3 segredos que você não conhece sobre bombas de engrenagem

O bomba de engrenagem é uma bomba rotativa que depende da mudança e movimento do volume de trabalho formado entre o cilindro da bomba e a engrenagem engrenada para transportar líquido ou pressurizá-lo.Dois espaços fechados são compostos por duas engrenagens, um corpo da bomba e tampas dianteira e traseira.Quando as engrenagens giram, o volume do espaço no lado do desengate da engrenagem aumenta de pequeno para formar um vácuo para sugar o líquido, e o volume do espaço no lado da malha da engrenagem aumenta de grande para pequeno e espreme o líquido em o gasoduto.A cavidade de sucção e a cavidade de descarga são separadas pela linha de engrenamento das duas engrenagens.A pressão na saída da bomba de engrenagens depende inteiramente da resistência na saída da bomba.

1. Princípio de funcionamento

Conceitos Básicos:

O conceito de bomba de engrenagens é muito simples.Sua forma mais básica é que duas engrenagens do mesmo tamanho se engrenam e giram entre si em uma carcaça bem ajustada.O interior da carcaça é semelhante ao formato '8' e duas engrenagens estão instaladas nela.O diâmetro externo e ambos os lados da engrenagem combinam perfeitamente com a carcaça.O material da extrusora entra no meio das duas engrenagens na porta de sucção e preenche esse espaço, move-se ao longo da carcaça com a rotação dos dentes e é finalmente descarregado quando os dois dentes se engrenam.

Em termos de terminologia, uma bomba de engrenagens também é chamada de dispositivo de deslocamento positivo, que é como um pistão em um cilindro.Quando um dente entra no espaço fluido de outro dente, porque o líquido é incompressível, o líquido e o dente não podem ocupar ao mesmo tempo o mesmo espaço, de modo que o líquido é espremido mecanicamente.Devido ao engrenamento contínuo dos dentes, este fenômeno ocorre continuamente, de modo que uma quantidade de descarga contínua é fornecida na saída da bomba, e a quantidade de descarga é a mesma para cada revolução da bomba.Com a rotação ininterrupta do eixo de transmissão, a bomba descarrega fluido continuamente.A vazão da bomba está diretamente relacionada à velocidade da bomba.

Na verdade, há uma pequena perda de fluido na bomba, porque esses fluidos são usados ​​para lubrificar os rolamentos e ambos os lados das engrenagens, e o corpo da bomba nunca pode caber sem folga, então 100% do fluido não pode ser descarregado da saída, portanto, é inevitável uma pequena perda de fluido, o que impede que a eficiência operacional da bomba atinja 100%.No entanto, a bomba ainda pode funcionar bem e, para a maioria dos materiais extrudados, ainda pode atingir uma eficiência de 93% a 98%.

Para fluidos cuja viscosidade ou densidade mudam durante o processo, esta bomba não será muito afetada.Se houver um amortecedor, como um filtro ou restritor na lateral da porta de descarga, a bomba empurrará o fluido através deles.Se este amortecedor mudar durante o funcionamento, ou seja, se a tela do filtro ficar suja, entupida ou a contrapressão do limitador aumentar, a bomba manterá uma vazão constante até que o limite mecânico da parte mais fraca do dispositivo seja atingido.

Na verdade, existe um limite para a velocidade de uma bomba, que depende principalmente do fluido do processo.Se o óleo for transportado, a bomba pode girar a uma velocidade muito alta, mas quando o fluido é um polímero fundido de alta viscosidade. Na atividade física, essa restrição será bastante aumentada.

É muito importante empurrar o fluido de alta viscosidade para o espaço de dois dentes na lateral da porta de sucção.Se este espaço não for preenchido, a bomba não será capaz de descarregar uma vazão precisa, portanto o valor PV também é outro fator limitante e uma variável do processo.Devido a estas limitações, os fabricantes de bombas de engrenagens fornecerão uma série de produtos, nomeadamente diferentes especificações e cilindradas.Estas bombas serão combinadas com o processo de aplicação específico para otimizar a capacidade e o preço do sistema.

Dispositivo de acionamento:

A bomba de engrenagens é acionada por um motor independente, que pode bloquear efetivamente a pulsação de pressão a montante e as flutuações de fluxo.A pulsação de pressão na saída da bomba de engrenagens pode ser controlada em 1%.O uso de uma bomba de engrenagens na linha de produção de extrusão pode aumentar a velocidade de saída do fluxo e reduzir o cisalhamento e o tempo de residência do material na extrusora.

