3 segreti che non conosci sulle pompe a ingranaggi

IL pompa ad ingranaggi è una pompa rotativa che si basa sulla variazione e sul movimento del volume di lavoro formato tra il cilindro della pompa e l'ingranaggio ingranante per trasportare il liquido o pressurizzarlo.Due spazi chiusi sono composti da due ingranaggi, un corpo pompa e coperchi anteriore e posteriore.Quando gli ingranaggi ruotano, il volume dello spazio sul lato del disinnesto dell'ingranaggio aumenta da piccolo per formare un vuoto per aspirare il liquido, e il volume dello spazio sul lato della rete degli ingranaggi aumenta da grande a Piccolo e spreme il liquido dentro il gasdotto.La cavità di aspirazione e la cavità di scarico sono separate dalla linea di ingranamento dei due ingranaggi.La pressione all'uscita della pompa ad ingranaggi dipende interamente dalla resistenza all'uscita della pompa.

1.Principio di funzionamento

Concetti basilari:

Il concetto di pompa a ingranaggi è molto semplice.La sua forma più elementare prevede che due ingranaggi della stessa dimensione si incastrino e ruotino l'uno con l'altro in un guscio aderente.L'interno del guscio è simile alla forma '8' e al suo interno sono installati due ingranaggi.Il diametro esterno ed entrambi i lati dell'ingranaggio sono strettamente abbinati all'alloggiamento.Il materiale proveniente dall'estrusore entra nel mezzo dei due ingranaggi della bocca di aspirazione, riempie questo spazio, si muove lungo l'alloggiamento con la rotazione dei denti e viene infine scaricato quando i due denti ingranano.

In termini di terminologia, una pompa a ingranaggi è anche chiamata dispositivo volumetrico, che è come un pistone in un cilindro.Quando un dente entra nello spazio fluido di un altro dente, poiché il liquido è incomprimibile, il liquido e il dente non possono occupare contemporaneamente lo stesso spazio, per cui il liquido viene spremuto meccanicamente.A causa dell'ingranamento continuo dei denti, questo fenomeno si verifica continuamente, quindi all'uscita della pompa viene fornita una quantità di scarico continua e la quantità di scarico è la stessa per ogni giro della pompa.Grazie alla rotazione ininterrotta dell'albero motore, la pompa scarica continuamente il fluido.La portata della pompa è direttamente correlata alla velocità della pompa.

In effetti, c'è una piccola perdita di fluido nella pompa, perché questi fluidi vengono utilizzati per lubrificare i cuscinetti ed entrambi i lati degli ingranaggi, e il corpo della pompa non può mai adattarsi senza gioco, quindi il 100% del fluido non può essere scaricato dall'uscita, quindi è inevitabile una piccola perdita di fluido che impedisce all'efficienza operativa della pompa di raggiungere il 100%.Tuttavia, la pompa può ancora funzionare bene e, per la maggior parte dei materiali estrusi, può ancora raggiungere un'efficienza compresa tra il 93% e il 98%.

Per i fluidi la cui viscosità o densità cambia durante il processo, questa pompa non ne risentirà troppo.Se è presente uno smorzatore, come un filtro o un restrittore sul lato della porta di scarico, la pompa spingerà il fluido attraverso di esso.Se questa serranda cambia durante il funzionamento, cioè se la rete filtrante si sporca, si intasa o aumenta la contropressione del limitatore, la pompa manterrà una portata costante fino al raggiungimento del limite meccanico della parte più debole del dispositivo.

Esiste in realtà un limite alla velocità di una pompa, che dipende principalmente dal fluido di processo.Se viene trasportato l'olio, la pompa può ruotare ad una velocità molto elevata, ma quando il fluido è un polimero fuso ad alta viscosità durante l'attività fisica, questa restrizione sarà notevolmente aumentata.

