首頁 > 技術(shù)文章
像美國VICKERS這個品牌一直是我司的優(yōu)勢品牌，我們每年這個拿貨的金額都達到了廠家的要求，因此我司的價格也是一年比一年好，針對于最近業(yè)務反映客戶不懂美國VICKER齒輪泵的工作原理，我司技術(shù)人員高度重視，于今天為我們大家分享介紹美國VICKERS齒輪泵的工作原理，詳情如下：
您知道美國VICKERS威格士齒輪泵 L2 系列的工作原理嗎？
VICKERS齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。由兩個齒輪、泵體與前后蓋組成兩個封閉空間，當齒輪轉(zhuǎn)動時，齒輪脫開側(cè)的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠兩個齒輪的嚙合線來隔開的。VICKERS齒輪泵的排出口的壓力*取決于泵出口處阻力的大小。
基本概念
VICKERS齒輪泵的概念是很簡單的，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(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個殼體的內(nèi)部類似“8”字形，兩個齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)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(zhuǎn)沿殼體運動，最后在兩齒嚙合時排出。
在術(shù)語上講，VICKERS齒輪泵也叫正排量裝置，即像一個缸筒內(nèi)的活塞，當一個齒進入另一個齒的流體空間時，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，液體就被機械性地擠排出來。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(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，排出的量是一樣的。隨著驅(qū)動軸的不間斷地旋轉(zhuǎn)，泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。
實際上，在泵內(nèi)有很少量的流體損失，因為這些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側(cè)，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，這使泵的運行效率不能達到100%。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(cè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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升高。
推動高粘流體進入吸入口一側(cè)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，VICKERS齒輪泵制造商將提供一系列產(chǎn)品，即不同的規(guī)格及排量(每轉(zhuǎn)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)能力及價格達到最*。
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(jié)合了強制潤滑機理，使聚合物經(jīng)軸承表面，并返回到泵的進口側(cè)，以確保旋轉(zhuǎn)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，以防止齒輪磨損。Parkool密封結(jié)構(gòu)與聚四氟唇型密封共同構(gòu)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(tài)而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封，它在軸封內(nèi)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(huán)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－IIVICKERS齒輪泵帶有與泵的規(guī)格相匹配的加熱元件，可供用戶選配，這可保證加溫快速和熱量控制。與泵體內(nèi)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(guān)。
驅(qū)動裝置
VICKERS齒輪泵由一個獨立的電機驅(qū)動，可有效地阻斷上游的壓力脈動及流量波動。在VICKERS齒輪泵出口處的壓力脈動可以控制在1%以內(nèi)。在擠出生產(chǎn)線上采用一臺VICKERS齒輪泵，可以提高流量輸出速度，減少物料在擠出機內(nèi)的剪切及駐留時間。
外嚙合VICKERS齒輪泵是應用廣泛的一種VICKERS齒輪泵，一般VICKERS齒輪泵通常指的就是外嚙合VICKERS齒輪泵。它的結(jié)構(gòu)如圖1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(gòu)成的密封空間就是VICKERS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(nèi)，主動齒輪軸伸出泵體，由電動機帶動旋轉(zhuǎn)。外嚙合VICKERS齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、造價低、工作可靠、應用范圍廣。
VICKERS齒輪泵工作時，主動輪隨電動機一起旋轉(zhuǎn)并帶動從動輪跟著旋轉(zhuǎn)。當吸入室一側(cè)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(nèi)；吸入液體分兩路在齒槽內(nèi)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(zhuǎn)，泵就能連續(xù)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(guī)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(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵，它由一對相互嚙合的內(nèi)齒輪及它們中間的月牙形件、泵殼等構(gòu)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(zhuǎn)時，在齒輪脫開嚙合的地方形成局部真空，液體被吸入泵內(nèi)充滿吸入室各齒間，然后沿月牙形件的內(nèi)外兩側(cè)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。
VICKERS齒輪泵除具有自吸能力、流量與排出壓力無關(guān)等特點外，泵殼上無吸入閥和排出閥，具有結(jié)構(gòu)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，主要用來輸送無腐蝕性、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(zhuǎn)速為1200—4000r/min。