A bomba de engrenagem externa é a mais utilizada.Geralmente, a bomba de engrenagens geralmente se refere à bomba de engrenagens externa.Sua estrutura é mostrada na figura, composta principalmente por engrenagem motriz, engrenagem acionada, corpo da bomba, tampa da bomba e válvula de segurança.O espaço vedado formado pelo corpo da bomba, tampa da bomba e engrenagem é a sala de trabalho da bomba de engrenagem.Os eixos das duas engrenagens são instalados respectivamente nos orifícios dos rolamentos nas duas tampas da bomba, e o eixo da engrenagem motriz se estende para fora do corpo da bomba e é acionado pelo motor para girar.A bomba de engrenagem externa é de estrutura simples, leve, de baixo custo, confiável no trabalho e possui uma ampla gama de aplicações.

Quando a bomba de engrenagens está funcionando, a roda motriz gira com o motor e faz a roda motriz girar.Quando os dentes engrenados de um lado da câmara de sucção se separam gradualmente, o volume da câmara de sucção aumenta e a pressão diminui, e o líquido no tubo de sucção é sugado para dentro da bomba;o líquido de sucção é empurrado para dentro da câmara de descarga pela engrenagem na ranhura do dente de duas maneiras.Depois que o líquido entra na câmara de descarga, os dentes das duas engrenagens engrenam continuamente, de modo que o líquido é espremido e entra no tubo de descarga da câmara de descarga.A engrenagem motriz e a engrenagem acionada giram continuamente e a bomba pode sugar e descarregar líquido continuamente.

O corpo da bomba está equipado com uma válvula de segurança.Quando a pressão de descarga excede a pressão especificada, o líquido transportado pode abrir automaticamente a válvula de segurança para retornar o líquido de alta pressão ao tubo de sucção.

A bomba de engrenagem interna é composta por um par de engrenagens internas engrenadas entre si, peças em forma de meia-lua, carcaças de bomba, etc.A função da peça em forma de crescente é separar a câmara de sucção da câmara de descarga.Quando a engrenagem motriz gira, um vácuo parcial é formado onde as engrenagens são desengatadas, e o líquido é sugado para dentro da bomba para preencher os dentes da câmara de sucção e, em seguida, entra na câmara de descarga de duas maneiras ao longo dos lados interno e externo de a peça em forma de crescente.Onde os dentes da engrenagem entram na malha, o líquido existente entre os dentes é espremido e enviado para o tubo de descarga.

Além das características de capacidade autoescorvante, vazão e pressão de descarga, a bomba de engrenagens não possui válvula de sucção e válvula de descarga na carcaça da bomba.Possui características de estrutura simples, fluxo uniforme e operação confiável, mas possui baixa eficiência, alto ruído e vibração e é fácil de usar., É usado principalmente para transportar vários óleos que são partículas não corrosivas e não sólidas e têm capacidade de lubrificação, e a temperatura geralmente não excede 70 ℃, como óleo lubrificante, óleo vegetal comestível, etc. a faixa é 0,045-30 ms / h, a faixa de pressão é 0,7-20 MPa e a velocidade de trabalho é 1200-4000 r / min.

Características estruturais:

● Estrutura simples e preço baixo;

● Baixas exigências de trabalho e ampla aplicação;

● As tampas das extremidades e as ranhuras entre dentes das engrenagens formam muitas câmaras de trabalho fixas e seladas, que só podem ser usadas como bombas quantitativas.

A engrenagem adota a nova tecnologia de nível avançado internacional no arco de perfil de dente com curva dupla seno da década de 1990.Em comparação com as engrenagens evolventes, sua vantagem mais proeminente é que não há deslizamento relativo na superfície do perfil do dente durante o engrenamento da engrenagem, de modo que a superfície do dente não apresenta desgaste, equilíbrio de funcionamento, nenhum aprisionamento de líquido, baixo ruído, longa vida útil e alta eficiência.A bomba se livra das amarras do design tradicional, fazendo com que a bomba de engrenagens entre em um novo campo de design, produção e uso.

A bomba está equipada com uma válvula de segurança de pressão diferencial como proteção contra sobrecarga, e a pressão total de retorno da válvula de segurança é 1,5 vezes a pressão de descarga nominal da bomba.Também pode ser ajustado de acordo com as necessidades reais dentro da faixa de pressão de descarga permitida.No entanto, esta válvula de segurança não pode ser usada como válvula redutora de pressão por muito tempo, e a válvula redutora de pressão pode ser instalada separadamente quando necessário.

A vedação da extremidade do eixo da bomba é projetada em duas formas, uma é uma vedação mecânica e a outra é uma vedação de gaxeta, que pode ser determinada de acordo com as condições específicas de uso e requisitos do usuário.

2. Características do Trabalho

Vantagens: Estrutura simples e compacta, tamanho pequeno, peso leve, boa capacidade de fabricação, preço baixo, forte auto-sucção, insensível à poluição por óleo, grande faixa de velocidade, resistência a cargas de choque, fácil manutenção e trabalho confiável.

Desvantagens: Força radial desequilibrada, grandes artérias de fluxo, alto ruído, baixa eficiência, pouca intercambialidade de peças, difícil de reparar após desgaste e não pode ser usada como bomba variável.

