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    泊頭市特種泵閥制造有限公司
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    石油齒輪泵與主機安裝的影響與不同調節辦法的能耗分析

     {一}、齒輪泵與主機安裝的影響
    (1)齒輪泵與主機的安裝要求同軸度小于0.05。
    通常工作泵安裝于變速泵,變速泵又安裝于變速箱。如果變速箱或變速泵的端面對花鍵軸回轉中心的跳動超差,形成累積誤差,致使齒輪泵在高速旋轉狀態下承受徑向力,造成油封竄油。
    (2)部件之間的安裝間隙是否合理。
    齒輪泵外止口與變速泵內止口及齒輪泵外花鍵與變速箱花鍵軸內花鍵,兩者間隙配合是否合理,都對齒輪泵的竄油有影響。因為內、外止口屬于定位部分,配合間隙不宜太大;內、外花鍵屬于傳動部分,配合間隙不宜太小,以干涉。
    (3)齒輪泵竄油與其花鍵滾鍵也有關系。
    由于齒輪泵軸外伸花鍵與變速箱輸出軸內花健接觸長度短,而齒輪泵工作時傳遞的扭矩較大,其花鍵承受大扭矩而發生擠壓磨損甚至滾鍵,產生巨熱,以致造成骨架油封橡膠唇口老化,從而出現竄油。建議主機廠選用齒輪泵時應校核齒輪泵軸外伸花鍵強度,保證足夠的接觸長度。
    {二}、不同調節辦法下泵的能耗分析
    在對不同調節辦法下的能耗分析時,文章僅針對目前廣泛采用的閥門調節和泵變轉速調節兩種調節辦法加以分析。由于不銹鋼齒輪泵的并、串聯操作目的在于提高壓頭或流量,齒輪泵在領域運用不多,其能耗可以結合圖2進行分析,方法基本相同。
    1閥門調節流量時的功耗
    不銹鋼齒輪泵運行時,電動機輸入泵軸的功率N為:
    N=vQH/η
    式中N——軸功率,w;
    Q——泵的壓頭,m;
    H——泵的實際流量,m3/s;
    v——流體比重,N/m3;
    η——泵的效率。
    當用閥門調節流量從Q1到Q2,在工作點A2消耗的軸功率為:
    NA2=vQ2H2/η
    vQ2H3——實際有用功率,W;
    vQ2(H2-H3)——閥門上損耗得功率,W;
    vQ2H2(1/η-1)——不銹鋼齒輪泵損失的功率,W。
    2變速調節流量時的功耗
    在進行變速分析時因要用到不銹鋼齒輪泵的比例定律,根據其應用條件,以下分析均指不銹鋼齒輪泵的變速范圍在±20%內,且不銹鋼齒輪泵本身效率的變化不大。用電動機變速調節流量到流量Q2時,在工作點A3泵消耗的軸功率為:NA3=vQ2H3/η
    同樣經變換可得:
    NA3=vQ2H3+vQ2H3(1/η-1)(2)
    式中vQ2H3——實際有用功率,W;
    vQ2H3(1/η-1)——不銹鋼齒輪泵損失的功率,W。
    對于目前不銹鋼齒輪泵通用的出口閥門調節和泵變轉速調節兩種主要流量調節辦法,泵變轉速調節節約的能耗比出口閥門調節大得多,這點可以從兩者的功耗分析和功耗對比分析看出。通過不銹鋼齒輪泵的流量與揚程的關系圖,可以為直觀的反映出兩種調節辦法下的能耗關系。通過泵變速調節來減小流量還有利于降低不銹鋼齒輪泵發生汽蝕的可能性。當流量減小越大時,變速調節的節能效率也越大,即閥門調節損耗功率越大,但是,泵變速過大時又會造成泵效率降低,超出泵比例定律范圍,因此,在實際應用時應該從多方面考慮,在二者之間綜合出佳的流量調節方法。
    通過不銹鋼齒輪泵與管路系統的特性曲線圖分析了不銹鋼齒輪泵流量調節的幾種主要辦法:出口閥門調節、泵變速調節和泵的串、并聯調節。用特性曲線圖分析了出口閥門調節和泵變速調節兩種辦法的能耗損失,并進行了對比,指出不銹鋼齒輪泵用變速調節流量比用出口閥門調節流量可以好的節約能耗,且節能效率與流量變化大小有關。在實際應用時應該注意變速調節的范圍,才能好的應用不銹鋼齒輪泵變速調節。
    不銹鋼齒輪泵是廣泛應用于工業系統的一種通用流體機械。它具有性能適應范圍廣(包括流量、壓頭及對輸送介質性質的適應性)、體積小、結構簡單、操作容易、操作費用低等諸多優點。通常,所選不銹鋼齒輪泵的流量、壓頭可能會和管路中要求的不一致,或由于生產任務、工藝要求發生變化,此時都要求對泵進行流量調節,實質是改變不銹鋼齒輪泵的工作點。不銹鋼齒輪泵的工作點是由泵的特性曲線和管路系統特性曲線一起決定的,因此,改變任何一個的特性曲線都可以達到流量調節的目的。目前,不銹鋼齒輪泵的流量調節辦法主要有調節閥控制、變速控制以及泵的并、串聯調節等。

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