[科普中国]-旋转泵

概念

旋转泵的形式很多，但它们的操作原理都是相似的。化工厂中较为常用的有齿轮泵和螺杆泵。旋转泵的种类

特点1.输送流量可较精确控制；离心泵流量不能控制，阻力增加会导致流量减少。2.被输送物料平稳，无破坏作用，转速低；离心泵转速高，产生冲击力，气泡等，还有碎化作用。3.可输送高粘度物料。4.压头较高，适合长矩高阻力定量输送。5.结构简单易折洗。三.缺点：制作复杂，精度高，成本高。四.物料：饮料（炼乳，糖浆，巧克力），水果浓缩物（番茄酱，果酱），糊类（肉糜，油脂）。五.旋转泵：转子泵，齿轮泵（糖浆，油脂），滑片泵，螺杆泵。

齿轮泵外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵是应用最广泛的一种齿轮泵(称为普通齿轮泵),其设计及生产技术水平也最成熟。多采用三片式结构、浮动轴套轴向间隙自动补偿措施、铝合金壳体径向“扫膛”工艺,并采用平衡槽以减小齿轮(轴承)的径向不平衡力。这种齿轮泵的额定压力可达25 MPa。但是,由于这种齿轮泵的齿数较少,导致其流量脉动较大。

卫星齿轮泵一种卫星齿轮泵(或称多齿轮泵,复合齿轮泵)。卫星齿轮泵的结构原理如图1所示,在壳体4中安装1个中心轮1,在中心轮的周围均匀布置3个卫星轮5。壳体的前部安装1个前端盖6,其上布置有进液口,壳体的后部安装1个后端盖2,其上布置有出液口。中心轮由2个中心轮轴套7支承,每个卫星轮分别由2个卫星轮轴套3支承。当卫星齿轮泵工作时,原动机动力由中心轮输入(假设中心轮顺时针转动),则中心轮带动3个卫星轮逆时针转动,形成3个外啮合齿轮泵(简称子泵),液体由前端盖上的进液口进入,经进液通道分别进入3对啮合齿轮的进液腔(O1、O2、O3),压力液体则由3对啮合齿轮的排液腔(P1、P2、P3)经排液通道由出液口排出泵外。

平衡式复合齿轮泵平衡式复合齿轮泵是作者在行星传动理论与齿轮泵工作原理相结合的基础上提出的一种新型液压元件(获国家自然科学基金资助,编号:59575010)。它保留了普通齿轮泵的优点,解决了普通齿轮泵存在的径向液压力不平衡问题。如图2所示,它主要由中心轮、惰轮、内齿轮、密封块及前后泵盖等组成。由于结构的对称性,使该泵各齿轮所受静态径向液压力完全平衡,形成了由中齿轮1、惰轮2构成的外啮合齿轮泵和由惰轮2、内齿轮3构成的内啮合齿轮泵的复合结构,即平衡式复合齿轮泵。

平衡式复合齿轮泵具有径向液压力平衡、流量大、流量均匀性好等一系列优点。同时,由于各齿轮所受径向液压力平衡,使各齿轮与泵体之间的间隙可以控制得很小,从而为平衡式复合齿轮泵的高压化创造了条件。

无啮合力齿轮泵

无啮合力齿轮泵的结构原理如图3所示,主要由输入轴、同步齿轮、隔板、吸排液齿轮、轴承、泵体及前后泵盖等组成。原动机动力由输入轴1通过同步齿轮2、3传递给吸排液齿轮7、8。吸排液齿轮分别通过花键套装在输入轴1和传动轴9上。齿轮传动的啮合力由同步齿轮承受,吸排液齿轮只承受因吸排油而产生的液压力1。

螺杆泵螺杆泵依靠相互啮合空间的容积变化来输送流体。螺杆泵按照螺杆数目可以分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵、四螺杆泵和五螺杆泵。四螺杆泵只有美国金字塔等少数公司生产,其特点与五螺杆泵类似。按照吸人方式,可以分为单吸式和双吸式。按照螺杆泵螺杆螺纹头数,分为单头和双头螺杆泵。

单螺杆泵单螺杆泵,主要由螺杆、泵套琳套)和万向联轴节组成。单螺杆泵转子是圆形断面的螺杆,它在特殊形状的衬套(定子)中一方面作行星运动,一方面沿着定子内螺纹将液体向前推进,从吸人腔连续地移动到压力腔,腔内流体是轴向均匀流动,无涡流和搅动。

单螺杆泵是一种内啮合的密封式容积泵,在排量、压力和转速相同的情况下,双头螺杆泵比单头螺杆泵具有体积小、重量轻的显著特点。单螺杆泵具有结构紧凑、径向尺寸小、压力和排蚤无脉动、噪声低、自吸性能强、输送介质时搅动小等优点,可用于输送含有固体颗粒的液体、酸碱盐液体、各种不同粘度液体、纸浆、软青、污油、泥浆、水泥砂浆等,广泛应用于环保、生物工程、污物处理、采矿、石油化工、食品、制糖、制药、造纸、染料、建筑等工业。德国基伯格公司在单螺杆泵设计、制造、应用领域、性能和效率等方面处于世界领先地位。

双螺杆泵双螺杆泵由主动螺杆(主杆)、从动螺杆(从杆)、泵体、安全阀、联轴器、过滤器、同步齿轮和滚动轴承组成闷。双螺杆泵的两根螺杆(转子)相互啮合,在衬套(定子)中运转,依靠所形成的密封腔的容积变化吸人和排出流体。流体是轴向均匀流动,无涡流和搅动。双螺杆泵转子和定子均为刚性材料制成,其制造精度要求比单螺杆泵高闭。按照吸人方式,双螺杆泵可以分为单吸和双吸式。单吸双螺杆泵和单吸五螺杆泵,要考虑平衡轴向力的液力平衡装置。双吸式双螺杆泵,泵体内装有两根左、右旋单头螺纹的螺杆,螺杆上的轴向力自行平衡。主杆通过外置的同步齿轮(外支承型)带动从杆回转,从杆的旋转并不依靠主杆的啮合传动,两根螺杆以及螺杆与泵体之间的间隙靠齿轮和轴承保证。

三螺杆泵三螺杆泵主要由主杆、两根从杆和包容三根螺杆的泵套组成。主杆螺纹呈凸形双头,从杆螺纹为凹形双头,两者螺旋方向相反叽三螺杆泵的主杆通过啮合带动两根从杆。三根螺杆(转子)相互啮合在衬套淀子)中运转,依靠所形成的密封腔的容积变化来吸人和排出流体。流体在泵腔内轴向均匀移动,无涡流和搅动。螺杆泵的型面通常由摆线形成的,因而称为摆线啮合螺杆泵。三螺杆泵的啮合间隙很小,压力可达到25MaP;噪声低,达到57dB()^;效率高,特别适合于高压小流量的流体输送。其加工精度比单螺杆泵、双螺杆泵都要高。缺点是由于转子间和转子与定子间间隙细小,介质中不能含固体颗粒。

五螺杆泵双吸式五螺杆泵的泵套内装有五根左、右旋双头螺纹的螺杆,螺杆上的轴向力自行平衡。螺杆齿廓上有一段是渐开线,它起着主杆向从杆传递运动的作用。.螺杆两端装有滚动轴承,保证螺杆与泵套之间的间隙。对于单吸式五螺杆泵,需要考虑平衡轴向力的液力平衡装置。五螺杆泵是非密封型容积泵,压力不高(IMaP以下),仅用于安装空间受限制的特殊场合(如舰船上等)作为润滑油泵2。