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干貨丨簡單介紹柱塞式計量泵

   日期:2021-07-28     瀏覽:998    


圖1為n型曲軸調(diào)節(jié)機構計量泵,由驅動機、液力端和傳動端三部分組成。



圖1 具有n型曲軸調(diào)節(jié)機構的柱塞式計量泵


1—泵缸;2—填料箱;3—柱塞;4—十字頭;5—連桿;6—偏心套;7—n型曲軸;8—調(diào)節(jié)螺桿;9—調(diào)節(jié)用蝸輪蝸桿;10—傳動用蝸輪蝸桿


1.驅動機


驅動機的作用就是提供動力,一般采用三相交流異步電動機(防爆型或普通型)。


2.液力端(泵頭)


柱塞泵的液力端一般為單作用柱塞式往復泵,主要由液缸體、柱塞、吸入閥、排出閥以及填料密封件等組成。柱塞由傳動機構帶動在泵缸內(nèi)做往復運動,柱塞的密封根據(jù)需要選用相應的結構和材料,常用的有方形、v型結構,材料有聚四氟乙烯、碳素纖維等,要求密封性能可靠,使用壽命長。進口、出口單向閥一般采用雙道球閥,具有容積效率高、計量精確、使用壽命長、結構緊湊、互換性好、安裝拆卸方便等優(yōu)點。總之,為保證計量精度,對泵閥和密封的要求比一般往復泵要高。


3.傳動端(動力端)


傳動端主要包括3套機構:


a)蝸輪蝸桿減速機構:其作用是將電動機的高速旋轉運動轉變?yōu)樗枰霓D速,蝸輪的轉速就是柱塞每分鐘往復的次數(shù)。蝸桿軸上裝有螺旋油輪,其排出的潤滑油流入上套筒,潤滑n型軸、調(diào)節(jié)螺母、端面軸承和偏心塊等。


b)曲柄連桿機構:其作用是將旋轉運動轉變?yōu)橹耐鶑瓦\動。


c)行程調(diào)節(jié)機構:其作用是調(diào)節(jié)計量泵的行程,是計量泵最核心的機構。行程調(diào)節(jié)機構的類型有n型曲軸調(diào)節(jié)機構、l型曲軸調(diào)節(jié)機構、弓形凸輪調(diào)節(jié)機構、彈簧凸輪調(diào)節(jié)機構、改變蝸輪傾斜角調(diào)節(jié)機構、改變連桿支點調(diào)節(jié)機構、滑軸斜槽調(diào)節(jié)機構等。目前應用比較多的是n型曲軸調(diào)節(jié)機構(中、大型機座用)、弓形凸輪調(diào)節(jié)機構(微、小型機座用)和比較新型的滑軸斜槽調(diào)節(jié)機構


1)n型曲軸行程調(diào)節(jié)原理


電動機經(jīng)蝸桿蝸輪減速帶動下套筒及n型曲軸轉動,偏心套抱在n型曲軸的斜桿上,隨軸一起轉動,從而帶動連桿運動。偏心套的偏心距可以調(diào)節(jié)。用手轉動上調(diào)節(jié)螺桿,即可使n型曲軸在上下套內(nèi)移動,從而改變偏心套的偏心距。圖2是n型曲軸調(diào)節(jié)機構調(diào)節(jié)原理圖。圖中(a)表示n型曲軸在下部,此時n型曲軸的偏心度和偏心套的偏心度互相抵消,總的偏心度為零,故行程長度為零。當在圖(b)所示位置時,n型曲軸與偏心套兩者偏心度相加,偏心半徑為行程長的一半,此時泵全行程工作。由于行程可在0~100%范圍內(nèi)變化,因而流量也可在0~100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。n型軸結構如圖3所示,結構上的主要特點是連桿軸頸是傾斜的,中心線與主軸頸的中心線的夾角為α。



圖2 n型曲軸調(diào)節(jié)機構調(diào)節(jié)原理圖


1— n型曲軸;2—偏心套;3—連桿;4—十字頭


圖3 n型軸結構


針對高黏度介質(zhì)在高壓力工況下普通柱塞泵的不足,一種無閥旋轉柱塞式計量泵受到越來越多的重視,被廣泛應用于糖漿、水泥助磨劑和石油添加劑等高黏度介質(zhì)的計量添加。


目前國內(nèi)所生產(chǎn)的大、中型計量泵,大多采用n型曲軸調(diào)節(jié)機構。n型軸曲柄連桿機構傳動平穩(wěn)可靠,結構緊湊,精度高,承載能力強,而且是閉式全封閉結構,在室內(nèi)外的條件下均能正常工作。但n型軸也存在結構形狀復雜、加工難度大、應力集中等缺點。


2)滑軸斜槽調(diào)節(jié)機構


圖4為斜槽軸結構示意圖。電動機通過蝸輪蝸桿部件驅動斜槽軸套旋轉,帶動置于斜槽軸套上的偏心塊同步轉動。偏心塊驅動連桿大頭擺動,而連桿通過與連桿小頭相連的十字頭將偏心塊的旋轉運動轉變?yōu)橥鶑瓦\動。當調(diào)節(jié)桿軸向移動時,斜槽軸斜槽內(nèi)的銷套和圓柱銷也隨之移動,與圓柱銷相連的偏心塊也同時產(chǎn)生徑向移動,偏心距得以改變。這樣,在泵的運轉過程中,通過調(diào)節(jié)行程,改變泵的流量,達到計量輸送的目的。



圖4 斜槽軸結構示意圖


1—連桿;2—軸瓦;3—偏心輪;4—調(diào)節(jié)桿;5—斜槽軸;6—斜槽軸套;7—銷套;8—圓柱銷;9—支承環(huán);10—蝸輪;11—蝸桿;12—角接觸球軸承


與傳統(tǒng)的n型軸調(diào)節(jié)機構比,新型斜槽軸行程調(diào)節(jié)機構具有結構較簡單,工藝性好,油隙均勻,潤滑良好,軸向和徑向定位精度高等優(yōu)點。


柱塞計量泵的特點是結構比較簡單,計量精度高,可靠性好,調(diào)節(jié)范圍寬,適合高壓的場合;但由于柱塞及密封均與所輸送的介質(zhì)接觸,因為不能完全消除密封處的泄漏,所以在高防污染要求流體計量應用中受到諸多限制。

 
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