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美国派克PARKER齿轮泵

齿轮泵是聚酯熔体输送、增压和熔体计量必不可少的设备。齿轮泵比其他型式的熔体泵结构紧凑、运转可靠、能耗低、容积效率高，对熔体的剪切作用小，在高粘高压时流量稳定，无出口压力波动。该泵具有的独特优势及在工艺流程中的关键作用，使其在聚酯生产中发挥着不可替代的作用。

　　尽管如此，如果对泵的操作使用不当，管理不到位，不仅不能发挥其效能，甚至会造成泵的突然损坏。

　　一、结构及工作原理

　　一台完整的齿轮泵包括马达、减速器、联轴器和泵头几部分，泵头部分由泵壳、前后侧盖、齿轮轴、滑动轴承和轴封构成。齿轮泵属于正位移泵，工作时依靠主、从动齿轮的相互啮合造成的工作容积变化来输送熔体。工作容积由泵体、齿轮的齿槽及具有侧板功能的轴承构成。

　　当齿轮如图1所示方向旋转时，熔体即进入吸入腔两齿轮的齿槽中，随着齿轮转动，熔体从两侧被带入排出腔，齿轮的再度啮合，使齿槽中的熔体被挤出排出腔，压送到出口管道。只要泵轴转动，齿轮就向出口侧压送熔体，因此泵出口可达到很高的压力，而流量与排出压力基本无关。

　　二、运行管理

　　1、日常维护

　　（l）泵的解体和清洗，升、降温，起停都应严格按照规定操作，以避免不应有的损失。（2）应注意保持增压泵人口压力的稳定，使其具有稳定的容积效率，以有利于泵本身运行和下游纺丝质量的稳定。（3）人口为负压的填料轴封泵，应保持填料函处压力高于外界大气压。背压降低时，应及时调整填料函的压力，否则会使泵吸入空气，造成铸带条断带，影响切粒，导致切粒机放流。（4）要经常检查热媒夹套的温度，主体与前、后盖的热媒温度要保持一致。（5）每一次产量提高时，要将当时的产量、转速、出、入口压力、电流值记录下来，并将前后数据加以比较，认真分析，以便尽早发现异常，及时处理。

　　2、常见故障及对策如下：

　　（1）故障现象：泵不能排料

　　故障原因：a、旋转方向相反；b、吸入或排出阀关闭；c、入口无料或压力过低；d、粘度过高，泵无法咬料对策：a、确认旋转方向；b、确认阀门是否关闭；c、检查阀门和压力表；d、检查液体粘度，以低速运转时按转速比例的流量是否出现，若有流量，则流入不足、

　　（2）故障现象：泵流量不足

　　故障原因：a、吸入或排出阀关闭；b、入口压力低；c、出口管线堵塞；d、填料箱泄漏；e、转速过低对策：a、确认阀门是否关闭；b、检查阀门是否打开；c、确认排出量是否正常；d、紧固；大量泄露漏影响生产时，应停止运转，拆卸检查；e、检查泵轴实际转速；

　　（3）故障现象：声音异常

　　故障原因：a、联轴节偏心大或润滑不良b、电动机故障；c、减速机异常；d、轴封处安装不良；e、轴变形或磨损对策：a、找正或充填润滑脂；b、检查电动机；c、检查轴承和齿轮；d、检查轴封；e、停车解体检查（4）故障现象：电流过大

　　故障原因：a、出口压力过高；b、熔体粘度过大；c、轴封装配不良；d、轴或轴承磨损；e、电动机故障对策：a、检查下游设备及管线；b、检验粘度；c、检查轴封，适当调整；d、停车后检查，用手盘车是否过重；e、检查电动机

