DS3-TA/10N-D24K1
電磁換向閥
基本概念
齒輪泵的概念是很簡單的，即它的最基本形式就是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內相互
嚙合旋轉，這個殼體的內部類似"8"字形，兩個齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側與殼體緊密配合。來自于擠出機的物料在吸入口進入兩個齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉沿殼體運動，最后在兩齒嚙合時排出。
在術語上講，齒輪泵也叫正排量裝置，即像一個缸筒內的活塞，當一個齒進入另一個齒的流體空間時，液體就被機械性地擠排出來。因為液體是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時間占據同一空間，這樣，液體就被排除了。由于齒的不斷嚙合，這一現象就連續在發生，因而也就在泵的出口提供了一個連續排除量，泵每轉一轉，排出的量是一樣的。隨著驅動軸的不間斷地旋轉，泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉速有關。
實際上，在泵內有很少量的流體損失，這使泵的運行效率不能達到100%，因為這些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側，而泵體也絕不可能無間隙配合，故不能使流體100%地從出口排出，所以少量的流體損失是必然的。然而泵還是可以良好地運行，對大多數擠出物料來說，仍可以達到93%~98%的效率。
對于粘度或密度在工藝中有變化的流體，這種泵不會受到太多影響。如果有一個阻尼器，比如在排出口側放一個濾網或一個限制器，泵則會推動流體通過它們。如果這個阻尼器在工作中變化，亦即如果濾網變臟、堵塞了，或限制器的背壓升高了，則泵仍將保持恒定的流量，直至達到裝置中最弱的部件的機械極限(通常裝有一個扭矩限制器)。
對于一臺泵的轉速，實際上是有限制的，這主要取決于工藝流體，如果傳送的是油類，泵則能以很高的速度轉動，但當流體是一種高粘度的聚合物熔體時，這種限制就會大幅度降低。
推動高粘流體進入吸入口一側的兩齒空間是非常重要的，如果這一空間沒有填充滿，則泵就不能排出準確的流量，所以PV值(壓力×流速)也是另外一個限制因素，而且是一個工藝變量。由于這些限制，齒輪泵制造商將提供一系列產品，即不同的規格及排量(每轉一周所排出的量)。這些泵將與具體的應用工藝相配合，以使系統能力及價格達到最優。
PEP-II泵的齒輪與軸共為一體，采用通體淬硬工藝，可獲得更長的工作壽命。"D"型軸承結合了強制潤滑機理，使聚合物經軸承表面，并返回到泵的進口側，以確保旋轉軸的有效潤滑。這一特性減少了聚合物滯留并降解的可能性。精密加工的泵體可使"D"型軸承與齒輪軸精確配合，確保齒輪軸不偏心，以防齒輪磨損。Parkool密封結構與聚四氟唇型密封共同構成水冷密封。這種密封實際上并不接觸軸的表面，它的密封原理是將聚合物冷卻到半熔融狀態而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封，它在軸封內表上加工有反向螺旋槽，可使聚合物被反壓回到進口。為便于安裝，制造商設計了一個環形螺栓安裝面，以使與其它設備的法蘭安裝相配合，這使得筒形法蘭的制造更容易。
PEP-II齒輪泵帶有與泵的規格相匹配的加熱元件，可供用戶選配，這可保證快速加溫和熱量控制。與泵體內加熱方式不同，這些元件的損壞只限于一個板子上，與整個泵無關。
驅動裝置
齒輪泵由一個獨立的電機驅動，可有效地阻斷上游的壓力脈動及流量波動。在齒輪泵出口處的壓力脈動可以控制在1%以內。在擠出生產線上采用一臺齒輪泵，可以提高流量輸出速度，減少物料在擠出機內的剪切及駐留時間。
外嚙合齒輪泵是應用最廣泛的一種齒輪泵，一般齒輪泵通常指的就是外嚙合齒輪泵。它的結構如圖5-14所示，主要有主動齒輪、從動齒輪、泵體、泵蓋和安全閥等組成。泵體、泵蓋和齒輪構成的密封空間就是齒輪泵的工作室。兩個齒輪的輪軸分別裝在兩泵蓋上的軸承孔內，主動齒輪軸伸出泵體，由電動機帶動旋轉。外嚙合齒輪泵結構簡單、重量輕、造價低、工作可靠、應用范圍廣。
