美(mei)國(guo)威格(ge)士(shi)齒輪(lun)泵的(de)工(gong)作原理
威(wei)格(ge)士(shi)齒輪(lun)泵基(ji)本概念
威(wei)格(ge)士(shi)齒輪(lun)泵的(de)概念是(shi)很簡單的(de)，它的(de)zui基(ji)本形式就是兩個(ge)尺(chi)寸(cun)相同的(de)齒輪(lun)在壹個(ge)緊密(mi)配合(he)的(de)殼(ke)體(ti)內(nèi)(nei)相(xiang)互嚙(nie)合(he)旋轉(zhuǎn)(zhuan)，這個殼(ke)體(ti)的(de)內(nèi)(nei)部(bu)類(lei)似“8”字(zi)形(xing)，兩個(ge)齒輪(lun)裝在裏(li)面(mian)，齒輪(lun)的(de)外(wai)徑(jing)及(ji)兩側(cè)(ce)與(yu)殼(ke)體(ti)緊(jin)密(mi)配合(he)。來(lai)自(zi)於(yu)擠出機(jī)的(de)物(wu)料(liao)在(zai)吸入口(kou)進(jìn)(jin)入兩個(ge)齒輪(lun)中間(jian)，並(bing)充滿這壹空間(jian)，隨著齒的(de)旋(xuan)轉(zhuǎn)(zhuan)沿(yan)殼(ke)體(ti)運(yùn)動(dong)，zui後(hou)在兩齒嚙(nie)合時排(pai)出。
在術(shù)(shu)語上講，齒輪(lun)泵也叫(jiao)正(zheng)排(pai)量裝置(zhi)，即像壹個缸(gang)筒內(nèi)的(de)活(huo)塞(sai)，當(dāng)壹(yi)個齒進(jìn)(jin)入另壹(yi)個(ge)齒的(de)流體(ti)空(kong)間(jian)時，因?yàn)?wei)液體是不(bu)可(ke)壓縮的(de)，所(suo)以(yi)液(ye)體(ti)和齒就不(bu)能(neng)在同壹(yi)時間(jian)占據(jù)(ju)同壹(yi)空(kong)間(jian)，這樣，液(ye)體就被機(jī)(ji)械(xie)性(xing)地?cái)D排(pai)出來。由於齒的(de)不(bu)斷(duan)嚙合，這壹現(xiàn)(xian)象(xiang)就連續(xù)(xu)在(zai)發(fā)生，因而也(ye)就在泵(beng)的(de)出口提(ti)供了(le)壹個連續(xù)(xu)排(pai)除(chu)量(liang)，泵每轉(zhuǎn)(zhuan)壹(yi)轉(zhuǎn)(zhuan)，排(pai)出的(de)量(liang)是(shi)壹樣的(de)。隨著驅(qū)(qu)動(dong)軸(zhou)的(de)不(bu)間(jian)斷(duan)地旋轉(zhuǎn)(zhuan)，泵(beng)也就不(bu)間(jian)斷(duan)地排(pai)出流體(ti)。泵(beng)的(de)流量(liang)直(zhi)接(jie)與(yu)泵的(de)轉(zhuǎn)(zhuan)速(su)有關(guān)。
實(shí)際(ji)上，在(zai)泵(beng)內(nèi)有很少(shao)量(liang)的(de)流體(ti)損(sun)失，因(yin)為(wei)這些流體(ti)被(bei)用來(lai)潤(run)滑軸(zhou)承及(ji)齒輪(lun)兩側(cè)(ce)，而泵(beng)體(ti)也絕不(bu)可(ke)能無間(jian)隙配合(he)，故(gu)不(bu)能(neng)使(shi)流體(ti)100%地從(cong)出口排(pai)出，所以(yi)少(shao)量(liang)的(de)流體(ti)損(sun)失是(shi)必(bi)然(ran)的(de)，這使(shi)泵(beng)的(de)運(yùn)行(xing)效率不(bu)能(neng)達(dá)(da)到100%。然(ran)而泵(beng)還是可以(yi)良(liang)好(hao)地運(yùn)行(xing)，對(dui)大(da)多(duo)數(shù)擠出物(wu)料(liao)來(lai)說，仍可(ke)以(yi)達(dá)(da)到93%～98%的(de)效率。
