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像美國(guó)VICKERS這個(gè)品牌一直是我司的優(yōu)勢(shì)品牌,我們每年這個(gè)拿貨的金額都達(dá)到了廠家的要求,因此我司的價(jià)格也是一年比一年好,針對(duì)于最近業(yè)務(wù)反映客戶(hù)不懂美國(guó)VICKER齒輪泵的工作原理,我司技術(shù)人員高度重視,于今天為我們大家分享介紹美國(guó)VICKERS齒輪泵的工作原理,詳情如下:
您知道美國(guó)VICKERS威格士齒輪泵 L2 系列的工作原理嗎?
VICKERS齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動(dòng)來(lái)輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。由兩個(gè)齒輪、泵體與前后蓋組成兩個(gè)封閉空間,當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),齒輪脫開(kāi)側(cè)的空間的體積從小變大,形成真空,將液體吸入,齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小,而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠?jī)蓚€(gè)齒輪的嚙合線(xiàn)來(lái)隔開(kāi)的。VICKERS齒輪泵的排出口的壓力*取決于泵出口處阻力的大小。
基本概念
VICKERS齒輪泵的概念是很簡(jiǎn)單的,它的最基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn),這個(gè)殼體的內(nèi)部類(lèi)似“8”字形,兩個(gè)齒輪裝在里面,齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。來(lái)自于擠出機(jī)的物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間,并充滿(mǎn)這一空間,隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動(dòng),最后在兩齒嚙合時(shí)排出。
在術(shù)語(yǔ)上講,VICKERS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),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,液體就被機(jī)械性地?cái)D排出來(lái)。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,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,這使泵的運(yùn)行效率不能達(dá)到100%。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(lèi),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)大幅度升高。
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(mǎn),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,VICKERS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)到最*。
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。“D”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,以防止齒輪磨損。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-IIVICKERS齒輪泵帶有與泵的規(guī)格相匹配的加熱元件,可供用戶(hù)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(gè)板子上,與整個(gè)泵無(wú)關(guān)。
驅(qū)動(dòng)裝置
VICKERS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VICKERS齒輪泵出口處的壓力脈動(dòng)可以控制在1%以?xún)?nèi)。在擠出生產(chǎn)線(xiàn)上采用一臺(tái)VICKERS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VICKERS齒輪泵是應(yīng)用廣泛的一種VICKERS齒輪泵,一般VICKERS齒輪泵通常指的就是外嚙合VICKERS齒輪泵。它的結(jié)構(gòu)如圖1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VICKERS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VICKERS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。