È molto importante spingere il fluido ad alta viscosità nello spazio a due denti sul lato della porta di aspirazione.Se questo spazio non è riempito, la pompa non sarà in grado di scaricare una portata precisa, quindi anche il valore PV è un altro fattore limitante e una variabile di processo.A causa di queste limitazioni, i produttori di pompe a ingranaggi forniranno una serie di prodotti, ovvero specifiche e cilindrate diverse.Queste pompe saranno abbinate al processo applicativo specifico per ottimizzare la capacità e il prezzo del sistema.

Dispositivo di azionamento:

La pompa a ingranaggi è azionata da un motore indipendente, che può bloccare efficacemente le pulsazioni della pressione a monte e le fluttuazioni del flusso.La pulsazione della pressione all'uscita della pompa a ingranaggi può essere controllata entro l'1%.L'utilizzo di una pompa a ingranaggi sulla linea di produzione di estrusione può aumentare la velocità di uscita del flusso e ridurre il tempo di taglio e di permanenza del materiale nell'estrusore.

La pompa ad ingranaggi esterni è la più utilizzata.In generale, la pompa ad ingranaggi si riferisce solitamente alla pompa ad ingranaggi esterna.La sua struttura è mostrata in figura, composta principalmente da ingranaggio conduttore, ingranaggio condotto, corpo pompa, coperchio pompa e valvola di sicurezza.Lo spazio sigillato formato dal corpo della pompa, dal coperchio della pompa e dall'ingranaggio è l'area di lavoro della pompa a ingranaggi.Gli assi dei due ingranaggi sono installati rispettivamente nei fori dei cuscinetti sui due coperchi della pompa e l'albero dell'ingranaggio conduttore si estende fuori dal corpo della pompa ed è azionato dal motore per ruotare.La pompa a ingranaggi esterni ha una struttura semplice, leggera, economica, affidabile nel funzionamento e ha un'ampia gamma di applicazioni.

Quando la pompa ad ingranaggi funziona, la ruota motrice ruota con il motore e fa ruotare la ruota condotta.Quando i denti in presa su un lato della camera di aspirazione si separano gradualmente, il volume della camera di aspirazione aumenta e la pressione diminuisce e il liquido nel tubo di aspirazione viene aspirato nella pompa;il liquido di aspirazione viene spinto nella camera di scarico dall'ingranaggio nella scanalatura del dente in due modi.Dopo che il liquido è entrato nella camera di scarico, i denti dei due ingranaggi si ingranano continuamente, in modo che il liquido venga schiacciato ed entri nel tubo di scarico dalla camera di scarico.L'ingranaggio conduttore e l'ingranaggio condotto ruotano continuamente e la pompa può aspirare e scaricare continuamente il liquido.

Il corpo pompa è dotato di valvola di sicurezza.Quando la pressione di scarico supera la pressione specificata, il liquido di trasporto può aprire automaticamente la valvola di sicurezza per restituire il liquido ad alta pressione al tubo di aspirazione.

La pompa ad ingranaggi interni è composta da una coppia di ingranaggi interni che ingranano tra loro, tra loro pezzi a forma di mezzaluna, corpi pompa, ecc.Il ruolo del pezzo a forma di mezzaluna è quello di separare la camera di aspirazione dalla camera di scarico.Quando l'ingranaggio conduttore ruota, si forma un vuoto parziale nel punto in cui gli ingranaggi vengono disinnestati e il liquido viene aspirato nella pompa per riempire i denti della camera di aspirazione, quindi entra nella camera di scarico in due modi lungo i lati interno ed esterno di il pezzo a forma di mezzaluna.Nel punto in cui i denti dell'ingranaggio entrano nell'ingranaggio, il liquido esistente tra i denti viene spremuto e inviato nel tubo di scarico.

