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关于高粘度齿轮泵的常见问题解读

发布日期:2018-02-11 点击:

高粘度齿轮泵在使用中经常会出现一些使用寿命短、齿轮及止推板磨损快的现象,特别是在输送无润滑性或润滑性差的介质时,齿轮泵的齿轮会磨损很快、密封也好泄漏,经技术人员对实际产品及工况条件实地分析终于找出了问题的所在。高粘度泵在轴流泵中,叶轮与转轮室之间不可避免存在叶顶间隙,叶片轮缘与端壁的相对运动以及叶顶间隙前后压差作用产生了叶顶泄漏流,其与叶片吸力面的主流相交形成叶顶泄漏涡。泄漏涡干扰主流运动,对流道近20%的区域产生影响。轴流泵叶顶间隙的泄漏流在上个世纪50年代已被关注。1954年,Rain建立了间隙流动模型,该模型可估算出泄漏流在吸力面顶部出口的流速,并能分析由于泄漏流引起的转轮效率变化,但不能计算流场的微观流动结构。

所以说,高粘度齿轮泵出现上述问题的主要原因是在选择高粘度齿轮泵是对泵所输送的介质不够了解,高粘度齿轮泵的材质选择不够准确,常规不锈钢齿轮泵一般齿轮泵泵体都选用304不锈钢材质,齿轮选用 304不锈钢材质或2Cr13材质,同时进行热处理或氮化处理,轴承大多选用不锈钢轴套会钢背复合套,主轴多选用 23Cr13,实际这样的材质组合对于输送有润滑性的介质而言   可以,但是如果用于输送含有杂质或无润滑性及润滑性差的介质来说材质的硬度不够大,材质的耐磨性及耐疲劳性差,在齿轮泵同电动机同心度高的情况下齿轮磨损还稍微慢一些。

而且,如果高粘度齿轮泵和电动机的同心度稍差一些那么齿轮泵的每个零部件磨损会非常快。高粘度齿轮泵的轴套及齿轮一旦磨损轴就会产生跳动随之密封就好造成泄漏。由于轴流泵叶顶区的真实流场非常复杂,由于叶顶间隙等复杂边界条件的存在,流动中常伴有流动分离、二次流、叶尖泄漏流和汽蚀涡流等复杂流动现象,试验手段难以准确测量叶顶泄漏涡的结构形态,选择合适的湍流模型进行数值模拟是重要的研究途径之一。但是现有的湍流模型很多,针对水力机械,一些学者也提出了改进的湍流模型。

再有高粘度齿轮泵一般输送酸碱类介质较多,这类介质往往粘度又非常低。由于304不锈钢材质的热膨胀系数较大,一般厂家在装配高粘度齿轮泵时考虑到受温度升高影响会容易造成齿轮泵抱死、抱轴现象,所以在装配不锈钢齿轮泵时一般间隙都会放的偏大一些。由于输送介质粘度低,在加上泵的内部间隙大就会造成高粘度齿轮泵不吸或流量、扬程不足的现象。但是水力机械物理模型的多样性和特殊性,目前针对轴流泵叶顶泄漏涡计算,尚未见相关的湍流模型计算对比和验证。高粘度齿轮泵在不同工况下对网格无关性进行分析,并通过计算值与试验结果的对比,旨在探讨不同湍流模型在轴流泵叶顶泄漏涡数值模拟中的适用性。

此外,高粘度齿轮泵的吸液口管径一般较大,有时采用扩散形吸液口来扩大低压区的容积,以降低入口液体的流速,减小泵的吸液阻力。这种结构还可以减小作用在轴颈及轴承上的径向力,延长高粘度齿轮泵的使用寿命。而在高粘度齿轮泵的输出管路上安装有一个止回阀,这样在检修泵及输出管道时,系统中的液体不至于倒流;齿轮泵带负荷停车时,在其输出管道内产生局部真空,可防止泵倒转。高粘度齿轮泵的出口管路上还设置阀等保护装置,这样一旦泵的出口通道发生堵塞,就可以打开阀卸压。阀可以与泵体或泵盖铸成一体,也可以单独装配。


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