略论成型沥青齿轮泵的结构原理及故障处理.doc

略论成型沥青齿轮泵的结构原理及故障处理陈占全摘要：本文针对铝电解炭素生阳极生产所用沥青齿轮泵的结构和原理进行分析 ，并对常见故障进行阐述，提出相应的处理方法。关键词：沥青 齿轮泵 原理 故障 处理 成型沥青泵是生产预焙阳极铝电解槽用阳极块的重要设备，我厂用的是由意大利Varisco公司生产的产品，自1987年投产至今，已平稳运行快19年，该沥青齿轮泵质量稳定，故障率低，深得用户的信赖。1沥青齿轮泵的工作原理及结构特点1 沥青齿轮泵的工作原理沥青齿轮泵是一种内齿轮自吸式正位移旋转齿轮泵，由两个传动装置形成流动，主要由内齿轮（主动轮）、外齿轮（从动轮）及密封齿顶的楔块组成，内齿轮在外齿轮的里面，由一个月牙型的楔块隔开。当这些传动装置转动时，液体就被吸入到传动装置和楔块之间的空间里，在这种齿轮泵中，沥青从入口通过轮齿之间的空间输送到出口，并依靠楔形块和合齿来防止流体回流。互为共轭齿廓的一对齿轮在旋转时，吸液腔容积增大形成真空，沥青被吸入，排液腔的容积减少，压力增大，沥青从排液腔被挤出泵外。同时由于前后腔隔离结构的制约，其工作效率随输送流体粘度的降低而下降，即其工作随温度的升高而降低。沥青齿轮泵非常适合某些工作温度适中、粘度较高、负载较轻或者间歇性的、总功率消耗较低的工业流体输送使用。2 沥青齿轮泵的 壳体是一体铸造出来的，加强了泵的密封及轴承的稳定性；泵轴由轴套配合双列止推轴承锁住，保证运行是稳定；我厂青泵采用加热套与泵体铸造成一体，保温效果良好，避免了焊接夹套产生的各种问题。沥青齿轮泵的结构主要有以下特点：轮呈偏心式结构，“齿中齿”配合。齿轮间不易在高温下产生粘连。承可吸收轴向和径向推力，即使在泵已安装好，锁紧圈也可将转子准确定位。准尺寸轴延长部分带有楔型键或平键，可以方便地与带轮或联轴器联接。强石墨聚四氟乙烯编织浸石墨填料密封能实现泵体在高温、中低压、高粘度下良好密封。该密封由两部分构成，能够耐受达475高温，并且随着泵轴的高速旋转，膨胀的盘根能够产生润滑膜，加强盘根密封与轴之间摩擦面的润滑。漏托盘用于收集从填料压盖泄漏的润滑油以便保护底座和基板。壳带加热夹套，泵可在未断开供热系统的情况下拆开维修保养。易调节的旁路泄压阀，可以保证当沥青泵输送管路发生堵塞或阀门等装置关闭时，但泵还在运转的情况下，保护泵壳和管路不被损坏。2沥青齿轮泵的性能特点 泵的性能表现取决于转速和粘度。由于泵安装好以后，一些零部件之间有间隙，所以实际的流量相对于额定流量有20的损失（因为液体从齿轮端面和端盖之间回流到泵的进口进口）。泵所需的功率和计算非常复杂，必须参见每台泵的详细性能曲线。泵的性能特点如下：流量稳定直接与齿轮旋转速度正比，而与压力无关。可逆性通过改变齿轮的旋转方向改变流体的出口方向，任何一种方向都能充分发挥泵的性能。流动平稳采用了一对独特的内齿轮，所以输送的液体比较平稳，不产生气泡、压力波峰、搅拌和脉动，能将液体平稳地输送出去。平稳的菲脉动流，无泡沫无涡流，各种配件、阀门或连接无颤动。多功能性通过调整转子轴的位置，一台泵既可处理稀溶液又可处理沥青、树脂等各种粘度的液体，高扬程，高真空。