美國派克PARKER齒輪泵

齒輪泵是聚酯熔體輸送、增壓和熔體計量必不可少的設備。齒輪泵比其他型式的熔體泵結構緊湊、運轉可靠、能耗低、容積效率高，對熔體的剪切作用小，在高粘高壓時流量穩(wěn)定，無出口壓力波動。該泵具有的獨特優(yōu)勢及在工藝流程中的關鍵作用，使其在聚酯生產中發(fā)揮著不可替代的作用。

　　盡管如此，如果對泵的操作使用不當，管理不到位，不僅不能發(fā)揮其效能，甚至會造成泵的突然損壞。

　　一、結構及工作原理

　　一臺完整的齒輪泵包括馬達、減速器、聯(lián)軸器和泵頭幾部分，泵頭部分由泵殼、前后側蓋、齒輪軸、滑動軸承和軸封構成。齒輪泵屬于正位移泵，工作時依靠主、從動齒輪的相互嚙合造成的工作容積變化來輸送熔體。工作容積由泵體、齒輪的齒槽及具有側板功能的軸承構成。

　　當齒輪如圖1所示方向旋轉時，熔體即進入吸入腔兩齒輪的齒槽中，隨著齒輪轉動，熔體從兩側被帶入排出腔，齒輪的再度嚙合，使齒槽中的熔體被擠出排出腔，壓送到出口管道。只要泵軸轉動，齒輪就向出口側壓送熔體，因此泵出口可達到很高的壓力，而流量與排出壓力基本無關。

　　二、運行管理

　　1、日常維護

　?。╨）泵的解體和清洗，升、降溫，起停都應嚴格按照規(guī)定操作，以避免不應有的損失。（2）應注意保持增壓泵人口壓力的穩(wěn)定，使其具有穩(wěn)定的容積效率，以有利于泵本身運行和下游紡絲質量的穩(wěn)定。（3）人口為負壓的填料軸封泵，應保持填料函處壓力高于外界大氣壓。背壓降低時，應及時調整填料函的壓力，否則會使泵吸入空氣，造成鑄帶條斷帶，影響切粒，導致切粒機放流。（4）要經(jīng)常檢查熱媒夾套的溫度，主體與前、后蓋的熱媒溫度要保持一致。（5）每一次產量提高時，要將當時的產量、轉速、出、入口壓力、電流值記錄下來，并將前后數(shù)據(jù)加以比較，認真分析，以便盡早發(fā)現(xiàn)異常，及時處理。

　　2、常見故障及對策如下：

　?。?）故障現(xiàn)象：泵不能排料

　　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(xiàn)，若有流量，則流入不足、

　?。?）故障現(xiàn)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；

　?。?）故障現(xiàn)象：聲音異常

　　故障原因：a、聯(lián)軸節(jié)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（4）故障現(xiàn)象：電流過大

　　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

　?。?）故障現(xiàn)象：泵突然停止

　　故障原因：a、停電；b、電機過載保護；c、聯(lián)軸器損壞；d、出口壓力過高，聯(lián)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(lián)鎖系統(tǒng)；e、停車后，正反轉盤車確認；f、盤車確認說明：以上故障現(xiàn)象和對策是一一對應關系

　　三、提高運行壽命的措施

　　1、因泵體在下運轉，故冷態(tài)安裝時配管上應設鉸支座，以防升溫后配管位移。2、聯(lián)軸節(jié)必須在泵體升溫后熱找正，以避免運轉時造成附加力矩。3、泵出口壓力測點要設聯(lián)鎖停止報警，否則，一旦排出管道受阻，易造成泵體損壞。4、泵起動時，在出口無壓力形成時，不可盲目提速，以防止軸或軸承過早損壞。5、清洗移液時，不要用泵輸送清洗液，應拆下內件，移液結束后再安裝，以免泵內混入異物。6、泵體熱媒夾套的溫度可稍低于前后夾套管的熱媒溫度。因為熔體粘度與剪切率成遞減函數(shù)關系，齒輪的擠壓，軸承的剪切將使熔體溫度經(jīng)過泵后上升3～5℃，降低熱媒溫度可防止熔體降解。資料表明，通過降低軸承區(qū)的溫度，可大大增加軸承的承載能力，不需要更換大容量的泵，僅僅通過增加轉速就可使用齒輪泵的輸出能力增加50%。7、提速要緩慢進行，不要使前后壓力急劇上升，以免損壞軸承或使熔體堵塞潤滑通道。8、泵出口后面的熔體過濾器要定期更換，不要長期在高壓乃至壓力上限運行。9、定期更換軸承可節(jié)省檢修費用。當發(fā)現(xiàn)軸或軸承內表面磨損量接近硬化層的厚度時，可將軸打磨后再次使用，而只更換軸承，這可使泵軸的壽命延長8～10年。10、如遇停電或熱媒循環(huán)中斷超過3Omin，則應將泵解體清洗后重新組裝，以免因熔體固化、裂解等造成軸承潤滑不暢而使泵損壞。

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齒輪泵的概念是很簡單的，即它的*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，*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(jù)同一空間，這樣，液體就被排除了。由于齒的不斷嚙合，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生，因而也就在泵的出口提供了一個連續(xù)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(shù)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(wǎng)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(wǎng)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*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(guī)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(tǒng)能力及價格達到。