提高齿轮泵可靠性的若干措施

齿轮泵作为一种能量转换的通用机械，以其转速快、体积相对较小、重量轻、、流量、扬程及性能范围较广，结构简单、性能平稳、容易操作和维护等优点，广泛应用。但是随着高流量、高扬程齿轮泵的应用，对齿轮泵的性提出了   加高的要求，因为齿轮泵性原因可能导致泵运行不良，甚至造成事故，给企业造成巨大的经济损失，因此对齿轮泵性的研究成为齿轮泵设计中的环节。
　　一、影响性的相关原因
　　齿轮泵的运行中，会出现各种各样的不稳定现象，例如：   出现回流和出口出现脱流，致使泵流量扬程曲线容易出现驼峰；由于泵的流量功率曲线呈现上升趋势，致使泵在大流量工作时配套电机容易出现过载；还可能由于泵的汽蚀，使泵出现振动；以及泵整个结构方面的强度及性能要求，如支承系统、密封装置、润滑系统、监控系统都可能出现故障，导致泵的运行偏离正常。故在齿轮泵的设计中，   要增强泵的性，使其在各个工况下能够平稳运行。
　　二、提高性的基本措施
　　影响泵性的因素很多，为了避免这些干扰因素的影响，提高齿轮泵运行的性，可从下面几个方面入手。
　　1、设计和制造环节
　　1)水力设计。(1)合理地设计叶轮及流道，使叶轮内少发生汽蚀和脱流；合理选择叶片数、叶片出口角、叶片宽度、叶片出口排挤系数等参数，扬程曲线驼峰；合理设计泵叶轮出口与蜗壳隔舌的距离，有资料认为该值为叶轮外径的之一时，脉动压力   小；把叶片的出口边缘做出倾角，来减小冲击；叶轮与蜗壳之间的合理间隙等等措施，来提高泵的运行的稳定性。同时，对泵的出水流道等相关流道进行优化设计，减少水力损失引起的振动，合理设计吸入室，减小压力脉动，可流场稳定，减小能量损失，提高泵运行中动态性能的稳定性。(2)汽蚀振动是泵不稳定的很重要的一部分。当齿轮油泵的入口压力低于相应水温下的饱和压力时，会发生伴随剧烈振动的汽蚀。采取各种措施提高泵的汽蚀性能，也是提高泵性的很重要的方法。
　　2)机械设计。(1)轴的设计：增加传动轴支撑轴承的数目，减小支撑间距；在适当范围内减小轴长，适当加大轴的直径，增加轴的刚度；当泵轴转速逐渐增加并接近或整数倍于泵转子的固有振动频率时，泵就会猛烈振动起来，所以在设计时，应使传动轴的固有频率避开电机转子角频率；提高轴的制造质量，防止质量偏心和过大的形位公差。(2)轴承的选择：轴承具有良好的润滑性能；合理设计其结构使轴承固定；叶轮密封环和泵体密封环处宜采用摩擦因数小的摩擦副；限制   高转速，提高轴瓦承载能力有轴承座的刚度。(3)使用应力释放系统；设计时注意将泵体变形而引起的连接件之间的结构应力及时释放；在泵体地脚螺栓上面增加螺栓套，避免泵体直接和刚度很大的基础接触。
　　3)制造环节。泵在制造过程中，对尺寸公差、精度等要求相当   ，因此在加工过程中   要合理的使用各种车床，以加工精度的要求。特别是一些配合面：主轴上包括与叶轮、轴套、轴承、对轮等的配合面；叶轮口环与壳体口环的配合面，这些配合面不但粗糙度要达到要求，而且配合间隙也要达到要求。对主轴的加工要求   高，特别是长轴，   要轴的同轴度，防止在加工过程中轴变弯或偏心。另外叶轮铸造完毕后   要做动平衡实验，合格后方可安装使用，以免因叶轮不平衡而造成齿轮泵的振动。
　　2、安装和维护环节
　　1)轴和轴系。安装前要检查泵轴、电机轴、传动轴有没有弯曲变形、质量偏心的情况，若有，则   矫正或者进一步加工；检查与导轴承接触的传动轴，是否弯曲而摩擦轴瓦或衬套而使自己受激振力；同时，检查轴的端间隙值是否过大，确定是否磨损过度需要   换。
