3 secretos que no conoces sobre las bombas de engranajes

El bomba de engranajes Es una bomba rotativa que se basa en el cambio y movimiento del volumen de trabajo formado entre el cilindro de la bomba y el engranaje de engrane para transportar líquido o presurizarlo.Dos espacios cerrados se componen de dos engranajes, un cuerpo de bomba y cubiertas delantera y trasera.Cuando los engranajes giran, el volumen del espacio en el lado del desenganche del engranaje aumenta desde pequeño para formar un vacío para aspirar líquido, y el volumen del espacio en el lado de la malla del engranaje aumenta desde grande hasta Pequeño, y exprime el líquido hacia adentro. la tubería.La cavidad de succión y la cavidad de descarga están separadas por la línea de engrane de los dos engranajes.La presión a la salida de la bomba de engranajes depende completamente de la resistencia a la salida de la bomba.

1.Principio de funcionamiento

Conceptos básicos:

El concepto de bomba de engranajes es muy sencillo.Su forma más básica es que dos engranajes del mismo tamaño se engranan y giran entre sí en una carcasa muy ajustada.El interior del caparazón tiene forma similar a un '8' y en él se instalan dos engranajes.El diámetro exterior y ambos lados del engranaje coinciden estrechamente con la carcasa.El material de la extrusora ingresa por el medio de los dos engranajes en el puerto de succión y llena este espacio, se mueve a lo largo de la carcasa con la rotación de los dientes y finalmente se descarga cuando los dos dientes engranan.

En términos de terminología, una bomba de engranajes también se denomina dispositivo de desplazamiento positivo, que es como un pistón en un cilindro.Cuando un diente entra en el espacio líquido de otro diente, debido a que el líquido es incompresible, el líquido y el diente no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo, por lo que el líquido se exprime mecánicamente.Debido al engrane continuo de los dientes, este fenómeno se produce continuamente, por lo que se proporciona una cantidad de descarga continua en la salida de la bomba, y la cantidad de descarga es la misma para cada revolución de la bomba.Con la rotación ininterrumpida del eje de transmisión, la bomba descarga fluido continuamente.El caudal de la bomba está directamente relacionado con la velocidad de la bomba.

De hecho, hay una pequeña pérdida de fluido en la bomba, porque estos fluidos se usan para lubricar los cojinetes y ambos lados de los engranajes, y el cuerpo de la bomba nunca puede encajar sin holgura, por lo que no se puede descargar el 100% del fluido. desde la salida, por lo que es inevitable una pequeña pérdida de líquido, lo que impide que la eficiencia operativa de la bomba alcance el 100%.Sin embargo, la bomba aún puede funcionar bien y, para la mayoría de los materiales extruidos, aún puede alcanzar una eficiencia del 93 % al 98 %.

Para fluidos cuya viscosidad o densidad cambia durante el proceso, esta bomba no se verá demasiado afectada.Si hay un amortiguador, como un filtro o un restrictor en el costado del puerto de descarga, la bomba empujará el fluido a través de ellos.Si esta compuerta cambia durante el funcionamiento, es decir, si la rejilla del filtro se ensucia, se obstruye o aumenta la contrapresión del limitador, la bomba mantendrá un caudal constante hasta alcanzar el límite mecánico de la parte más débil del dispositivo.

En realidad, existe un límite para la velocidad de una bomba, que depende principalmente del fluido del proceso.Si se transporta aceite, la bomba puede girar a una velocidad muy alta, pero cuando el fluido es un polímero fundido de alta viscosidad durante la actividad física, esta restricción aumentará considerablemente.

Es muy importante empujar el líquido de alta viscosidad hacia el espacio de dos dientes al costado del puerto de succión.Si este espacio no se llena, la bomba no podrá descargar un caudal exacto, por lo que el valor PV también es otro factor limitante y una variable de proceso.Debido a estas limitaciones, los fabricantes de bombas de engranajes proporcionarán una serie de productos, es decir, diferentes especificaciones y cilindradas.Estas bombas se combinarán con el proceso de aplicación específico para optimizar la capacidad y el precio del sistema.

Dispositivo de accionamiento:

La bomba de engranajes es impulsada por un motor independiente, que puede bloquear eficazmente las pulsaciones de presión y las fluctuaciones de flujo aguas arriba.La pulsación de presión en la salida de la bomba de engranajes se puede controlar dentro del 1%.El uso de una bomba de engranajes en la línea de producción de extrusión puede aumentar la velocidad de salida del flujo y reducir el corte y el tiempo de residencia del material en la extrusora.