齒輪泵工作時，主動輪隨電動機一起旋轉并帶動從動輪跟著旋轉。當吸入室一側的嚙合齒逐漸分開時，吸入室容積增大，壓力降低，便將吸人管中的液體吸入泵內;吸入液體分兩路在齒槽內被齒輪推送到排出室。液體進入排出室后，由于兩個齒輪的輪齒不斷嚙合，使液體受擠壓而從排出室進入排出管中。主動齒輪和從動齒輪不停地旋轉，泵就能連續不斷地吸入和排出液體。
泵體上裝有安全閥，當排出壓力超過規定壓力時，輸送液體可以自動頂開安全閥，使高壓液體返回吸入管。
內嚙合齒輪泵，它由一對相互嚙合的內齒輪及它們中間的月牙形件、泵殼等構成。月牙形件的作用是將吸入室和排出室隔開。當主動齒輪旋轉時，在齒輪脫開嚙合的地方形成局部真空，液體被吸入泵內充滿吸入室各齒間，然后沿月牙形件的內外兩側分兩路進入排出室。在輪齒進入嚙合的地方，存在于齒間的液體被擠壓而送進排出管。
齒輪泵除具有自吸能力、流量與排出壓力無關等特點外，泵殼上無吸入閥和排出閥，具有結構簡單，流量均勻、工作可靠等特性，但效率低、噪音和振動大、易磨損，用來輸送無腐蝕性、無固體顆粒并且具有潤滑能力的各種油類，溫度一般不超過70 ℃，例如潤滑油、食用植物油等。一般流量范圍為0.045~30ms/h，壓力范圍為0.7-20MPa，工作轉速為1200-4000r/min。
結構特點
(1)結構簡單，價格便宜;
(2)工作要求低，應用廣泛;
(3)端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多固定的密封工作腔，只能用作定量泵。
齒輪采用具有國際九十年代先進水平的新技術--雙圓弧正弦曲線齒型圓弧。它與漸開線齒輪相比，最突出的優點是齒輪嚙合過程中齒廓面沒有相對滑動，所以齒面無磨損、運轉平衡、無困液現象，噪聲低、壽命長、效率高。該泵擺脫傳統設計的束縛，使得齒輪泵在設計、生產和使用上進入了一個新的領域。
泵設有差壓式安全閥作為超載保護，安全閥全回流壓力為泵額定排出壓力1.5倍。也可在允許排出壓力范圍內根據實際需要另行調整。但是此安全閥不能作減壓閥長期工作，需要時可在管路上另行安裝。
該泵軸端密封設計為兩種形式，一種是機械密封，另一種是填料密封，可根據具體使用情況和用戶要求確定。
泵的分類
就核心組成部件齒輪而言，主要由公法線齒輪泵和圓弧齒輪泵。公法線齒輪泵輸送含雜質的介質比圓弧齒輪泵要耐用，而圓弧齒輪泵結構特殊，輸送干凈的介質噪音低，壽命長，各有各的優點。
工作特點
優點:結構簡單緊湊、體積小、質量輕、工藝性好、價格便宜、自吸力強、對油液污染不敏感、轉速范圍大、能耐沖擊性負載，維護方便、工作可靠。
缺點:徑向力不平衡、流動脈動大、噪聲大、效率低，零件的互換性差，磨損后不易修復，不能做變量泵用。
困油現象
原因:液壓油在漸開線齒輪泵運轉過程中，因齒輪相交處的封閉體積隨時間改變，常有一部分的液壓油被密封在齒間，如圖所示，稱為困油現象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產生極大的振動和噪聲，影響系統正常工作。
困油現象
困油現象
措施:在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽，開設卸荷槽的原則:兩槽間距為最小閉死容積，而使閉死容積由大變小時與壓油腔相通，閉死容積由小變大時與吸油腔相通。
卸荷槽
卸荷槽
泄漏現象
齒輪泵的泄漏較大，外嚙合齒輪運轉時泄漏途徑有以下三點:一為齒輪頂隙，其次為測隙，第三為嚙合間隙。
其中端面側隙泄漏較大，占總泄漏量的80%-85%，當壓力增加時，前者不會改變，但后者撓度大增，此為外嚙合齒輪泵泄漏最主要的原因，容積效率較低，故不適合用作高壓泵。
解決方法:端面間隙補償采用靜壓平衡措施，在齒輪和蓋板之間增加一個補償零件，如浮動軸套、浮動側板。
浮動側板
浮動側板
受力不均衡現象
右側是壓油腔，左側是吸油腔，兩腔的壓力是不平衡的;另外壓油腔因齒頂泄漏，其壓力為遞減。兩不均衡壓力作用于齒輪和軸一徑向不平衡壓力，油壓越高，該力越大，加速軸承磨損，降低軸承壽命，使軸彎曲，加大齒頂與軸孔磨損。
防止措施:采用壓力平衡槽或縮小壓油腔。
受力不均衡現象
受力不均衡現象
密封形式
機械密封
三層帶油腔密封
單層密封
磁力密封每種密封形式需要根據不同的入口壓力及密封性能而定。
運行維護
起動
齒輪泵
齒輪泵
(1)啟動前檢查全部管路法蘭，接頭的密封性。
(2)盤動聯軸器，無摩擦及碰撞聲音。
(3)首次啟動應向泵內注入輸送液體。
