齿轮泵在石化、纺织、食品等行业 广泛应用,如一个较具规模的石化厂平均约有500台齿轮泵在使用,每年 用来 石化泵的费用高达8000万美元。
齿轮泵是指传输各种高粘度介质的齿轮泵,传输介质的粘度范围可从数百厘泊到二十万厘泊。齿轮泵通常制造难度大,费用高,螺杆保温泵生产厂家需要 解决的技术问题多,如P606和P402齿轮泵是一种技术含量很高的齿轮泵,从日本 一台P606和P402泵分别需要52万元和120多万元。
经过大量实验,郑州机械 所仿制了数台P606和P402齿轮泵,己全部交付用户在石化生产线上运转,各项主要性能指标均达到了 产品的指标。但是,这种泵还存在着成本高等不足之处,为了降低成本和 齿轮泵的性能,还需要对齿轮泵的结构进行改进并解决由此产生的技术问题。要改进的地方和要解决的技术问题主要有以下几点:
(1)原来每台泵用四套机械密封改为每台泵只用一套机械密封。
(2)去除原来泵的同步齿轮系统,将原来的泵齿轮齿面不接触只输送介质改为泵齿轮既齿面接触啮合又输送介质。(这两条改进将使齿轮泵的成本降低30%~50%)。
(3)考虑将斜2CY齿轮泵齿轮改为直齿泵齿轮,以解决大模数、少齿数斜齿轮加工难的问题,并进一步降低成本。
(4)因泵齿轮模数大、齿数少,啮合时会出现过渡曲线干涉,而且去除同步齿轮系统后,会使这个问题显得 加突出,应该设法解决啮合干涉问题。
(5) 解决直齿齿轮泵困油及脉动等问题。
(6)在 距不变的情况下(齿轮泵外联设备要求 距不变)优化齿轮参数,解决齿轮泵流量储备不足的问题。
本文正是在这样的情况下选的题,目的是通过分析 ,解决P606和P402及其它齿轮泵存在的啮合干涉、困油、参数设计不合理等问题。
(1)大模数、少齿数泵齿轮啮合时发生干涉的条件及齿轮修形量的计算。
(2)泵齿轮修形后,齿轮的啮合重合系数发生变化。用面积法求出直齿齿轮泵的流量与齿轮啮和重合系数的关系式,并 齿轮啮合重合系数对齿轮泵困油和流量脉动的影响。
(3)利用直齿齿轮泵的流量与齿轮啮合重合系数的关系式,推导斜齿齿轮泵流量与齿轮啮合重合系数和螺旋角的计算公式。根据直齿齿轮泵的困油容积瞬间变化公式来推导斜齿齿轮泵困油容积变化公式,并求斜齿齿轮泵不发生困油的螺旋角。
(4)为了2CY齿轮油泵和其它设备和管道的安装要求,在 距 的情况下,用优化方法对齿轮泵齿形参数进行优化以获得 大流量。
螺杆保温泵结构简单紧凑,制造容易,维护方便,有自吸能力,但流量、压力脉动小、噪音低,螺杆保温泵属于容积泵。螺杆保温泵由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间,当齿轮转动时,齿轮脱开侧的空间的体积从小变大,形成真空,将液体吸入,齿轮啮合侧的空间的体积从大变小,而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。螺杆保温泵均配有 阀,为了防止圆弧泵工作时候,管路或者泵内出现问题, 阀自动打开,电机及电路不会出现问题。一对齿开始进入啮合时,另一对齿未能脱离啮合,这也就使得在两对齿之间形成了一个封闭区间,该区间既不与高压压油区相通,也不与低压区吸油区相通,当齿轮继续旋转,在高压区啮入的齿之间油压增加,形成 压。当齿轮转过中间点,两齿轮之间空间增大,形成吸空现象,出现大量气穴,在增压时,使得齿轮啮合阻力激增,对浮动侧板上的滑动轴承形成很大压力,而在低压区形成气蚀和较大噪音。为了齿轮油泵平稳,所以齿轮泵的齿轮重合度大于一。对这种困液我们称为:螺杆保温泵间隙增大,解决办法通常是在浮动侧板上开卸荷槽,卸荷槽开法是在高压啮合区开槽,使得啮入时形成的高压油流入压油区,也就是压油口,而低压区开槽使得啮出时形成的真空区与吸油口相通,这样就解决困油现象。