齒輪泵是專業(yè)制作的一種泵類產(chǎn)品，齒輪泵的工作原理及設(shè)計(jì)理念是我們需要充分了解的，以下是工作原理及設(shè)計(jì)理念。齒輪泵的概念很簡單，基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個(gè)殼體的內(nèi)部類似“8”字形，兩個(gè)齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。來自擠出機(jī)的物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動(dòng)，之后在兩齒嚙合時(shí)排出。

　　在術(shù)語上講，齒輪泵也叫正排量裝置，即像一個(gè)缸筒內(nèi)的活塞，當(dāng)一個(gè)齒進(jìn)入另一個(gè)齒的流體空間，液體就被機(jī)械性地?cái)D排出來。因?yàn)橐后w是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據(jù)同一空間，這樣，液體就被排除了。由于齒輪泵齒的不斷嚙合，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生，因而也就在齒輪泵的出口提供了一個(gè)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(dòng)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(shí)際上，在齒輪泵的泵內(nèi)有很少量的流體損失，這使齒輪泵的運(yùn)行效率不能達(dá)到99％，因?yàn)檫@些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側(cè)，而齒輪泵的泵體也絕不可能無間隙配合，故不能使流體99％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(yùn)行，對(duì)大多數(shù)擠出物料來說，仍可以達(dá)到93％~98％的效率。

　　齒輪泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后的要求：

　　1、低溫齒輪泵停車時(shí)，當(dāng)無特殊要求時(shí)，泵內(nèi)應(yīng)經(jīng)常充滿液體；吸入閥和排出閥應(yīng)保持常開狀態(tài)；采用雙端面機(jī)械密封的低溫泵，液位控制器和泵密封腔內(nèi)的密封液應(yīng)保持泵的灌漿壓力。

　　2、離心齒輪泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后應(yīng)關(guān)閉泵的人口閥門，待泵冷卻后再依次關(guān)閉附屬系統(tǒng)的閥門。排出泵內(nèi)積存的液體，防止銹蝕和凍裂。

　　3、輸送易結(jié)晶，易凝固，易沉淀等介質(zhì)的齒輪泵，停泵后應(yīng)防止堵塞，并及時(shí)用清水或其他介質(zhì)沖洗泵和管道。

　　4、高溫齒輪泵停車應(yīng)按設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行，停車后應(yīng)每偏20一30min盤車半圈，直到泵體溫度降至50℃為止。

　　齒輪泵機(jī)械密封泄漏狀態(tài)和失效組件形態(tài)

　　正常切換，啟動(dòng)備用泵時(shí)，出現(xiàn)短暫的抽空現(xiàn)象，運(yùn)行數(shù)小時(shí)后，密封出現(xiàn)泄漏。泄漏現(xiàn)象為先滴狀后線狀漏，而且越漏越大，并伴有間斷油氣外涌。拆卸密封，檢查發(fā)現(xiàn)：①動(dòng)環(huán)表面有均勻磨損的環(huán)紋；②波紋管上有固體顆粒；③動(dòng)環(huán)座防轉(zhuǎn)銷移位，防轉(zhuǎn)銷處破損缺口。

　　1、操作造成泵體抽空可能導(dǎo)致密封故障

　　齒輪泵維修后，進(jìn)行甩油操作。甩油前開背冷蒸汽充分預(yù)熱密封約60min。將泵的進(jìn)口閥和出口閥關(guān)閉，在泵出口高壓力的作用下，渣油從泵的甩油閥門入口法蘭處進(jìn)入泵體，經(jīng)過出口法蘭進(jìn)入甩油系統(tǒng)。甩油過程間斷盤車30min左右。啟動(dòng)前進(jìn)行了倒灌預(yù)熱。預(yù)熱是先將泵的出口閥微開，泵體進(jìn)口閥微開，在泵出口壓力作用下，少量渣油從泵的出口閥門通過泵體和進(jìn)口閥門。預(yù)熱過程一直到啟動(dòng)泵前停止，關(guān)閉出口閥門。甩油和預(yù)熱過程保證將泵體內(nèi)空氣和其它水分等造成泵抽空的因素排除并使密封不受高溫影響，即抽空現(xiàn)象不是操作造成的。

　　2、泵殼和泵軸膨脹不同可能造成密封故障

　　當(dāng)泵體入口管法蘭溫度到140℃以上時(shí)便可啟動(dòng)泵，此時(shí)測得泵外殼表面溫度在95℃左右。啟動(dòng)前關(guān)閉出口閥門，將入口閥門開大。啟動(dòng)電機(jī)，出口壓力正常后打開出口閥。出口閥門一旦打開，泵的流量在110～120m3/h。啟動(dòng)過程中隨之而來的是183℃的熱油。由于轉(zhuǎn)子被熱油包圍，而泵為雙層泵殼體，幾分鐘的時(shí)間內(nèi)不會(huì)達(dá)到轉(zhuǎn)子溫度，轉(zhuǎn)子和泵外殼的溫度差達(dá)88℃。這一溫差造成軸的熱膨脹大于泵殼的熱膨脹。

　　3、輔助系統(tǒng)對(duì)密封端面溫度控制效果差

　　另外一個(gè)很大的影響因素就是密封輔助系統(tǒng)對(duì)密封腔內(nèi)介質(zhì)的溫度控制。由于缺乏有效的測量手段，密封端面處介質(zhì)實(shí)際溫度無法準(zhǔn)確得到。為了衡量密封端面的溫度，對(duì)運(yùn)行中泵的背冷蒸汽進(jìn)行了測量。用測溫儀測得背冷蒸汽溫度為180℃。而出口溫度為188℃。背冷蒸汽進(jìn)出口溫差只有8℃，比較小。背冷蒸汽未中斷，說明冷卻水帶走的熱量比較少，使得對(duì)密封端面溫度降低的效果不好，造成介質(zhì)高溫汽化，致使泵抽空。

　　4、密封元件失效造成密封失效

　　波紋管密封是平衡型密封，無補(bǔ)償環(huán)滑移輔助使其有的追隨性和補(bǔ)償性，在高速下對(duì)軸的振動(dòng)和振擺適應(yīng)性較強(qiáng)。靜止型金屬波紋管密封可以克服軸和密封壓蓋傾斜問題。且密封本身為集裝式密封，通常情況下，安裝過程不會(huì)引起密封故障。

　　齒輪泵啟動(dòng)前發(fā)現(xiàn)盤車較重，拆卸密封檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)壓縮量有所增大，軸套固定環(huán)上定位螺絲有松動(dòng)，拆檢密封沒有發(fā)現(xiàn)其它密封元件異常和損傷的情況。密封故障泄漏后，定位螺絲有松動(dòng)，定位環(huán)出現(xiàn)變形。

　　軸套傳動(dòng)方式為頂絲傳動(dòng)，固定環(huán)用6個(gè)螺釘和軸套螺紋孔徑向相連固定，用6個(gè)頂絲固定在軸表面上。

　　分析認(rèn)為在常溫下尚可使用，在直徑較大和溫度較高時(shí)，熱油泵在溫度和離心力的作用下頂絲松動(dòng)，傳動(dòng)頂絲和軸套打滑，動(dòng)環(huán)和軸套同時(shí)發(fā)生軸向串動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)中容易失效。波紋管壓縮量太大，造成端面比壓大，摩擦副溫度升高，啟動(dòng)過程發(fā)生短暫抽空。進(jìn)而發(fā)生動(dòng)環(huán)座防轉(zhuǎn)銷移位，動(dòng)環(huán)座在防轉(zhuǎn)銷處破損缺口。