對(dui)於粘(zhan)度或密(mi)度在工藝(yi)中有變化(hua)的(de)流體(ti)，這種泵不(bu)會(hui)受到太(tai)多影(ying)響。如(ru)果有壹個(ge)阻(zu)尼(ni)器(qi)，比(bi)如在排(pai)出口側(cè)(ce)放壹(yi)個(ge)濾網(wǎng)或壹(yi)個(ge)限制(zhi)器，泵則會(hui)推動(dong)流體(ti)通(tong)過它們。如(ru)果這個阻(zu)尼(ni)器(qi)在工(gong)作中(zhong)變化，亦即如果濾網(wǎng)變臟(zang)、堵(du)塞了(le)，或限(xian)制(zhi)器的(de)背(bei)壓(ya)升高了(le)，則泵(beng)仍將保持恒(heng)定的(de)流量(liang)，直(zhi)至達(dá)(da)到裝置(zhi)中zui弱的(de)部(bu)件的(de)機(jī)(ji)械(xie)極限(通(tong)常(chang)裝有壹個(ge)扭(niu)矩(ju)限(xian)制器)。
對(dui)於壹臺泵(beng)的(de)轉(zhuǎn)(zhuan)速(su)，實(shí)(shi)際(ji)上是(shi)有限制(zhi)的(de)，這主(zhu)要(yao)取決於工(gong)藝(yi)流體(ti)，如(ru)果傳送的(de)是(shi)油(you)類(lei)，泵則能(neng)以(yi)很(hen)高(gao)的(de)速(su)度轉(zhuǎn)(zhuan)動(dong)，但(dan)當(dāng)流體(ti)是(shi)壹種(zhong)高(gao)粘(zhan)度的(de)聚合物(wu)熔體(ti)時，這種限制(zhi)就會大(da)幅(fu)度升高。
推動(dong)高(gao)粘(zhan)流體(ti)進(jìn)(jin)入吸入口(kou)壹側(cè)(ce)的(de)兩齒空(kong)間(jian)是(shi)非(fei)常(chang)重要(yao)的(de)，如(ru)果這壹空間(jian)沒(mei)有填(tian)充滿，則泵(beng)就不(bu)能(neng)排(pai)出準(zhǔn)(zhun)確的(de)流量(liang)，所(suo)以(yi)PV值(壓力×流速(su))也(ye)是(shi)另外(wai)壹(yi)個(ge)限(xian)制(zhi)因(yin)素(su)，而且(qie)是(shi)壹個(ge)工藝(yi)變量(liang)。由於這些限制(zhi)，齒輪(lun)泵制造(zao)商將(jiang)提(ti)供壹(yi)系(xi)列產(chǎn)品(pin)，即不(bu)同的(de)規(guī)格(ge)及(ji)排(pai)量(每轉(zhuǎn)(zhuan)壹(yi)周所排(pai)出的(de)量(liang))。這些泵將(jiang)與(yu)具(ju)體的(de)應(yīng)(ying)用工(gong)藝(yi)相配合(he)，以(yi)使(shi)系(xi)統(tǒng)(tong)能(neng)力及(ji)價格(ge)達(dá)(da)到*。
