[科普中国]-转子泵

转子泵是指通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，进而使液体的能量增加的泵。转子泵是一种旋转的容积式泵，具有正排量性质，其流量不随背压变化而变化。1

简介转子泵是容积式泵的一种形式。是由旋转的转子与静止的泵体组成，它没有吸入、排出阀，通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，并借旋转转子的挤压作用排出液体，同时在另一侧留出空间，形成低压，使液体连续地吸入。

转子泵按其结构和原理，可分为齿轮泵、螺杆泵、旋转活塞泵（凸轮泵、罗茨泵）、挠性叶轮泵、滑片泵、软管泵等。转子泵是一种旋转的容积式泵，具有正排量性质，其流量不随背压变化而变化。

优先选用转子泵的场合有：粘性液体，需要计量的场合，需要自吸的场合，含有气体的场合，小流量场合，要求对介质无剪切的泵，需要反转的泵高压力场合等。

分类转子泵按结构型式分，有齿轮泵、螺杆泵、旋转活塞泵（凸轮泵、罗茨泵）、挠性叶轮泵、滑片泵、软管泵等。

(1)齿轮泵

齿轮泵主要有齿轮、轴、泵体、泵盖、轴承套、轴端密封等组成。依靠泵体与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。齿轮泵有外啮合式和内啮合式两种结构。外啮合齿轮泵又分为双齿轮泵、三齿轮泵和五齿轮泵，以外啮合双齿轮泵最为常用。一对相互啮合的齿轮和泵体把吸入腔和排出腔隔开。齿轮转动时，吸入腔侧轮齿相互脱开处的齿间容积逐渐增大，压力降低，液体在压差作用下进入齿间。随着齿轮的转动，齿间的液体被带至排出腔。这时排出腔侧轮齿啮合处的齿间容积逐渐缩小，而将液体排出。

(2)螺杆泵

螺杆泵由泵壳和一根或多根螺杆所构成。双螺杆泵的工作原理与齿轮泵十分相似，它是依靠互相啮合的螺杆来吸送液体的。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等，其中双螺杆泵有密闭式和非密闭式两类。

(3)旋转活塞泵

旋转活塞泵的结构种类甚多，其中最常用的是凸轮泵、罗茨泵等。

凸轮泵是一种多用途的双向容积泵，是国际上最先进的流体输送设备之一，它是采用两个同步运动的转子，转子由一对外置式同步齿轮带动，转子在传动轴的带动下进行同步反方向旋转，转子之间以及转子与泵体之间互不接触，而是形成间隙线或面密封，从而构成了较高的真空度和排放压力，特别适合食品、医药、腐蚀性和高粘度介质的输送。

罗茨泵与凸轮泵结构形式相近，不同的是液封也要在转子之间形成，大泵多为简支布置，它的加工较凸轮泵简单，工作压力比凸轮泵低。

(4)挠性叶轮泵

挠性叶轮泵属容积式转子泵。挠性叶轮泵由一个橡胶制成的挠性叶轮、泵体、机械密封及转动轴组成。当叶轮旋转离开泵壳偏心段时，挠性叶轮叶片伸直产生真空，液体被吸入泵内，随着叶轮旋转，液体随之从吸入侧到达排出侧，当叶轮叶片与泵壳偏心段接触时，工作容积改变，液体被平稳地排出泵外。

(5)滑片泵

具有径向槽道的转子装在具有偏心定子的泵体内，滑片位于转子的径向槽道中，滑片可以是二片或多片，转子旋转时在离心力的作用下，滑片自转子体内甩出，沿定子内表面滑动。这些滑片和定子构成密封的空腔随偏心增大空腔逐渐增大，继续旋转时，空腔减小为零，并充满于转子、滑片之间的空腔内液体开始自吸入区吸进，然后压向排出区，完成液体输送过程。2

特点各种转子泵的共同特点如下。

①没有吸入阀和排出阀，它们的主要工作部件是泵壳和转子（如齿轮、螺杆、凸轮等）。

②与往复泵相比，转子作回转运动，没有冲击，转速较高，结构紧凑，体积较小。

③排出压力一般较高，但比往复泵要低，流量比往复泵还要小，效率较低，一般只适用于输送小量的液体，并大多作为辅助设备来使用。

④大多数转子泵是依靠本身输送的液体润滑的，故一般适用于输送具有润滑性和不含固体颗粒的液体。

⑤转子泵也是间歇排送液体的，所以流量的波动比离心泵大，比往复泵小，但可看成近似均匀。

⑥当转子表面上有液膜存在（输送润滑性液体）时，泵将具有自吸能力。3

选型要点工业生产中，离心泵约占泵总数的80%，转子泵约占10%。因此使用者一般对离心泵都比较熟悉，也比较偏爱。这常会造成在一些不适合使用离心泵的场合中选用了离心泵。