（1）結(jié)構(gòu)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。
齒輪采用國際九十年代先進水平的新技術(shù)--雙圓弧正弦曲線齒型圓弧。它與漸開線齒輪相比，優(yōu)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(zhuǎn)平衡、無困液現(xiàn)象，噪聲低、壽命長、效率高。該泵擺脫傳統(tǒng)設計的束縛，使得VICKERS齒輪泵在設計、生產(chǎn)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(nèi)根據(jù)實際需要另行調(diào)整。但是此安全閥不能作減壓閥長期工作，減壓閥在需要時可另行安裝。
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(jù)具體使用情況和用戶要求確定。
優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、工藝性好、價格便宜、自吸力強、對油液污染不敏感、轉(zhuǎn)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(xiàn)象
原因：液壓油在漸開線VICKERS齒輪泵運轉(zhuǎn)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2所示，稱為困油現(xiàn)象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產(chǎn)生極大的振動和噪聲，影響系統(tǒng)正常工作。
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。
泄漏現(xiàn)象
VICKERS齒輪泵的泄漏較大，外嚙合齒輪運轉(zhuǎn)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?zhèn)认缎孤┹^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VICKERS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(cè)板。
受力不均衡現(xiàn)象
右側(cè)是壓油腔，左側(cè)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稱徑向不平衡壓力，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。
受力不均衡現(xiàn)象
受力不均衡現(xiàn)象
防止措施：采用壓力平衡槽或縮小壓油腔。
VICKERS齒輪泵要平穩(wěn)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(zhuǎn)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(chǎn)生很高的壓力，并且從縫隙中擠出，導致油液發(fā)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(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。這些都將產(chǎn)生強烈的振動和噪聲，這就是VICKERS齒輪泵的困油現(xiàn)象。
提高齒輪油泵性能的可行回路
齒輪油泵因受定排量的結(jié)構(gòu)限制，通常認為VICKERS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(huán)壓力，提高其工作性能。下面是一些可提高VICKERS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(chuàng)新研究。
卸載回路
卸載元件將在大流量泵與小功率單泵結(jié)合起來。液體從兩個齒輪油泵因受定排量的結(jié)構(gòu)限制，通常認為VICKERS齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用.齒輪油泵因受定排量的結(jié)構(gòu)限制，通常認為齒輪油泵僅能作恒流量液壓源使用。然而，附件及螺紋聯(lián)接組合閥方案對于提高其功能、降低系統(tǒng)成本及提高系統(tǒng)可靠性是有效的，因而，齒輪油泵的性能可接近價昂、復雜的柱塞泵。這時，大流量泵便把流量從其出口循環(huán)到入口，從而減少了該泵對系統(tǒng)的輸出流量，即將泵的功率減少至略高于高壓部分工作的所需值。流量降低的百分比取決于此時未卸載排量占總排量的比率。組合或螺紋聯(lián)接卸載閥減少乃至消除了管路、孔道和輔件及其它可能的泄漏。
卸載元件由人工操縱。彈簧使卸載閥接通或關(guān)閉，當給閥一操縱信號時，閥的通斷狀態(tài)好被切換。杠桿或其它機械機構(gòu)是操縱這種閥的方法。
導控（氣動或液壓）卸載閥是操縱方式的一種改進，因為此類閥可進行遠程控制。其最大的進展是采用電氣或電子開關(guān)控制的電磁閥，它不僅可用遠程控制，而且可用微機自動控制，通常認為這種簡單的卸載技術(shù)是應用的最佳情況。
人工操縱卸載元件常用于為快速動作而需大流量及快速動作而需大流量及為精確控制而減少流量的回路，例如快速伸縮的起重臂回路?；芈返男遁d閥無操縱信號作用時，回路一直輸出大流量。對于常開閥，在常態(tài)下回路將輸出小流量。
壓力傳感卸載閥是的方案。彈簧作用使卸載閥處于其大流量位置?；芈穳毫_到溢流閥預調(diào)值時，溢流閥開啟，卸載閥在液壓和作用下切換至其小流量位置。壓力傳感卸載回路多用于行程中需快速、行程結(jié)束時需高壓低速的液壓缸供液。壓力傳感卸載閥基基本上是一個達到系統(tǒng)壓力即卸的自動卸載元件，普遍用于測程儀分裂器和液壓虎鉗中。
流量傳感卸載回路中的卸載閥也是由彈簧將其壓向大流量位置。該閥中的固定節(jié)流孔尺寸按設備的發(fā)動機最佳速度所需流量確定。若發(fā)動機速度超出此最佳范圍，則節(jié)流小孔壓降將增加，從而將卸載閥移位至小流量位置。因此大流量泵相鄰的元件做成可對最大流量節(jié)流的尺寸，故此回路能耗少、工作平穩(wěn)且成本低。這種回路的典型應用是，限定回路流量達最佳范圍以提高整個系統(tǒng)的性能，或限定機器高速行駛期間的回路壓力。常用于垃圾運載卡車等。
壓力流量傳感卸載回路的卸載閥也是由彈簧壓向大流量位置，無論達到預定壓力還是流量，都會卸載。設備在空轉(zhuǎn)或正常工作速度下均可完成高壓工作。此特性減少了不必要的流量，故降低了所需的功率。因為此種回路具有較寬的負載和速度變化范圍，故常用于挖掘設備。
具有功率綜合的壓力傳感卸載回路，它由兩組略加變化的壓力傳感卸載泵組成，兩組泵由同一原動機驅(qū)動，每臺泵接受另一卸載泵的導控卸載信號。此種傳感方式稱之為交互傳感，它可使一組泵在高壓下工作而另一組泵在大流量下工作。兩只溢流閥可按每個回路特殊的壓力調(diào)整，以使一臺或兩臺泵卸載。此方案減少了功率需求，故可采用小容量價廉原動機。
負載傳感卸載回路。當主控閥的控制腔（下腔）無負載傳感信號時，泵的所有流量經(jīng)閥1、閥2排回油箱；當給此控制閥施加負載傳感信號時，泵向回路供液；當泵的輸出壓力超過負載傳感閥的壓力預定值時，泵僅向回路提供工作流量，而多余流量經(jīng)閥2的節(jié)流位置旁通回油箱。
除了標準目錄組件，L2系列有一些
選項組件。流量分流器和串聯(lián)底板
有貨，多聯(lián)VICKERS齒輪泵也能組裝。如果
要求的產(chǎn)品和標準目錄不一樣