PEP－II泵(beng)的(de)齒輪(lun)與(yu)軸(zhou)共為壹(yi)體(ti)，采(cai)用通(tong)體淬(cui)硬(ying)工藝(yi)，可獲得(de)更(geng)長(chang)的(de)工(gong)作壽(shou)命。“D”型軸(zhou)承結(jié)(jie)合了(le)強(qiáng)(qiang)制潤(run)滑機(jī)(ji)理，使(shi)聚合物(wu)經(jīng)(jing)軸(zhou)承表(biao)面(mian)，並(bing)返回到(dao)泵(beng)的(de)進(jìn)(jin)口(kou)側(cè)，以(yi)確保(bao)旋轉(zhuǎn)(zhuan)軸(zhou)的(de)有效潤(run)滑。這壹特性(xing)減(jian)少(shao)了(le)聚合物(wu)滯留(liu)並(bing)降解(jie)的(de)可(ke)能(neng)性。精密加(jia)工的(de)泵(beng)體(ti)可使(shi)“D”型(xing)軸(zhou)承與(yu)齒輪(lun)軸(zhou)配合(he)，確保(bao)齒輪(lun)軸(zhou)不(bu)偏心，以(yi)防止齒輪(lun)磨損。Parkool密(mi)封結(jié)(jie)構(gòu)(gou)與(yu)聚四氟唇(chun)型(xing)密封共同構(gòu)(gou)成水冷密(mi)封。這種密封實(shí)(shi)際(ji)上並(bing)不(bu)接(jie)觸(chu)軸(zhou)的(de)表(biao)面(mian)，它的(de)密(mi)封原理是(shi)將聚合物(wu)冷卻到半(ban)熔融狀態(tài)(tai)而形(xing)成自(zi)密(mi)封。也(ye)可(ke)以(yi)采(cai)用Rheoseal密(mi)封，它在軸(zhou)封內(nèi)(nei)表(biao)上加(jia)工有反(fan)向(xiang)螺旋(xuan)槽，可(ke)使(shi)聚合物(wu)被反(fan)壓回(hui)到進(jìn)(jin)口(kou)。為便於(yu)安裝，制造(zao)商設(shè)計(jì)(ji)了(le)壹個環(huán)形螺栓安裝面(mian)，以(yi)使(shi)與(yu)其(qi)它設(shè)備的(de)法(fa)蘭(lan)安裝相配合(he)，這使(shi)得(de)筒形法(fa)蘭的(de)制(zhi)造(zao)更(geng)容易。
PEP－II齒輪(lun)泵帶有與(yu)泵的(de)規(guī)格(ge)相(xiang)匹配的(de)加(jia)熱元件，可供(gong)用戶(hu)選配，這可保證(zheng)加(jia)溫快速(su)和熱量(liang)控制。與(yu)泵體(ti)內(nèi)加(jia)熱方式(shi)不(bu)同，這些元件的(de)損(sun)壞(huai)只限於(yu)壹(yi)個板子(zi)上，與(yu)整(zheng)個泵(beng)無關(guān)。
威格(ge)士(shi)齒輪(lun)泵驅(qū)(qu)動(dong)裝置(zhi)
威格(ge)士(shi)齒輪(lun)泵由壹個(ge)獨(dú)(du)立的(de)電(dian)機(jī)(ji)驅(qū)(qu)動(dong)，可(ke)有效地阻(zu)斷(duan)上遊(you)的(de)壓(ya)力脈(mai)動(dong)及(ji)流量(liang)波動(dong)。在(zai)齒輪(lun)泵出口處(chu)的(de)壓(ya)力脈(mai)動(dong)可(ke)以(yi)控制在1%以(yi)內(nèi)(nei)。在(zai)擠出生產(chǎn)(chan)線上采(cai)用壹(yi)臺齒輪(lun)泵，可以(yi)提(ti)高(gao)流量(liang)輸(shu)出速(su)度，減少物(wu)料(liao)在(zai)擠出機(jī)內(nèi)(nei)的(de)剪(jian)切及駐留時間(jian)。