　　2)叶轮。检查叶轮的动、静平衡是否合格；适当调整叶轮与涡壳的间隙；定期检查、   换叶轮口环等易磨损零件。
　　3)联轴器。螺栓间距是否良好；弹性柱销和弹性套圈结合不能过紧；联轴器内孔与轴的配合是否达到过渡配合所要求的尺寸。
　　4)轴承。间隙值是否符合标准；各处润滑是否良好；提高泵的轴瓦检修工艺水平，严格遵循先刮瓦、后研磨、再刮瓦的循环程序，轴瓦与轴颈的接触面积达到规定的标准。
　　3、齿轮泵的选型、操作、检修等环节
　　1)合理的选择。运行条件、轴承和密封是齿轮泵选择时的重要考虑因素。齿轮泵通常应在或接近工艺设计规定的流量和压力条件下运行。这个工况通常就是   佳效率点。齿轮泵叶轮和压水室的几何形状和尺寸是只按照   佳运行点进行设计的；对于其它流量点，则这些叶轮、泵体流道不是太大就是太小，就会出现不稳定因素，影响泵运行的性。泵的轴承把叶轮等旋转部件保持在正确位置上，其大小要能承受泵在运行过程中所产生的径向力和轴向力。对于轴承现有的技术水平来说，是可以泵运行的性，但轴承结构中的某些细节却能提高泵的性，例如用于隔开滚动体并按规定路线使滚动体通过负荷区的保持架其材料的选择，可以根据实际情况选择酚醛的、镀银钢的、青铜机械加工的、黄铜冲压的等等。而对于铆接或点焊的钢质保持架易于出现疲劳损坏。
　　2)合理的操作。齿轮泵虽能在较宽的流量和压头范围内工作，但若处于低流量状态下，在泵体内会造成环流涡旋，严重时造成汽蚀引起泵的振动，并产生径向力使叶轮处于不平衡状态，增加轴承载荷，引起密封和轴承受损。流量过低，泵容易抽空，机封静环被抽出错位而破碎或失效，流量过低会使流体升温从而错位而破碎或失效，同时也会使叶轮和泵体受损，并增加泵轴的偏斜，甚至使泵轴发生疲劳断裂，因此我们提倡齿轮泵大流量运行。为防止低流量运行，   简便的方法就是通过旁路管使部分流体循环，回到流体贮槽，当然，从根本上解决此问题，那就应该选择流量与压头均与所需相匹配的合适型号的齿轮泵。
　　3)合理的检修。齿轮油泵在运行过程中会出现各种各样的故障，这就要求检修者对其进行处理。检修者要严格按检修规程和有关质量标准对齿轮泵进行检修，叶轮口环与壳体口环配合间隙是否在规定的范围之内，是否同心，叶轮与流道是否对准，轴承的磨损程度以及间隙如何，轴的同轴度及端面圆跳动度是否在标准之内都是检修当中应考虑的因素。泵的机械密封是泵的易损失之一，它的使用寿命直接关系到泵故障平均间隙时间的长短。流体水力负荷不断变化、污物太多、轴偏转、频繁的拆装修理等都是机械密封使用寿命缩短的重要因素，应该尽量减少它们的影响。如果在密封舱上钻一个直径为2.5~3.5mm的小孔就可明显延长机械密封的寿命，因为这样可以将其间工作中产生的或积累的气体排除。另外对机械密封增加合理的自冲洗和外部冲洗也可延长机械密封的使用寿命；因此这样可以防止杂质沉积的机械密封的弹簧盒或波纹管上引起机封失效，带走动、静环因摩擦而产生的热量，降低动、静环的磨损；及时补偿机封防止泵抽空出现干磨。
　　总之，造成齿轮泵故障的因素是多方面的，而且大部分因素与技术管理水平、安装、保养、操作人员的重视程度直接有关。所以提高齿轮泵的性，除了充分重视齿轮泵的设计和制造环节外，还要加强安装、维护、检修、使用等环节的管理工作，防患于未然，才能使齿轮泵的性充分。