一般来说，对于各种不同粘度的液体输送，转子泵有着其他泵类无可比拟的优点，但在液体输送时，不仅是粘度的问题，而且往往伴随着高温、高压并有时具有腐蚀性、或含有固体颗粒的特点。为此，在选用转子泵时，必须考虑下列要求：

1)被输送液体的流量，所选泵对粘度的适用范围。

2)对有计量要求的场合，所选泵在粘度和其他工艺条件变化时性能稳定性好。

3)系统的背压，所选泵的压力适用范围。

4)吸入性能，高粘度时的抽吸性能。

5)耐高温、耐腐蚀性能等。

6)结构简单，便于拆装、清洗和维修等。

除此以外，在选择泵型时还必须考虑所输送液体的性质，对于缺乏润滑性的液体，要求泵具有一定的间隙或使接触表面较小，因为在负荷下要避免过度摩擦和磨损，缺乏润滑性的液体形不成油膜；对于含有磨削性固体的液体，选型时应考虑输送悬浮液中固体颗粒不致引起卡死或过度磨损；对于具有软固体颗粒的液体，选型时应考虑泵具有适合这种固体颗粒的间隙，不致使颗粒损伤；对于剪应力敏感的液体，选型时应考虑泵具有缓和的动作，并且使液体不受高的局部剪应力。通常选较低转速的泵。2

维护保养(1)检查转子 泵及管路及结合处有无松动现象。用手转动转子 泵，试看转子泵是否灵活。
(2)向轴承体内加入轴承润滑机油，观察油位应在油标的中心线处，润滑油应及时更换或补充。
(3)拧下转子泵泵体的引水螺塞，灌注引水（或引浆）。

(4)关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。
(5)点动电机，试看电机转向是否正确。
(6)开动电机，当转子泵正常运转后，打开出口压力表和进口真空泵，视其显示出适当压力后逐渐打开闸阀，同时检查电机负荷情况。
(7)尽量控制转子泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内，以保证转子泵在最高效率点运转，才能获得最大的节能效果。
(8)转子泵在运行过程中，轴承温度不能超过环境温度35℃，最高温度不得超过80℃。
(9)如发现转子泵有异常声音应立即停车检查原因。
(10)转子泵要停止使用时，先关闭闸阀、压力表，然后停止电机。
(11)转子泵在工作第一个月内，经100小时更换润滑油，以后每个500小时，换油一次。
(12)经常调整填料压盖，保证填料室内的滴漏情况正常（以成滴漏出为宜）。

(13)定期检查轴套的磨损情况，磨损较大后应及时更换。
(14)转子泵在寒冬季节使用时，停车后，需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。
(15)转子泵长期停用，需将泵全部拆开，擦干水分，将转动部位及结合处涂以油脂装好，妥善保管。

注意事项一、启动前的注意事项：
检查齿轮箱内的油量是否正常，观察透明油标，油存量以油标视窗一半为宜，润滑油应定期更换，一般情况下，运转4000小时后要全部更换。
启动前打开管道所有进、出口阀门，当介质流入腔体内，用手转动泵后无异常，即可先点动，确认泵转向和介质流动后，才开始正式运行，严禁空泵运转。当泵达到正常转速后，
观察泵的压力指标。
当泵安装位置有吸程要求时，应在泵的进口管道和泵腔内注满物料。
当工艺流程要求对介质加热或冷却时，开泵前应先开通加热或冷却装置，加热能源一半先提前10分钟开通，然后开泵。
装有冷却水机械密封泵，在开机前必须先开启冷却水，并确保开机后无断流现象，否则机械密封即刻损坏。
二、运行
1、 泵在运行过程中，应注意电机功率及泵运转情况，有异常应停泵查找原因。
2、 机械密封应无泄漏、发热现象。
3、 用填料密封件的泵，允许每分钟1~3滴，如泄漏量增大略微紧压料环即可，无需拆装。
4、 采用机械无级变速器时，在开机后根据数字显示的转速逐步调速，严禁停机时转动调速盘，否则会损坏无极减速器。
5、采用变频器调速的可使用手动调频和自动控制两种方法。
6、经常检查泵和电机的发热情况，当泵处于水冷却状态时，轴承温升为40℃。当泵处于热水保温状态时，轴承座温度允许高于泵体温度30℃。
7、不能用进口管路的阀门调节流量，避免产生气蚀而造成泵的振动。
8、泵在运行时，严禁将进、出口阀门全部关闭。
三、停止

1、停泵关闭进出口阀，易凝结物料排放清理。
2、泵在较长时间停用后，启用前应先用手转动联轴器，手感有阻力，但能随意转动且轻重均匀。并注意辨别泵内有无磨擦声和异物。
3、在泵与减速电机重新就位安装时，应检查泵轴与电机轴的同轴度，测量联轴器的外圆上下左右片位不得超过0.1mm，否则会引起泵的振动，影响主轴寿命。

本词条内容贡献者为:

李宗秀 - 副教授 - 黑龙江财经学院