圓弧齒輪泵齒輪運(yùn)行原理

圓弧齒輪泵有三種常用的齒輪形式：直齒、斜齒和人字齒。這三種形式各有利弊，有不同的應(yīng)用。直齒是最簡(jiǎn)單的形式，在高壓工況下為最優(yōu)應(yīng)用，因?yàn)闆]有軸向推力，且輸送效率較高。材質(zhì)選用是高溫工業(yè)泵選型中非常重要的。齒輪泵常用來輸送高腐蝕性、磨蝕性或易變性流體。泵殼、軸和軸承材質(zhì)首先要與泵送液體相匹配。當(dāng)再額外考慮高溫時(shí)，泵的設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜，甚至需要考慮各種不同材料的熱膨脹性。斜齒在輸送過程中的脈動(dòng)最小，且在較高速度運(yùn)行時(shí)更加安靜，因?yàn)辇X的嚙合是漸進(jìn)式的。

外齒輪泵的運(yùn)行原理很簡(jiǎn)單。液體進(jìn)入泵吸入端，被未嚙合的齒間空穴吸入，然后在齒間空穴內(nèi)被帶動(dòng)，沿齒輪軸外緣到達(dá)出口端。重新嚙合的齒將液體推出空穴進(jìn)入背壓處。理論上說，正位移泵的額定流量和壓力無關(guān)。但是，容積失效或內(nèi)泄漏是所有型式的正位移泵所固有的。為了達(dá)到高壓差和所需額定流量，齒輪泵必須克服這種內(nèi)泄漏。

但是，由于軸向推力的作用，軸承材質(zhì)的選用可能會(huì)造成進(jìn)出口壓差有限、處理粘度較低。因?yàn)檩S向力會(huì)將齒輪推向軸承端面而摩擦，所以只有選用硬度較高的軸承材質(zhì)或在其端面作特殊設(shè)計(jì)，才能應(yīng)對(duì)這種軸向推力。泵的預(yù)熱是必要的，它可以避免高溫沖擊使部件損壞。當(dāng)泵送流體溫度高于150℃時(shí)推薦預(yù)熱。當(dāng)使用機(jī)械密封時(shí)，泵需預(yù)熱到操作溫度差的30℃之內(nèi)，以防止傷害密封面。夾套型泵可通過蒸汽、熱媒及電加熱方式來預(yù)熱。

為使圓弧齒輪泵的承壓能力最大化，這些配合部件之間的間隙必須愈小愈好以限制內(nèi)漏。但是，只是縮小間隙并非說起來那樣簡(jiǎn)單，也必須考慮其它因素如溫度、粘度和選材。有內(nèi)泄漏并非全是壞事。在齒輪泵中，有些內(nèi)漏是必須的，用來潤(rùn)滑內(nèi)部通路，并在滑動(dòng)軸承內(nèi)形成液膜以動(dòng)態(tài)支撐齒輪軸。正確的設(shè)計(jì)應(yīng)該是，內(nèi)泄漏量是流量的1~3%。

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