VICKERS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VICKERS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(mǎn)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。
VICKERS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,主要用來(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(lèi),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。
齒輪采用國(guó)際九十年代先進(jìn)水平的新技術(shù)--雙圓弧正弦曲線(xiàn)齒型圓弧。它與漸開(kāi)線(xiàn)齒輪相比,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VICKERS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,減壓閥在需要時(shí)可另行安裝。
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(hù)要求確定。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、工藝性好、價(jià)格便宜、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,維護(hù)方便、工作可靠。
缺點(diǎn):徑向力不平衡、流動(dòng)脈動(dòng)大、噪聲大、效率低,零件的互換性差,磨損后不易修復(fù),不能做變量泵用。
困油現(xiàn)象
原因:液壓油在漸開(kāi)線(xiàn)VICKERS齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,因齒輪相交處的封閉體積隨時(shí)間改變,常有一部分的液壓油被密封在齒間,如圖2所示,稱(chēng)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(dòng)和噪聲,影響系統(tǒng)正常工作。
措施:在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開(kāi)卸荷槽,開(kāi)設(shè)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(shí)與壓油腔相通,閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通。
泄漏現(xiàn)象
VICKERS齒輪泵的泄漏較大,外嚙合齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泄漏途徑有以下三點(diǎn):一為齒輪頂隙,其次為測(cè)隙,第三為嚙合間隙。
其中端面?zhèn)认缎孤┹^大,占總泄漏量的80%-85%,當(dāng)壓力增加時(shí),前者不會(huì)改變,但后者撓度大增,此為外嚙合VICKERS齒輪泵泄漏最主要的原因,容積效率較低,故不適合用作高壓泵。
解決方法:端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施,在齒輪和蓋板之間增加一個(gè)補(bǔ)償零件,如浮動(dòng)軸套、浮動(dòng)側(cè)板。
受力不均衡現(xiàn)象
右側(cè)是壓油腔,左側(cè)是吸油腔,兩腔的壓力是不平衡的;另外壓油腔因齒頂泄漏,其壓力為遞減。兩不均衡壓力作用于齒輪和軸稱(chēng)徑向不平衡壓力,油壓越高,該力越大,加速軸承磨損,降低軸承壽命,使軸彎曲,加大齒頂與軸孔磨損。
受力不均衡現(xiàn)象
受力不均衡現(xiàn)象
防止措施:采用壓力平衡槽或縮小壓油腔。
VICKERS齒輪泵要平穩(wěn)工作,齒輪嚙合的重合度必須大于1,于是總有兩對(duì)齒輪同時(shí)嚙合,并有一部分油液被圍困在兩對(duì)輪齒所圍成的封閉容腔之間。這個(gè)封閉的容腔開(kāi)始隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸減小,以后又逐漸加大。封閉腔容積的減小會(huì)使被困油液受擠壓而產(chǎn)生很高的壓力,并且從縫隙中擠出,導(dǎo)致油液發(fā)熱,并致使機(jī)件受到額外的負(fù)載;而封閉腔容積的增大又造成局部真空,使油液中溶解的氣體分離,產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。這些都將產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲,這就是VICKERS齒輪泵的困油現(xiàn)象。
提高齒輪油泵性能的可行回路
齒輪油泵因受定排量的結(jié)構(gòu)限制,通常認(rèn)為VICKERS齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用。