La bomba de engranajes externos es la más utilizada.Generalmente, la bomba de engranajes suele referirse a la bomba de engranajes externa.Su estructura se muestra en la figura y está compuesta principalmente por engranaje impulsor, engranaje impulsado, cuerpo de bomba, tapa de bomba y válvula de seguridad.El espacio sellado formado por el cuerpo de la bomba, la tapa de la bomba y el engranaje es la sala de trabajo de la bomba de engranajes.Los ejes de los dos engranajes están instalados respectivamente en los orificios de los cojinetes de las dos cubiertas de la bomba, y el eje del engranaje impulsor se extiende fuera del cuerpo de la bomba y es impulsado por el motor para girar.La bomba de engranajes externos tiene una estructura simple, peso liviano, bajo costo, funcionamiento confiable y tiene una amplia gama de aplicaciones.

Cuando la bomba de engranajes está funcionando, la rueda motriz gira con el motor e impulsa la rueda motriz para que gire.Cuando los dientes que engranan en un lado de la cámara de succión se separan gradualmente, el volumen de la cámara de succión aumenta y la presión disminuye, y el líquido en la tubería de succión es succionado hacia la bomba;El líquido de succión es empujado hacia la cámara de descarga mediante el engranaje en la ranura del diente de dos maneras.Después de que el líquido ingresa a la cámara de descarga, los dientes de los dos engranajes engranan continuamente, de modo que el líquido se exprime y ingresa a la tubería de descarga desde la cámara de descarga.El engranaje impulsor y el engranaje impulsado giran continuamente y la bomba puede aspirar y descargar líquido continuamente.

El cuerpo de la bomba está equipado con una válvula de seguridad.Cuando la presión de descarga excede la presión especificada, el líquido transportador puede abrir automáticamente la válvula de seguridad para devolver el líquido a alta presión a la tubería de succión.

La bomba de engranajes internos está compuesta por un par de engranajes internos que engranan entre sí, piezas en forma de media luna, carcasas de bomba, etc. entre ellos.La función de la pieza en forma de media luna es separar la cámara de succión de la cámara de descarga.Cuando el engranaje impulsor gira, se forma un vacío parcial donde los engranajes se desacoplan y el líquido es succionado por la bomba para llenar los dientes de la cámara de succión y luego ingresa a la cámara de descarga de dos maneras a lo largo de los lados interior y exterior de la pieza en forma de media luna.Cuando los dientes del engranaje entran en la malla, el líquido existente entre los dientes se exprime y se envía al tubo de descarga.

Además de las características de capacidad autocebante, flujo y presión de descarga, la bomba de engranajes no tiene válvula de succión ni válvula de descarga en la carcasa de la bomba.Tiene las características de estructura simple, flujo uniforme y operación confiable, pero tiene baja eficiencia, alto ruido y vibración, y es fácil de usar., Se utiliza principalmente para transportar diversos aceites que no son corrosivos, no son partículas sólidas y tienen capacidad lubricante, y la temperatura generalmente no excede los 70 ℃, como aceite lubricante, aceite vegetal comestible, etc. El flujo general El rango es de 0,045 a 30 ms/h, el rango de presión es de 0,7 a 20 MPa y la velocidad de trabajo es de 1200 a 4000 r/min.

Características estructurales:

● Estructura simple y bajo precio;

● Bajos requisitos de trabajo y amplia aplicación;

● Las tapas de los extremos y las ranuras entre dientes de los engranajes forman muchas cámaras de trabajo fijas y selladas, que sólo pueden usarse como bombas cuantitativas.

El engranaje adopta la nueva tecnología del nivel avanzado internacional en el arco de perfil de diente de curva sinusoidal doble de la década de 1990.En comparación con los engranajes involutivos, su ventaja más destacada es que no hay deslizamiento relativo en la superficie del perfil del diente durante el engrane del engranaje, por lo que la superficie del diente no tiene desgaste, equilibrio de funcionamiento, no atrapa líquidos, tiene poco ruido, tiene una larga vida útil y una alta eficiencia.La bomba se deshace de los grilletes del diseño tradicional, lo que hace que la bomba de engranajes ingrese a un nuevo campo en diseño, producción y uso.

La bomba está equipada con una válvula de seguridad de presión diferencial como protección contra sobrecargas y la presión de retorno total de la válvula de seguridad es 1,5 veces la presión de descarga nominal de la bomba.También se puede ajustar según las necesidades reales dentro del rango de presión de descarga permitido.Sin embargo, esta válvula de seguridad no se puede utilizar como válvula reductora de presión durante mucho tiempo y la válvula reductora de presión se puede instalar por separado cuando sea necesario.

El sello del extremo del eje de la bomba está diseñado en dos formas, una es un sello mecánico y la otra es un sello de empaque, que se puede determinar de acuerdo con las condiciones de uso específicas y los requisitos del usuario.

2. Características del Trabajo

Ventajas: Estructura simple y compacta, tamaño pequeño, peso ligero, buena capacidad de fabricación, precio bajo, fuerte autoaspiración, insensible a la contaminación por petróleo, amplio rango de velocidades, resistencia a cargas de choque, fácil mantenimiento y trabajo confiable.

Desventajas: Fuerza radial desequilibrada, arterias de flujo grandes, mucho ruido, baja eficiencia, mala intercambiabilidad de piezas, difícil de reparar después del desgaste y no se puede utilizar como bomba variable.