Oltre alle caratteristiche di capacità autoadescante, portata e pressione di scarico, la pompa a ingranaggi non è dotata di valvola di aspirazione e valvola di scarico sul corpo della pompa.Ha le caratteristiche di struttura semplice, flusso uniforme e funzionamento affidabile, ma ha bassa efficienza, rumore e vibrazioni elevati ed è facile da indossare.Viene utilizzato principalmente per trasportare vari oli che non sono corrosivi, particelle non solide e hanno capacità lubrificante e la temperatura generalmente non supera i 70 ℃, come olio lubrificante, olio vegetale commestibile, ecc. Il flusso generale l'intervallo è 0,045-30 ms/h, l'intervallo di pressione è 0,7-20 MPa e la velocità di lavoro è 1200-4000 giri/min.

Caratteristiche strutturali:

● Struttura semplice e prezzo basso;

● Requisiti di lavoro ridotti e ampia applicazione;

● I cappucci terminali e le scanalature tra i denti degli ingranaggi formano molte camere di lavoro fisse e sigillate, che possono essere utilizzate solo come pompe quantitative.

L'ingranaggio adotta la nuova tecnologia di livello avanzato internazionale nell'arco del profilo del dente con curva arcoseno-doppio degli anni '90.Rispetto agli ingranaggi ad evolvente, il vantaggio più evidente è che non vi è alcuno scorrimento relativo sulla superficie del profilo del dente durante l'ingranamento, quindi la superficie del dente non presenta usura, equilibrio di funzionamento, assenza di intrappolamento di liquidi, bassa rumorosità, lunga durata ed alta efficienza.La pompa elimina le catene del design tradizionale, facendo entrare la pompa a ingranaggi in un nuovo campo di progettazione, produzione e utilizzo.

La pompa è dotata di una valvola di sicurezza della pressione differenziale come protezione da sovraccarico e la pressione di ritorno totale della valvola di sicurezza è 1,5 volte la pressione di scarico nominale della pompa.Può anche essere regolato in base alle esigenze effettive entro l'intervallo di pressione di scarico consentito.Tuttavia, questa valvola di sicurezza non può essere utilizzata a lungo come valvola di riduzione della pressione e la valvola di riduzione della pressione può essere installata separatamente quando necessario.

La tenuta dell'estremità dell'albero della pompa è progettata in due forme, una è una tenuta meccanica e l'altra è una tenuta a baderna, che può essere determinata in base alle condizioni di utilizzo specifiche e ai requisiti dell'utente.

2. Caratteristiche del lavoro

Vantaggi: Struttura semplice e compatta, dimensioni ridotte, peso leggero, buona producibilità, prezzo basso, forte autoaspirazione, insensibile all'inquinamento da idrocarburi, ampio intervallo di velocità, resistenza ai carichi d'urto, facile manutenzione e lavoro affidabile.

Svantaggi: Forza radiale sbilanciata, arterie di flusso di grandi dimensioni, rumore elevato, bassa efficienza, scarsa intercambiabilità delle parti, difficile da riparare dopo l'usura e non può essere utilizzata come pompa variabile.

Intrappolamento dell'olio:

Motivo: Durante il funzionamento della pompa a ingranaggi ad evolvente, poiché il volume racchiuso nell'intersezione degli ingranaggi cambia nel tempo, una parte dell'olio idraulico è spesso sigillata tra i denti.Come mostrato in Figura, si chiama fenomeno dell’intrappolamento del petrolio.L'olio idraulico incomprimibile causerà forti vibrazioni e rumore all'ingranaggio esterno, che influenzeranno il normale funzionamento del sistema.

Le misure: Scanalature di scarico aperte sulle piastre di copertura anteriore e posteriore o sui manicotti flottanti e principio di apertura delle scanalature di scarico: la distanza tra le due scanalature è il volume chiuso minimo e il volume chiuso viene modificato da grande a piccolo per comunicare con la pressione camera dell'olio e il volume chiuso comunica con la cavità di aspirazione dell'olio quando cambia da piccola a grande.

Perdita:

La perdita della pompa a ingranaggi è relativamente grande.Il percorso di perdita dell'ingranaggio di ingranamento esterno è il seguente: uno è il gioco della testa del riduttore, il secondo è il test del gioco e il terzo è il gioco di ingranamento.