外(wai)嚙(nie)合(he)齒輪(lun)泵是應(yīng)(ying)用zui廣(guang)泛(fan)的(de)壹(yi)種(zhong)齒輪(lun)泵，壹般齒輪(lun)泵通(tong)常(chang)指(zhi)的(de)就是外(wai)嚙(nie)合齒輪(lun)泵。它的(de)結(jié)(jie)構(gòu)(gou)如(ru)圖(tu)5-14所示，主(zhu)要(yao)有主(zhu)動(dong)齒輪(lun)、從(cong)動(dong)齒輪(lun)、泵體、泵(beng)蓋和安全閥等組成。泵體、泵蓋(gai)和齒輪(lun)構(gòu)(gou)成的(de)密(mi)封空(kong)間(jian)就是齒輪(lun)泵的(de)工(gong)作室。兩個(ge)齒輪(lun)的(de)輪(lun)軸(zhou)分別(bie)裝在兩泵(beng)蓋(gai)上的(de)軸(zhou)承孔(kong)內(nèi)，主(zhu)動(dong)齒輪(lun)軸(zhou)伸出泵體(ti)，由電(dian)動(dong)機(jī)(ji)帶動(dong)旋(xuan)轉(zhuǎn)(zhuan)。外(wai)嚙合齒輪(lun)泵結(jié)構(gòu)(gou)簡單、重量輕(qing)、造(zao)價低、工作可(ke)靠、應(yīng)用範(fàn)圍廣(guang)。
齒輪(lun)泵工作時，主(zhu)動(dong)輪(lun)隨電(dian)動(dong)機(jī)(ji)壹起旋(xuan)轉(zhuǎn)(zhuan)並(bing)帶動(dong)從(cong)動(dong)輪(lun)跟著旋轉(zhuǎn)(zhuan)。當(dāng)吸入室壹側(cè)的(de)嚙(nie)合(he)齒逐(zhu)漸分開時，吸入室容積(ji)增大(da)，壓(ya)力降(jiang)低，便將(jiang)吸人管中(zhong)的(de)液(ye)體(ti)吸入泵(beng)內(nèi)；吸入液(ye)體分(fen)兩路(lu)在(zai)齒槽內(nèi)(nei)被齒輪(lun)推送到(dao)排(pai)出室。液體進(jìn)(jin)入排(pai)出室後，由於兩個(ge)齒輪(lun)的(de)輪(lun)齒不(bu)斷(duan)嚙合，使(shi)液(ye)體(ti)受(shou)擠壓而從(cong)排(pai)出室進(jìn)(jin)入排(pai)出管中(zhong)。主(zhu)動(dong)齒輪(lun)和從(cong)動(dong)齒輪(lun)不(bu)停(ting)地旋轉(zhuǎn)(zhuan)，泵(beng)就能連(lian)續(xù)(xu)不(bu)斷(duan)地吸入和排(pai)出液體(ti)。
泵體(ti)上裝有安全閥，當(dāng)排(pai)出壓力超過規(guī)定壓力時，輸(shu)送液(ye)體(ti)可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)頂(ding)開安(an)全閥，使(shi)高(gao)壓(ya)液(ye)體返回吸入管(guan)。
內(nèi)嚙(nie)合(he)齒輪(lun)泵，它由壹對(dui)相互嚙(nie)合(he)的(de)內(nèi)(nei)齒輪(lun)及它們中(zhong)間(jian)的(de)月(yue)牙(ya)形件、泵殼(ke)等(deng)構(gòu)(gou)成。月牙(ya)形件的(de)作用是(shi)將吸入室和排(pai)出室隔(ge)開。當(dāng)主(zhu)動(dong)齒輪(lun)旋轉(zhuǎn)(zhuan)時，在齒輪(lun)脫開嚙(nie)合的(de)地方形(xing)成局部真(zhen)空(kong)，液體被吸入泵(beng)內(nèi)充(chong)滿吸入室各(ge)齒間(jian)，然(ran)後(hou)沿(yan)月(yue)牙(ya)形件的(de)內(nèi)(nei)外(wai)兩側(cè)(ce)分(fen)兩路(lu)進(jìn)(jin)入排(pai)出室。在輪齒進(jìn)(jin)入嚙(nie)合的(de)地方，存(cun)在於(yu)齒間(jian)的(de)液(ye)體(ti)被擠壓而送進(jìn)(jin)排(pai)出管。