Captura de petróleo:

Razón: Durante el funcionamiento de la bomba de engranajes involutivos, debido a que el volumen encerrado en la intersección de los engranajes cambia con el tiempo, una parte del aceite hidráulico a menudo queda sellada entre los dientes.Como se muestra en la Figura, se denomina fenómeno de atrapamiento de petróleo.El aceite hidráulico incompresible provocará grandes vibraciones y ruidos en el engranaje externo, lo que afectará el funcionamiento normal del sistema.

Medidas: Ranuras de descarga abiertas en las placas de cubierta delantera y trasera o manguitos flotantes, y el principio de apertura de las ranuras de descarga: la distancia entre las dos ranuras es el volumen cerrado mínimo, y el volumen cerrado cambia de grande a pequeño para comunicarse con la presión. cámara de aceite, y el volumen cerrado se comunica con la cavidad de succión de aceite cuando cambia de pequeño a grande.

Fuga:

La fuga de la bomba de engranajes es relativamente grande.La ruta de fuga del engranaje de engrane externo es la siguiente: una es la holgura del cabezal del engranaje, la segunda es la prueba de holgura y la tercera es la holgura de engrane.

Entre ellos, la fuga de reacción del extremo es relativamente grande y representa entre el 80% y el 85% de la fuga total.Cuando la presión aumenta, la primera no cambiará, pero la segunda aumentará considerablemente la deflexión.Esta es la razón principal de las fugas en las bombas de engranajes externos; su eficiencia volumétrica es baja, por lo que no es adecuada para bombas de alta presión.

Eficiencia:

Las bombas de engranajes son eficientes en el manejo de fluidos viscosos y proporcionan un caudal constante. Generalmente son menos eficientes con fluidos diluidos o de baja viscosidad debido al aumento de fugas internas.

Solución: La compensación del espacio de la cara del extremo adopta medidas de equilibrio de presión estática y se agrega una pieza de compensación entre el engranaje y la cubierta, como un casquillo flotante y una placa lateral flotante.

Fuerza desequilibrada:

El lado derecho es la cámara de presión de aceite y el lado izquierdo es la cámara de succión de aceite.Las presiones de las dos cámaras están desequilibradas;Además, la presión de la cámara de presión de aceite disminuye gradualmente debido a fugas en la parte superior del diente.Las dos presiones desequilibradas actúan sobre la presión desequilibrada radial del engranaje y la escala del eje.Cuanto mayor sea la presión del aceite, mayor será la fuerza que acelerará el desgaste del rodamiento, reducirá su vida útil, doblará el eje y aumentará el desgaste de las puntas de los dientes y los orificios del eje.

Medidas preventivas: Utilice ranuras de equilibrio de presión o reduzca la presión de las cámaras de aceite.

3. Fallos comunes

No puedo descargar

Fenómeno problemático: La bomba no puede descargar.

La causa del fallo: El sentido de rotación es opuesto;la válvula de succión o descarga está cerrada;la entrada no tiene material o la presión es demasiado baja;la viscosidad es demasiado alta y la bomba no puede morder el material.

Contramedidas: Confirme la dirección de rotación;confirme si la válvula está cerrada;comprobar la válvula y el manómetro;comprobar la viscosidad del líquido, si aparece el caudal proporcional a la velocidad cuando se circula a baja velocidad si hay caudal, el caudal de entrada es insuficiente.

Flujo insuficiente:

Fenómeno problemático: Flujo de bomba insuficiente.

La causa del fallo: La válvula de succión o descarga está cerrada;la presión de entrada es baja;la tubería de salida está bloqueada;el prensaestopas tiene fugas;la velocidad es demasiado baja.

Contramedidas: Confirme si la válvula está cerrada;comprobar si la válvula está abierta;confirmar si el volumen de descarga es normal;apretar;cuando una gran cantidad de fugas afecte la producción, la operación debe detenerse y desmontarse para su inspección;Verifique la velocidad real del eje de la bomba.

Sonido anormal:

Fenómeno problemático: Sonido anormal.

Razones del fracaso: Gran excentricidad del acoplamiento o mala lubricación;falla del motor;reductor anormal;mala instalación del sello del eje;deformación o desgaste del eje.

Contramedidas: Alinear o llenar con grasa;comprobar el motor;comprobar los cojinetes y engranajes;comprobar el sello del eje;comprobar el desmontaje del vehículo.

Sobrecorriente:

Fenómeno problemático: Corriente excesiva.

La causa del fallo: La presión de salida es demasiado alta;la viscosidad de la masa fundida es demasiado alta;el paquete de ejes no coincide bien;el eje o el cojinete están desgastados;el motor está defectuoso.

Contramedidas: Verificar los equipos y tuberías aguas abajo;comprobar la viscosidad;revise el sello del eje y ajústelo apropiadamente;compruebe después de parar si la manivela es demasiado pesada;revisa el motor.