(4)啟動前應全開吸入和排出管路中的閥門，嚴禁閉閥啟動。
(5)驗證電機轉動方向后，啟動電機。
停車
(1)關閉電動機。
(2)關閉泵的進、出口閥門。
常見故障
不能排料
(1)故障現象:泵不能排料
齒輪泵 整機圖片
齒輪泵 整機圖片
故障原因:a、旋轉方向相反;b、吸入或排出閥關閉; c、入口無料或壓力過低; d、粘度過高，泵無法咬料
對策: a、確認旋轉方向; b、確認閥門是否關閉; c、檢查閥門和壓力表; d、檢查液體粘度，以低速運轉時按轉速比例的流量是否出現，若有流量，則流入不足
流量不足
(2)故障現象:泵流量不足
故障原因:a、吸入或排出閥關閉; b、入口壓力低; c、出口管線堵塞; d、填料箱泄漏;e、轉速過低
對策:a、確認閥門是否關閉;b、檢查閥門是否打開;c、確認排出量是否正常; d、緊固;大量泄露漏影響生產時，應停止運轉，拆卸檢查; e、檢查泵軸實際轉速
聲音異常
(3)故障現象:聲音異常
故障原因:a、聯軸節偏心大或潤滑不良 b、電動機故障; c、減速機異常; d、軸封處安裝不良; e、軸變形或磨損
對策:a、找正或充填潤滑脂; b、檢查電動機; c、檢查軸承和齒輪; d、檢查軸封; e、停車解體檢查
電流過大
(4)故障現象:電流過大
齒輪泵系列
齒輪泵系列
故障原因:a、出口壓力過高; b、熔體粘度過大;c、軸封裝配不良; d、軸或軸承磨損; e、電動機故障
對策:a、檢查下游設備及管線;b、檢驗粘度; c、檢查軸封，適當調整; d、停車后檢查，用手盤車是否過重; e、檢查電動機
泵停止
(5)故障現象:泵突然停止
故障原因:a、停電; b、電機過載保護; c、聯軸器損壞;d、出口壓力過高，聯鎖反應;e、泵內咬入異常; f、軸與軸承粘著卡死
對策:a、檢查電源;b、檢查電動機;c、打開安全罩，盤車檢查;d、檢查儀表聯鎖系統;e、停車后，正反轉盤車確認; f、盤車確認
密封漏油
(6)故障現象:密封漏油
產生原因:a、軸封未調整好;b、密封圈磨損而間細大;c、機械密封動、靜環摩擦面隨壞;d、彈簧松弛
對策:a、重新調整;b、適量擰緊壓蓋螺栓或更換密封圈;c、更換動、靜環或重新研磨;d、更換彈簧
其他現象
1、產生原因
① 內外轉子的齒側間隙太大，使吸壓油腔互通.容積效率顯著降低，輸出流量不夠;
② 軸向間隙太大;
③ 吸油管路中的結合面處密封不嚴等原因，使泵吸進空氣，有效吸入流量減少;
④ 吸油不暢.如因油液粘度過大，濾油器被污物堵塞等導致吸入流量減少;
⑤ 溢流閥卡死在半開度位置，泵來的流量一部分通過溢流閥返回油箱，而使得進入系統的流量不夠.此時伴隨出現系統壓力上不去的故障。
2、排除方法
① 更換內外轉子，使齒側隙在規定的范圍內(一般小于0.07mm);
② 研磨泵體兩端面，保證內外轉子裝配后軸向間隙在0.02~0.05mm 范圍內;
③ 更換破損的吸油管密封，用聚四氟乙烯帶包扎好管接頭螺紋部分再擰緊管接頭;
④ 選用合適粘度的油液，清洗進油濾油器使吸油暢通。并酌情加大吸油管徑;
⑤ 修理溢流閥，排除溢流閥部分短接油箱造成泵有效流量減少的現象。
困油現象
齒輪泵要平穩工作，齒輪嚙合的重合度必須大于1，于是總有兩對齒輪同時嚙合，并有一部分油液被圍困在兩對輪齒所圍成的封閉容腔之間。這個封閉的容腔開始隨著齒輪的轉動逐漸減小，以后又逐漸加大。封閉腔容積的減小會使被困油液受擠壓而產生很高的壓力，并且從縫隙中擠出，導致油液發熱，并致使機件受到額外的負載;而封閉腔容積的增大又造成局部真空，使油液中溶解的氣體分離，產生氣穴現象。這些都將產生強烈的振動和噪聲，這就是齒輪泵的困油現象。
危害
徑向不平衡力很大時能使軸彎曲，齒頂與殼體接觸，同時加速軸承的磨損，降低軸承的壽命。
消除方法
消除困油的方法，通常是在兩側蓋板上開卸荷槽，使封閉腔容積減小時通過左邊的卸荷槽與壓油腔相通，容積增大時通過右邊的卸荷槽與吸油腔相通。
性能提高
提高齒輪油泵性能的可行回路
齒輪油泵因受定排量的結構限制，通常認為齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用。
在泵上直接安裝控制閥，可省去泵與方向閥之間管路，從而控制了成本。較少管件及連接件可減少泄漏，從而提高工作可靠性。而且泵本身安裝閥可降低回路的循環壓力，提高其工作性能。下面是一些可提高齒輪泵基本功能的回路，其中有些是實踐證明可行的基本回路，而有些則屬創新研究。