Captura de óleo:

Razão: Durante a operação da bomba de engrenagens envolventes, como o volume fechado na intersecção das engrenagens muda com o tempo, uma parte do óleo hidráulico é frequentemente vedada entre os dentes.Conforme mostrado na Figura, é chamado de fenômeno de aprisionamento de óleo.O óleo hidráulico incompressível causará grande vibração e ruído na engrenagem externa, o que afetará o funcionamento normal do sistema.

Medidas: Ranhuras de descarga abertas nas placas de cobertura dianteira e traseira ou mangas flutuantes, e o princípio de abertura das ranhuras de descarga: a distância entre as duas ranhuras é o volume fechado mínimo, e o volume fechado é alterado de grande para pequeno para se comunicar com a pressão câmara de óleo e o volume fechado Comunica-se com a cavidade de sucção de óleo quando ela muda de pequeno para grande.

Vazamento:

O vazamento da bomba de engrenagens é relativamente grande.O caminho de vazamento da engrenagem de engrenamento externa é o seguinte: um é a folga da cabeça da engrenagem, o segundo é o teste de folga e o terceiro é a folga da engrenagem.

Entre eles, o vazamento de folga na face final é relativamente grande, representando 80% -85% do vazamento total.Quando a pressão aumenta, a primeira não mudará, mas a segunda aumentará bastante a deflexão.Este é o principal motivo do vazamento das bombas de engrenagens externas, a eficiência volumétrica é baixa, por isso não é adequada para bombas de alta pressão.

Eficiência:

As bombas de engrenagens são eficientes no manuseio de fluidos viscosos e fornecem uma vazão consistente. Geralmente são menos eficientes com fluidos finos ou de baixa viscosidade devido ao aumento de vazamentos internos.

Solução: A compensação da folga da face final adota medidas de equilíbrio de pressão estática e uma peça de compensação é adicionada entre a engrenagem e a tampa, como uma bucha flutuante e uma placa lateral flutuante.

Força desequilibrada:

O lado direito é a câmara de pressão do óleo e o lado esquerdo é a câmara de sucção do óleo.As pressões das duas câmaras estão desequilibradas;além disso, a pressão da câmara de pressão do óleo diminui gradualmente devido ao vazamento na parte superior do dente.As duas pressões desequilibradas atuam na pressão radial desequilibrada da engrenagem e na escala do eixo.Quanto maior a pressão do óleo, maior será a força que acelerará o desgaste do rolamento, reduzirá a vida útil do rolamento, dobrará o eixo e aumentará o desgaste das partes superiores dos dentes e dos orifícios do eixo.

Medidas preventivas: Use ranhuras de equilíbrio de pressão ou reduza a pressão das câmaras de óleo.

3. Falhas Comuns

Não consigo descarregar

Fenômeno de problema: A bomba não consegue descarregar.

A causa da falha: O sentido de rotação é oposto;a válvula de sucção ou descarga está fechada;a entrada não contém material ou a pressão é muito baixa;a viscosidade é muito alta e a bomba não consegue morder o material.

Contramedidas: Confirme o sentido de rotação;confirme se a válvula está fechada;verifique a válvula e o manômetro;verifique a viscosidade do líquido, se a vazão proporcional à velocidade aparece ao funcionar em baixa velocidade, se houver vazão, a vazão é insuficiente.

Fluxo insuficiente:

Fenômeno de problema: Fluxo da bomba insuficiente.

A causa da falha: A válvula de sucção ou descarga está fechada;a pressão de entrada está baixa;a tubulação de saída está bloqueada;a caixa de vedação está vazando;a velocidade é muito baixa.

Contramedidas: Confirme se a válvula está fechada;verifique se a válvula está aberta;confirme se o volume de descarga está normal;apertar;quando um grande vazamento afeta a produção, a operação deve ser interrompida e desmontada para inspeção;verifique a velocidade real do eixo da bomba.

Som anormal:

Fenômeno de problema: Som anormal.

Razões para o fracasso: Grande excentricidade do acoplamento ou má lubrificação;falha motora;redutor anormal;má instalação da vedação do eixo;deformação ou desgaste do eixo.

Contramedidas: Alinhar ou preencher com graxa;verifique o motor;verifique os rolamentos e engrenagens;verifique a vedação do eixo;verifique a desmontagem do veículo.

Sobre corrente:

Fenômeno de problema: Corrente excessiva.

A causa da falha: A pressão de saída está muito alta;a viscosidade do fundido é muito alta;o pacote do eixo não combina bem;o eixo ou rolamento está desgastado;o motor está com defeito.

Contramedidas: Verifique os equipamentos e tubulações a jusante;verifique a viscosidade;verifique a vedação do eixo e ajuste adequadamente;verifique após parar se a manivela está muito pesada;verifique o motor.