高粘度泵采用軸向排油來減小軸承所受的徑向力。受結構的限制,齒輪泵只能采用徑向尺寸小的滑動軸承。齒輪泵工作過程中,出入口壓力作用在齒頂面上,將齒輪向吸油口方向推,引起齒輪軸變形,并使軸承受到很大的徑向力。若在輪齒嚙合處的軸向兩側布置排油口,則齒頂面可不受出入口壓力的作用,軸承上的載荷減小。而軸承載荷減小30%時,其壽命可延長近3倍。撓性軸承的支座只有一部分與泵體相連接,通過正確的設計,可以確定在各種壓力下,撓性軸承能順應高粘度泵的變形而變形,從而使軸頸與軸承始終均勻配合,不會發生一端局部接觸的現象。除了改變軸承的形狀、優化其設計參數或采用減摩材料等手段,運用磁學原理,用磁性材料來制造軸頸和軸瓦,是提升軸承使用壽命的創新思路。由于軸頸與軸瓦具有相同的磁性,同性相斥,兩者便互不接觸而呈懸浮狀態,在旋轉過程中摩擦阻力很小。
下面,來簡單分析一下高粘度泵與介質之間的關系:
一、當高粘度泵輸送液體的粘度較不錯,或當系統在寒冷環境工作時,需要輸送介質能夠順暢地流動,許多的油液中含有蠟性成分,它們在低溫時很易結晶,輸送介質的凝點應該低于預期的較低作業溫度。
二、高粘度泵的輸送介質不僅是能量傳遞的中介,而且也是潤滑,密封及傳熱介質。輸送高粘度液體的齒輪高粘度泵應做到在較低的功耗,較少的泄漏,大的壓力下輸出多的流量。液體的粘度反映了介質流動的難易程度,粘度過高會增加內摩擦阻力,降低輸出功率,浪費能量,并產生過高的系統溫度。
由于高粘度泵輸送的介質粘度較不錯,為減小流動阻力,提升泵的吸液能力,需要對介質進行加熱或保溫。通常采用電熱元件加熱,可使粘性液體受熱均勻。若溫度波動不大,輸送的高粘度液體容易發生降解時,建議采用流體加熱方式,特別是排量大的高粘度泵。流體加熱又分內置、外置式結構。所謂內置式是指在高粘度泵泵體或端蓋的內部設計突熱套,外置式則是通過螺栓將夾熱套與泵體聯接在一起。往夾套內通入蒸汽、導熱油,還是冷卻水,要根據介質具體情況而定。內置式適用于對輸送液體溫度均勻性要求較不錯,或要求對高溫液體進行均勻冷卻的場合。當電加熱方式缺乏穩定性或對溫度控制要求不高時,可采用外置式結構。
高粘度泵產品使用壽命不錯,兩輪之間保持相應間隙,相互之間不摩擦,無磨損。轉子和轉子之間接觸,長期使用亦無磨損,運轉平穩,噪音低,效益高。輸送流量可以較準確的控制也可方便地制成變量泵。適用范圍廣:輸送高粘度、濃度及任務含顆粒的介質,是替代螺桿泵的理想產品。而關于高粘度泵工作壓力的選定與安裝調試問題則是直接關系到了產品的實際應用性能,因此重要。
高粘度泵的支座或法蘭與其驅動電機應采用共同的安裝基礎。電機與高粘度泵需要用彈性聯軸器連接,同軸度小于0.1毫米,傾斜角小于1度。安裝聯軸器時不能用錘敲打。如果用帶輪、鏈輪等驅動應設托架支承,防主動齒輪軸承受徑向力。緊固齒輪泵、電動機的地腳螺釘時,螺釘受力應均勻,連接。用手轉動聯軸器時,應感覺到齒輪泵能夠輕松地轉動,沒有卡緊等異常現象出現,然后才可以配管。高粘度齒輪泵的吸油管道內徑應足夠大,并避免狹窄通道或急劇拐彎、減少彎頭,去掉不需要的閥門、附件,盡可能地降低泵的安裝高度,縮短吸油管道的長度,以減少壓力損失。管接頭等元件的密封要良好,以防止空氣侵入,進而控制氣穴與氣蝕的發生。在開始運轉前,往齒輪泵的殼體內灌滿待輸送的液體,便于穩定啟動。如果環境溫度低于冰點,應該先向泵內加入熱蒸汽,進行預熱處理,然后才可啟動齒輪泵。