在泵上直接安裝控制閥,可省去泵與方向閥之間管路,從而控制了成本。較少管件及連接件可減少泄漏,從而提高工作可靠性。而且泵本身安裝閥可降低回路的循環(huán)壓力,提高其工作性能。下面是一些可提高VICKERS齒輪泵基本功能的回路,其中有些是實(shí)踐證明可行的基本回路,而有些則屬創(chuàng)新研究。
卸載回路
卸載元件將在大流量泵與小功率單泵結(jié)合起來(lái)。液體從兩個(gè)齒輪油泵因受定排量的結(jié)構(gòu)限制,通常認(rèn)為VICKERS齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用.齒輪油泵因受定排量的結(jié)構(gòu)限制,通常認(rèn)為齒輪油泵僅能作恒流量液壓源使用。然而,附件及螺紋聯(lián)接組合閥方案對(duì)于提高其功能、降低系統(tǒng)成本及提高系統(tǒng)可靠性是有效的,因而,齒輪油泵的性能可接近價(jià)昂、復(fù)雜的柱塞泵。這時(shí),大流量泵便把流量從其出口循環(huán)到入口,從而減少了該泵對(duì)系統(tǒng)的輸出流量,即將泵的功率減少至略高于高壓部分工作的所需值。流量降低的百分比取決于此時(shí)未卸載排量占總排量的比率。組合或螺紋聯(lián)接卸載閥減少乃至消除了管路、孔道和輔件及其它可能的泄漏。
卸載元件由人工操縱。彈簧使卸載閥接通或關(guān)閉,當(dāng)給閥一操縱信號(hào)時(shí),閥的通斷狀態(tài)好被切換。杠桿或其它機(jī)械機(jī)構(gòu)是操縱這種閥的方法。
導(dǎo)控(氣動(dòng)或液壓)卸載閥是操縱方式的一種改進(jìn),因?yàn)榇祟?lèi)閥可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。其最大的進(jìn)展是采用電氣或電子開(kāi)關(guān)控制的電磁閥,它不僅可用遠(yuǎn)程控制,而且可用微機(jī)自動(dòng)控制,通常認(rèn)為這種簡(jiǎn)單的卸載技術(shù)是應(yīng)用的最佳情況。
人工操縱卸載元件常用于為快速動(dòng)作而需大流量及快速動(dòng)作而需大流量及為精確控制而減少流量的回路,例如快速伸縮的起重臂回路。回路的卸載閥無(wú)操縱信號(hào)作用時(shí),回路一直輸出大流量。對(duì)于常開(kāi)閥,在常態(tài)下回路將輸出小流量。
壓力傳感卸載閥是的方案。彈簧作用使卸載閥處于其大流量位置?;芈穳毫_(dá)到溢流閥預(yù)調(diào)值時(shí),溢流閥開(kāi)啟,卸載閥在液壓和作用下切換至其小流量位置。壓力傳感卸載回路多用于行程中需快速、行程結(jié)束時(shí)需高壓低速的液壓缸供液。壓力傳感卸載閥基基本上是一個(gè)達(dá)到系統(tǒng)壓力即卸的自動(dòng)卸載元件,普遍用于測(cè)程儀分裂器和液壓虎鉗中。
流量傳感卸載回路中的卸載閥也是由彈簧將其壓向大流量位置。該閥中的固定節(jié)流孔尺寸按設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)最佳速度所需流量確定。若發(fā)動(dòng)機(jī)速度超出此最佳范圍,則節(jié)流小孔壓降將增加,從而將卸載閥移位至小流量位置。因此大流量泵相鄰的元件做成可對(duì)最大流量節(jié)流的尺寸,故此回路能耗少、工作平穩(wěn)且成本低。這種回路的典型應(yīng)用是,限定回路流量達(dá)最佳范圍以提高整個(gè)系統(tǒng)的性能,或限定機(jī)器高速行駛期間的回路壓力。常用于垃圾運(yùn)載卡車(chē)等。
壓力流量傳感卸載回路的卸載閥也是由彈簧壓向大流量位置,無(wú)論達(dá)到預(yù)定壓力還是流量,都會(huì)卸載。設(shè)備在空轉(zhuǎn)或正常工作速度下均可完成高壓工作。此特性減少了不必要的流量,故降低了所需的功率。因?yàn)榇朔N回路具有較寬的負(fù)載和速度變化范圍,故常用于挖掘設(shè)備。
具有功率綜合的壓力傳感卸載回路,它由兩組略加變化的壓力傳感卸載泵組成,兩組泵由同一原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),每臺(tái)泵接受另一卸載泵的導(dǎo)控卸載信號(hào)。此種傳感方式稱(chēng)之為交互傳感,它可使一組泵在高壓下工作而另一組泵在大流量下工作。兩只溢流閥可按每個(gè)回路特殊的壓力調(diào)整,以使一臺(tái)或兩臺(tái)泵卸載。此方案減少了功率需求,故可采用小容量?jī)r(jià)廉原動(dòng)機(jī)。
負(fù)載傳感卸載回路。當(dāng)主控閥的控制腔(下腔)無(wú)負(fù)載傳感信號(hào)時(shí),泵的所有流量經(jīng)閥1、閥2排回油箱;當(dāng)給此控制閥施加負(fù)載傳感信號(hào)時(shí),泵向回路供液;當(dāng)泵的輸出壓力超過(guò)負(fù)載傳感閥的壓力預(yù)定值時(shí),泵僅向回路提供工作流量,而多余流量經(jīng)閥2的節(jié)流位置旁通回油箱。
除了標(biāo)準(zhǔn)目錄組件,L2系列有一些
選項(xiàng)組件。流量分流器和串聯(lián)底板
有貨,多聯(lián)VICKERS齒輪泵也能組裝。如果
要求的產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)目錄不一樣