互换性组件的设计可实现不同材质或不同特性的零部件之间的替换。自吸性产生的高真空度允许在由泵送液体的物理特性（温度、蒸汽压力、粘度等）决定的最大自吸高度处实现快速自吸。简单性两个活动部件，主动轮和从动轮；只有一处密封。坚固的重型构架转速低，特大球轴承的外部轴承座可以承受轴向和径向载荷。磨损率低轮和从动轮的齿数不成倍数关系。这就意味着磨损可以被均匀地分散在齿轮上，因为一个齿轮上的每一个轮齿接触另一个齿轮上的每一个轮齿的齿数一样。磨损调节系统边缘处的磨损可通过调整坏了个转子轴的位置来补偿。轴承易于调整，以消除磨损造成的轴向移动。这样，即使在有相当大的磨损的情况下，也可以保证泵有稳定的性能。维护简单，维修率低结构简单，噪声级较低。由于齿轮间的相对滑动速度小，所以磨损小，寿命长，而且可高速旋转。同时易于维修，无需拆除泵、管道或电动机，就可以进行检查和调节。3、沥青齿轮泵的常见故障及处理 我厂阳极生产所需的有液体沥青的工作温度为150200，粘度0.40.6Pa，密度为1220kg/m3。沥青齿轮泵常见故障包括以下几个方面：液体沥青的泄漏高强石墨聚四氟乙烯编织浸石墨填料密封盘根，能实现泵体在高温、中低压、高粘度下良好密封，但在运行过程中，液体沥青一定会从密封填料中漏出，以便于润滑和冷却，如果沿着泵轴泄漏过多，那么就慢慢拧紧压盖螺帽。但随着泵轴的长时间高速旋转，运行半年后随着石墨填料密封盘根的磨损就会发生沥青的轻度泄漏，所以必须进行更换以解决泄漏问题。泵的能力和压力减少经过一段时间的运行，由于转子与泵盖之间的公差加大，致使泵的能力和压力会减少，通过调节外轴锁环可以部分恢复该公差。调整的方法是：先拧紧安全定位销，拧松内锁环，完全拧紧外锁环；然后拧松外锁环1/8圈，重新拧紧内锁环，并固定安全定位销。1/8圈相当于0.25mm，当使用粘度超过0.025m2/s、温度超过180的液体时建议将外锁环拧松1/4圈。主动轮的磨损 沥青齿轮泵运转3年左右，主动轮会发生磨损，主要表现为外圈的磨损造成前后腔不同程度的相通，造成沥青泵流量降低，不能满足生产要求。处理方法有两种方式，一种是更换进口原装备件，但成本较高，备件供货周期长；第二种方法是将主动轮外圆圆周上车床去高10mm，厚度为15mm，然后用45#钢加工同样大小的圆环，二者最好是过渡配合，将圆环安装到主动轮上后将结合部分进行焊接，再拿到车床上将焊接部分进行精车，使焊接后的主动轮外径尺寸和端面尺寸完全符合主动轮原设计尺寸，采用此种方法修理沥青齿轮主动轮后一般可以正常使用一年左右。 泵壳的磨损 由于主动轮和泵壳的相对运转，二者的磨损不可避免，然而泵壳磨损后整体更换成本太高，一般采用不锈钢焊条对泵壳的配合部位沿轴向进行间断补焊，然后对焊接部位用角向磨光机进行打磨，其目的是隔断前后腔，提高前后腔的密封效果，即可基本满足生产要求。 以上是沥青齿轮泵的几种常见故障，主动轮、从动轮、从动轴、安全泄荷阀的磨损相对较轻，更换周期较长。通过对沥青齿轮泵结构原理及一些常见故障的分析处理，为今后生产实践中处理其它进口 设备的故障及维修积累了一定的经验。参考文献：1、R.P.兰姆