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  • 齿轮泵结构特点及发展趋势
    发布日期:2018-12-08
    目前,齿轮泵广泛应用于汽车、飞机等领域。齿轮泵的高速高压、轻量化、小型化成为主要的发展趋势。为了解决齿轮泵高速高压小型化后出现气穴、泄漏等问题,大量文献对齿轮泵结构进行了优化。由于在齿轮泵的各个元件中体积较大的是泵体,对齿轮泵泵体的优化成为齿轮泵小型化和轻量化过程中必不可少的步骤。
    内啮合齿轮泵结构简单,其噪声级较低,由于啮合齿轮间的相对滑动速度小,所以磨损小,寿命长,而且可高速旋转。同时由于前后腔隔离结构的制约,其工作效率随输送流体粘度的降低而下降,即其工作效率随温度的升高而降低。内啮合齿轮泵非常适合某些工作温度适中,粘度较高,负载较轻或者是间歇性的、总功率消耗较低的工业流体一沥青输送使用。内啮合齿轮泵主要由内齿轮、外齿轮及密封齿顶的楔块组成,在这种内啮合齿轮泵中,沥青从入口通过轮齿之间的空间输送到出口,并依靠楔形块和啮合齿来防止流体回流。互为齿廓的一对齿轮在旋转时,吸液腔的容积增大形成真空,沥青被吸入,排液腔容积减少,压力增大,沥青从排液腔被挤出。
    沥青齿轮泵的壳体是一体铸造出来的,加强了泵的密封及轴承的稳定性;泵轴是由轴套配合双列止推轴承锁住,保证运行的稳定;内置式安全泄荷阀,可以保证当沥青泵出口管路发生堵塞时,使高压沥青直接回到沥青进口管线。保温式沥青夹套齿轮泵在泵头部、泵壳体、密封腔部分均可以带保温夹套。根据实际需要选择需要保混的位置采用夹套与泵体铸造成一体,保温效果良好,能够避免焊接夹套产生的各种问题。我公司沥青齿轮泵采用的是底座保温夹套和泄压阀保温夹套两种保温方式。
    内啮合沥青齿轮泵的主要结构特点
    1)齿轮呈偏心式结构,“齿中齿”配合。齿轮间不易在高温下产生粘连。
    2)齿轮啮合方式为一内啮合。偏心式内啮合结构可以产生较高的自吸。此结构的泵转动部分只有两个齿轮,因此易损件极少。高精度的齿轮可以保证极强的自吸,保证了高转速下稳定的输送。
    3)该泵的结构具有强自吸,低剪切,流量脉动小的特点。
    4)高强石墨聚四氟乙烯编织浸石墨填料密封,能实现泵体在高温、中低压、高粘度下良好密封。该密封由两部分构成,能够耐受475℃高温并且随着泵轴的高速旋转,膨胀的盘根能够产生润滑膜,加强了盘根密封与轴之间摩擦面的润滑。但是,大部分齿轮泵优化分析的齿轮齿形为直齿轮,压力一般为中低压,为此研究螺旋圆弧齿轮在高压(25 MPa)下泵体的受力和变形。设计了圆弧齿轮泵泵体,建立了进出油口,齿轮中心距和高低压区齿数之间的关系。在强度和刚度满足条件的情况下进行泵体质量优化。
    齿轮泵齿轮形状影响泵体内部高低压区的范围因此齿轮泵泵体的设计要根据不同的齿形而定。 齿轮泵泵腔是泵体基本组成结构,影响着泵整体的泄漏和效率,因此从密封的角度对齿轮泵进行设计。
    对圆弧螺旋齿轮泵泵体进行了设计,推导出了泵体形状与高低压区齿数的关系。分析了齿轮泵体的变形和等效应力,对齿轮泵泵体在质量和体积上进行了优化,得出以下结论:
    (1)根据齿轮形状设计出齿轮泵泵体,建立了进出油口直径与高低压腔齿数之间的关系,推导出了中心距、进出油口直径和高低压区齿数之间的关系。
    (2)对齿轮泵泵体进行了质量优化,在满足安全系数大于2.5的条件下,质量减少近65.94%。
    NYP内啮合高粘度泵
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    PWF船用粉碎泵
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    保温螺杆泵
    BWCB铸钢沥青泵
    HT系列浓浆型离心
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    IH型不锈钢化工离
    HVP型保温真空出料
    LCB系列立式齿轮泵
    NYP高粘度泵—树脂
    LYB立式圆弧齿轮泵
    大流量齿轮泵
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