　　（5）故障现象：泵突然停止

　　故障原因：a、停电；b、电机过载保护；c、联轴器损坏；d、出口压力过高，联锁反应；e、泵内咬入异常；f、轴与轴承粘着卡死对策：a、检查电源；b、检查电动机；c、打开安全罩，盘车检查；d、检查仪表联锁系统；e、停车后，正反转盘车确认；f、盘车确认说明：以上故障现象和对策是一一对应关系

　　三、提高运行寿命的措施

　　1、因泵体在下运转，故冷态安装时配管上应设铰支座，以防升温后配管位移。2、联轴节必须在泵体升温后热找正，以避免运转时造成附加力矩。3、泵出口压力测点要设联锁停止报警，否则，一旦排出管道受阻，易造成泵体损坏。4、泵起动时，在出口无压力形成时，不可盲目提速，以防止轴或轴承过早损坏。5、清洗移液时，不要用泵输送清洗液，应拆下内件，移液结束后再安装，以免泵内混入异物。6、泵体热媒夹套的温度可稍低于前后夹套管的热媒温度。因为熔体粘度与剪切率成递减函数关系，齿轮的挤压，轴承的剪切将使熔体温度经过泵后上升3～5℃，降低热媒温度可防止熔体降解。资料表明，通过降低轴承区的温度，可大大增加轴承的承载能力，不需要更换大容量的泵，仅仅通过增加转速就可使用齿轮泵的输出能力增加50%。7、提速要缓慢进行，不要使前后压力急剧上升，以免损坏轴承或使熔体堵塞润滑通道。8、泵出口后面的熔体过滤器要定期更换，不要长期在高压乃至压力上限运行。9、定期更换轴承可节省检修费用。当发现轴或轴承内表面磨损量接近硬化层的厚度时，可将轴打磨后再次使用，而只更换轴承，这可使泵轴的寿命延长8～10年。10、如遇停电或热媒循环中断超过3Omin，则应将泵解体清洗后重新组装，以免因熔体固化、裂解等造成轴承润滑不畅而使泵损坏。

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齿轮泵的概念是很简单的，即它的*基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿的旋转沿壳体运动，*后在两齿啮合时排出。

    在术语上讲，齿轮泵也叫正排量装置，即像一个缸筒内的活塞，当一个齿进入另一个齿的流体空间时，液体就被机械性地挤排出来。因为液体是不可压缩的，所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间，这样，液体就被排除了。由于齿的不断啮合，这一现象就连续在发生，因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量，泵每转一转，排出的量是一样的。随着驱动轴的不间断地旋转，泵也就不间断地排出流体。泵的流量直接与泵的转速有关。

    实际上，在泵内有很少量的流体损失，这使泵的运行效率不能达到100％，因为这些流体被用来润滑轴承及齿轮两侧，而泵体也绝不可能无间隙配合，故不能使流体100％地从出口排出，所以少量的流体损失是必然的。然而泵还是可以良好地运行，对大多数挤出物料来说，仍可以达到93％～98％的效率。

    对于粘度或密度在工艺中有变化的流体，这种泵不会受到太多影响。如果有一个阻尼器，比如在排出口侧放一个滤网或一个限制器，泵则会推动流体通过它们。如果这个阻尼器在工作中变化，亦即如果滤网变脏、堵塞了，或限制器的背压升高了，则泵仍将保持恒定的流量，直至达到装置中*弱的部件的机械极限(通常装有一个扭矩限制器)。

    对于一台泵的转速，实际上是有限制的，这主要取决于工艺流体，如果传送的是油类，泵则能以很高的速度转动，但当流体是一种高粘度的聚合物熔体时，这种限制就会大幅度降低。

推动高粘流体进入吸入口一侧的两齿空间是非常重要的，如果这一空间没有填充满，则泵就不能排出准确的流量，所以PV值(压力×流速)也是另外一个限制因素，而且是一个工艺变量。由于这些限制，齿轮泵制造商将提供一系列产品，即不同的规格及排量(每转一周所排出的量)。这些泵将与具体的应用工艺相配合，以使系统能力及价格达到。