葉片泵,是美國人R.M.Blackmer先生於1901年設計出來的全新概念的產品,一百年來,隨著全球石油化工行業的快速發展,葉片泵在國外市場中的應用已相當普遍。然而,傳統的葉片泵只能較好地用來輸送粘度比較低的介質,如汽油、柴油、潤滑油等。當輸送粘性介質,如原油、瀝青等時,傳統的葉片泵就會喪失其功能。針對這一問題,為滿足石油、化工、醫藥等領域的儲運、掃倉、工藝流程中原料的進給、工藝增壓等需要,研製了滑片式粘油泵。已獲得國家專利。本文就滑片式粘油泵的原理、結構特點、技術創新以及試驗情況作一介紹。
工作原理
滑片式粘油泵屬於轉子式容積泵,泵轉子裝在定子內,定子固定在泵體上。滑片裝在開槽的轉子中,轉子通過原動機的帶動旋轉時,滑片在離心力等作用下,自轉子體內滑出來,緊貼定子的內表面滑動。轉子、滑片、定子內曲線及泵端蓋組成的空腔逐漸增大,繼續旋轉時空腔減少到零,充滿於轉子、滑片之間的空腔內之介質,開始自吸入區吸入,然後壓向排出區。由於隨著轉子的轉動其空間大小呈周期性的變化,空腔增大時吸入介質,空腔變小時排出介質,周而復始,完成介質的輸送過程。兩滑片之間設計有推桿,當輸送粘性介質時,通過推桿的往複運動,來保證滑片自轉子體內滑出來,並能沿定子內表面滑動。由於泵體內所裝的的定子內曲線對稱布置,因此泵可以實現正反轉。
滑片式粘油泵的設計關鍵在於四部分:1.結構參數;2.定子的內曲線的線型;3.轉子與泵端蓋的軸向間隙;4.滑片及推桿。
HLBN36/1.2型滑片式粘油泵的性能參數如下:
流量Q=36 m3/h 壓力P=1.2Mpa 效率η>80% 泵轉速n=241rpm 允許介質粘度μ≤3000cst
泵流量
泵每轉排油量q
滑片式粘油泵的特點之一是每轉一周其排出量與泵的轉速無關,每轉一周的平均流量公式為:
q=2eB(πD-δz) [m3/r]
式中: D—定子內徑 m D=0.28 m
e—偏心量 e=0.016m
B—滑片寬度 B=0.105 m
δ—滑片厚度 m δ=0.015
z—滑片枚數 z=6
q=2·0.016·0.105(π·0.28-0.015·6)=0.00265 m3/r
泵理論流量Q0
Q0=qn60 [m3/h]δ
=0.00265×241×60=38.3m3/h
泵實際流量 Q
Q= Q0ην
式中 ην—泵容積效率 取ην=0.95
Q=38.3×0.95=36.4 m3/h
式中:ri— 某一位置內表面的曲率半徑, m
φ—中心角,°
轉子與泵端蓋的軸向間隙
滑片式粘油泵其轉子與泵端蓋的軸向間隙對泵的汽蝕余量及效率影響較大。軸向間隙大,不但泵的自吸高度或汽蝕余量將受影響,同時泵的漏損量增大;反之,軸向間隙太小,勢必增加了加工的難度,提高了製造的成本。因此,轉子與泵端蓋的軸向間隙取0.08-0.15mm較為合理。
滑片及推桿的設計
滑片是滑片式粘油泵的設計關鍵,由於輸送粘性介質時,泵的轉速比較低(一般轉速為100-400rpm)因此,必須保證泵在低轉速情況下,滑片能夠從轉子槽中甩出來,並與定子的內表面的線型接觸;其次,滑片應具有較高的耐磨性。
由於泵的轉速低,滑片本身的離心力不大,再加之滑片受粘性阻力的作用靠它貼緊定子的內表面有一定的困難,因而,滑片式粘油泵兩滑片之間設計了推桿(直徑φ8mm),可以保證泵運轉時滑片貼緊定子的內表面。
滑片選用了耐磨性比較好的材料,使用壽命可達5000-7000h。<p c