擠壓而送進排出管。

齒輪泵除具有自吸能力、流量與排出壓力無關等特點外，泵殼上無吸入閥和排出閥，具有結構簡單，流量均勻、工作可靠等特性，但效率低、噪音和振動大、易磨損，主要用來輸送無腐蝕性、無固體顆粒并且具有潤滑能力的各種油類，溫度一般不超過70℃，例如潤滑油、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，工作轉速為1200—4000r/min。

結構特點

（1）結構簡單，價格便宜；

（2）工作要求低，應用廣泛；

（3）端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多固定的密封工作腔，只能用作定量泵。

齒輪采用國際九十年代先進水平的新技術--雙圓弧正弦曲線齒型圓弧。它與漸開線齒輪相比，點是齒輪嚙合過程中齒廓面沒有相對滑動，所以齒面無磨損、運轉平衡、無困液現(xiàn)象，噪聲低、壽命長、效率高。該泵擺脫傳統(tǒng)設計的束縛，使得齒輪泵在設計、生產(chǎn)和使用上進入了一個新的領域。

泵設有差壓式安全閥作為超載保護，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)實際需要另行調(diào)整。但是此安全閥不能作減壓閥長期工作，減壓閥在需要時可另行安裝。

該泵軸端密封設計為兩種形式，一種是機械密封，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。

工作特點

優(yōu)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(xiàn)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2所示，稱為困油現(xiàn)象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產(chǎn)生極大的振動和噪聲，影響系統(tǒng)正常工作。

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：兩槽間距為最小閉死容積，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。

泄漏現(xiàn)象

齒輪泵的泄漏較大，外嚙合齒輪運轉