齒輪(lun)泵除(chu)具(ju)有自(zi)吸能力、流量(liang)與(yu)排(pai)出壓力無(wu)關(guān)等特點(diǎn)外，泵殼(ke)上無(wu)吸入閥和排(pai)出閥，具(ju)有結(jié)構(gòu)(gou)簡單，流量(liang)均勻(yun)、工(gong)作可(ke)靠等特性(xing)，但(dan)效率低、噪音(yin)和振動(dong)大(da)、易(yi)磨(mo)損(sun)，主(zhu)要(yao)用來(lai)輸(shu)送無(wu)腐蝕性(xing)、無固(gu)體(ti)顆粒並(bing)且具(ju)有潤(run)滑能(neng)力的(de)各(ge)種(zhong)油(you)類(lei)，溫度壹般不(bu)超過70 ℃，例如潤(run)滑油(you)、食用植(zhi)物(wu)油(you)等。壹(yi)般流量(liang)範(fàn)圍為(wei)0.045～30ms/h，壓(ya)力範(fàn)圍為(wei)0.7—20MPa，工(gong)作轉(zhuǎn)(zhuan)速(su)為(wei)1200—4000r/min。
威(wei)格(ge)士(shi)結(jié)(jie)構(gòu)(gou)特(te)點(diǎn)
（1）結(jié)構(gòu)(gou)簡單，價格(ge)便宜(yi)；
（2）工作要(yao)求低，應(yīng)用廣(guang)泛(fan)；
（3）端蓋和齒輪(lun)的(de)各(ge)個(ge)齒間(jian)槽組(zu)成了(le)許多固(gu)定的(de)密(mi)封工(gong)作腔(qiang)，只能用作定量泵(beng)。
齒輪(lun)采(cai)用九十(shi)年代優(yōu)良(liang)水(shui)平(ping)的(de)新(xin)技(ji)術(shù)--雙(shuang)圓弧正(zheng)弦(xian)曲線(xian)齒型(xing)圓弧。它與(yu)漸開線(xian)齒輪(lun)相比(bi)，zui突(tu)出的(de)優(yōu)(you)點(diǎn)是齒輪(lun)嚙合過程(cheng)中(zhong)齒廓(kuo)面(mian)沒(mei)有相對(dui)滑動(dong)，所(suo)以(yi)齒面(mian)無(wu)磨(mo)損、運(yùn)轉(zhuǎn)(zhuan)平(ping)衡(heng)、無困(kun)液現(xiàn)(xian)象(xiang)，噪聲(sheng)低、壽命長(chang)、效率高(gao)。該(gai)泵擺脫傳統(tǒng)(tong)設(shè)計(jì)(ji)的(de)束(shu)縛(fu)，使(shi)得(de)齒輪(lun)泵在設(shè)計(jì)(ji)、生產(chǎn)(chan)和使(shi)用上進(jìn)(jin)入了(le)壹個新的(de)領(lǐng)(ling)域(yu)。
泵設(shè)有差壓(ya)式安全閥作為(wei)超載保(bao)護(hù)(hu)，安(an)全閥全回流壓(ya)力為(wei)泵額定排(pai)出壓力1.5倍(bei)。也可在(zai)允許排(pai)出壓力範(fàn)圍內(nèi)(nei)根據(jù)(ju)實(shí)際(ji)需(xu)要(yao)另行(xing)調(diào)(tiao)整(zheng)。但(dan)是此(ci)安(an)全閥不(bu)能(neng)作減(jian)壓閥長(chang)期工(gong)作，減(jian)壓閥在需(xu)要(yao)時可另行(xing)安(an)裝。
該泵(beng)軸(zhou)端密(mi)封設(shè)計(jì)(ji)為兩種(zhong)形(xing)式(shi)，壹(yi)種是機(jī)械(xie)密(mi)封，另壹(yi)種(zhong)是(shi)填(tian)料(liao)密(mi)封，可(ke)根據(jù)(ju)具(ju)體使(shi)用情況(kuang)和用戶(hu)要(yao)求確定。
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