Tra questi, la perdita di gioco della faccia terminale è relativamente ampia e rappresenta l'80%-85% della perdita totale.Quando la pressione aumenta, la prima non cambierà, ma la seconda aumenterà notevolmente la deflessione.Questo è il motivo principale delle perdite delle pompe a ingranaggi esterne, l'efficienza volumetrica è bassa, quindi non è adatta per pompe ad alta pressione.

Efficienza:

Le pompe a ingranaggi sono efficienti nella gestione di fluidi viscosi e forniscono una portata costante. Generalmente sono meno efficienti con fluidi fluidi o a bassa viscosità a causa delle maggiori perdite interne.

Soluzione: La compensazione del gioco sulla faccia finale adotta misure di equilibrio della pressione statica e viene aggiunta una parte di compensazione tra l'ingranaggio e il coperchio, come una boccola flottante e una piastra laterale flottante.

Forza sbilanciata:

Il lato destro è la camera di pressione dell'olio e il lato sinistro è la camera di aspirazione dell'olio.Le pressioni delle due camere sono sbilanciate;inoltre, la pressione della camera di pressione dell'olio diminuisce gradualmente a causa della perdita della parte superiore del dente.Le due pressioni squilibrate agiscono sulla pressione squilibrata radiale dell'ingranaggio e della scala dell'albero.Maggiore è la pressione dell'olio, maggiore sarà la forza che accelererà l'usura dei cuscinetti, ridurrà la durata dei cuscinetti, piegherà l'albero e aumenterà l'usura delle parti superiori dei denti e dei fori dell'albero.

Misure preventive: Utilizzare scanalature di bilanciamento della pressione o ridurre la pressione delle camere dell'olio.

3. Difetti comuni

Impossibile scaricare

Fenomeno problematico: La pompa non riesce a scaricare.

La causa del fallimento: Il senso di rotazione è opposto;la valvola di aspirazione o mandata è chiusa;l'ingresso non contiene materiale o la pressione è troppo bassa;la viscosità è troppo elevata e la pompa non riesce a mordere il materiale.

Contromisure: Confermare il senso di rotazione;verificare se la valvola è chiusa;controllare la valvola e il manometro;controllare la viscosità del liquido, se appare la portata proporzionale alla velocità durante il funzionamento a bassa velocità, se c'è flusso, l'afflusso è insufficiente.

Flusso insufficiente:

Fenomeno problematico: Portata della pompa insufficiente.

La causa del fallimento: La valvola di aspirazione o mandata è chiusa;la pressione in ingresso è bassa;la tubazione di scarico è bloccata;il premistoppa perde;la velocità è troppo bassa.

Contromisure: Confermare se la valvola è chiusa;controllare se la valvola è aperta;confermare se il volume di scarico è normale;stringere;quando una grande quantità di perdite influisce sulla produzione, l'operazione deve essere interrotta e smontata per l'ispezione;verificare la velocità effettiva dell'albero della pompa.

Suono anomalo:

Fenomeno problematico: Suono anomalo.

Ragioni del fallimento: Grande eccentricità del giunto o scarsa lubrificazione;guasto del motore;riduttore anomalo;scarsa installazione della tenuta meccanica;deformazione o usura dell'albero.

Contromisure: allineare o riempire di grasso;controllare il motore;controllare i cuscinetti e gli ingranaggi;controllare la tenuta meccanica;controllare lo smontaggio del veicolo.

Sovracorrente:

Fenomeno problematico: Corrente eccessiva.

La causa del fallimento: La pressione in uscita è troppo alta;la viscosità del fuso è troppo elevata;il pacchetto alberi è scarsamente abbinato;l'albero o il cuscinetto sono usurati;il motore è difettoso.

Contromisure: Controllare le apparecchiature e le tubazioni a valle;controllare la viscosità;controllare la tenuta meccanica e regolarla adeguatamente;controllare dopo l'arresto, se la manovella è troppo pesante;controllare il motore.