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内齿轮泵
内齿轮泵包含一个被称为转子的外齿轮部件,转子用于驱动惰轮的内齿轮(图2)。惰轮比转子小一些,运行时绕着一个固定不动的销子旋转,并在转子内部运转。当这些部件从啮合状态分离时,会产生一定的空隙空间,而液体就会流入泵内。当这些部件进入啮合状态时,空间的容积会逐渐减少,从而强制液体从排放口流出。液体可通过转子的齿轮及泵头的下凹处流入正在扩张中的空腔内。此类泵设计的最后一个关键部件是月牙形挡体,这个月牙形挡体与泵头是一体化的。月牙形挡体通过将处于惰轮与轮子齿间的一定体积的液体围堵起来,起到了吸入口与排放口之间的密封作用。
转子齿轮固定在一根齿轮轴上,齿轮由轴颈或减磨轴承来支持(图3)。惰轮齿轮组件中也包含了一个位于泵送液体内的,并围绕着一根固定销转动的轴颈轴承。根据轴封的布置方式,转子轴支撑轴承可以运行在泵送的液体之内。在输送腐蚀性液体时,要对这方面进行重点考虑,因为腐蚀性液体会腐蚀支撑轴承。
此类泵的实际压力限值取决于转子轴支撑轴承的运转情况。绝大多数的内齿轮泵的差压额定值均为200 psi,尽管它们可以在正确的应用情况下用于更高的压力。
内齿轮泵的转速比起离心泵来说相对较慢。一般来说最高为1150 rpm,但有些小型设计方案可达到3450 rpm。由于内齿轮泵可以在低转速下运行,所以能够很好地适用于高粘度流体的输送,尽管也能非常成功地应用于稀薄液体。内齿轮泵已经可以成功地泵送粘度超过1000000 cSt的液体以及粘度非常低的液体,诸如液态丙烷和氨水。
此类泵机的流量范围从0.5加仑/分到1500加仑/分。材质包括铸铁和一系列不同的耐腐蚀合金,包括哈合金。
内齿轮泵在制造过程中采用了紧公差设计,氏会在泵送较大的固体时发生损坏。此类泵机可以在腐蚀性应用环境下输送体积较小的悬浮颗粒,但会发生磨损且导致性能逐渐下降。在腐蚀性应用环境下,通过选择耐腐蚀性材质,可以大幅度地延长泵的使用寿命。在这种情况下,碳化钨、硬化钢或多种涂层均能起到很好的效果。
内齿轮泵的应用范围非常宽广,甚至可以很好地应用于对剪切敏感的液体。应用领域包括:废水、聚合物、对剪切敏感的油漆、沥青乳液以及某些食品,例如蛋黄酱。使用此类泵时,任何时刻都只有非常少量的液体会受到剪切力作用。而且在必要时,可以对间隙和转速进行调整,以便更大程度地减小剪切力的影响。
外齿轮泵
外齿轮泵在泵送动作上与内齿轮泵有着相似之处,也是通过两个齿轮的进入和脱离啮合来带动液体流动的(图4)。但是,外齿轮泵采用了两个相互啮合转动的完全一致的齿轮。每个齿轮均由一根齿轮轴支撑,每个齿轮两侧均有轴承。在典型情况下,这四个轴承均工作于所泵送的液体内。
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