凸輪轉(zhuǎn)子泵是一種非接觸式容積式泵

凸輪轉(zhuǎn)子泵是一種非接觸式容積式泵，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕和拆卸維修方便的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于化工、食品和等領(lǐng)域。凸輪轉(zhuǎn)子泵由于轉(zhuǎn)子之間和轉(zhuǎn)子與機(jī)殼內(nèi)壁之間不接觸，設(shè)有一定的間隙，可以輸送多種介質(zhì)，尤其是對(duì)含有氣的泡沫質(zhì)與顆粒的多種液體和較大粘性的液體，具有很好的發(fā)展前景。間隙在轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的，間隙的合理性直接影響著轉(zhuǎn)子泵的流量和容積效率。因此，如何準(zhǔn)確、方便地確定轉(zhuǎn)子泵的間隙 佳值，是業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn)。

凸輪轉(zhuǎn)子泵的主要技術(shù)特點(diǎn)

兩個(gè)非接觸轉(zhuǎn)子工作時(shí)分別在兩個(gè)平行軸驅(qū)動(dòng)下相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)在任一時(shí)刻兩轉(zhuǎn)子在等速運(yùn)動(dòng)過程中，其型線 滿足共軛條件。凸輪轉(zhuǎn)子泵的轉(zhuǎn)子數(shù)目和形狀都不能使一個(gè)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)另一個(gè)轉(zhuǎn)子， 采用一對(duì)傳動(dòng)比為1∶1的齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子和殼體間形成密封腔，填充在腔體中的流體介質(zhì)不斷被轉(zhuǎn)子由進(jìn)口緩緩向出口，這對(duì)于容易受剪切力影響的流體介質(zhì)十分重要。

當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在入口處產(chǎn)生負(fù)壓，從而形成一定的壓力差把液體由入口管道吸入泵內(nèi)，然后液體沿泵殼周邊移動(dòng)至出口端。凸輪轉(zhuǎn)子泵的主要技術(shù)特點(diǎn)如下：進(jìn)出口無須設(shè)置閥門，輸送方向可逆、具有一定的自吸能力、不易受到外來物體和微粒的影響、結(jié)構(gòu)緊湊、無脈動(dòng)式Hifle凸輪轉(zhuǎn)子、流量與泵轉(zhuǎn)速成比例、維護(hù)方便、減小氣穴現(xiàn)象、吸入特性優(yōu)良。

凸輪轉(zhuǎn)子泵的壓力脈動(dòng)特性

1)凸輪轉(zhuǎn)子泵流量具有一定的周期性脈動(dòng)，在一定的壓力下，凸輪轉(zhuǎn)子泵的流量與轉(zhuǎn)速呈線性關(guān)系。泵轉(zhuǎn)子間以及轉(zhuǎn)子與殼體間的間隙對(duì)泵的流量具有顯著的影響，隨著間隙的增大，泄漏流量隨之增大很快，容積效率下降明顯。

2)泵內(nèi)靜壓隨工作腔和進(jìn)、出口區(qū)域呈塊狀分布，各區(qū)域內(nèi)沒有明顯的壓力梯度，流場較為穩(wěn)定。

泵內(nèi)動(dòng)壓在兩轉(zhuǎn)子嚙合處和轉(zhuǎn)子與壁面接近處 大，間隙處的高速逆流是該區(qū)域動(dòng)壓較大的主要原因。泵內(nèi)速度場在各間隙和進(jìn)、出口區(qū)域存在旋渦和流動(dòng)分離現(xiàn)象，間隙處流速很大。

3)四翼轉(zhuǎn)子的脈動(dòng)特性(包括動(dòng)壓峰值和脈動(dòng)均方差)總體優(yōu)于三翼轉(zhuǎn)子、螺旋轉(zhuǎn)子和直翼轉(zhuǎn)子，對(duì)稱螺旋轉(zhuǎn)子優(yōu)于單螺旋轉(zhuǎn)子。

4)轉(zhuǎn)子脈動(dòng)壓力隨轉(zhuǎn)速增大而顯著增強(qiáng)，隨轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子與壁面之間間隙的增大而降低。

轉(zhuǎn)子泵的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理

我們分析轉(zhuǎn)子泵的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理，轉(zhuǎn)子泵是通過一對(duì)旋轉(zhuǎn)葉片相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)，將流體從低壓區(qū)域往高壓區(qū)域推進(jìn)，轉(zhuǎn)子和殼體間是間隙配合，和螺桿泵比，泵腔內(nèi)部回流量大一些，特別是在高壓下比較明顯，但是回流只對(duì)泵本身有振動(dòng)，通過在泵進(jìn)出口增加軟接頭后，不應(yīng)該對(duì)管道產(chǎn)生振動(dòng)，同時(shí)參考轉(zhuǎn)子泵在其他水司類似工況的應(yīng)用中，沒有出現(xiàn)過管道如此明顯振動(dòng)的現(xiàn)象。

再者，我們來分析管道的布局是否對(duì)振動(dòng)有影響。當(dāng)初在安裝凸輪轉(zhuǎn)子泵時(shí)候，為了利用原來的混凝土基礎(chǔ)，在泵進(jìn)口處和出口處各安裝一個(gè)90°彎頭，在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)管道出現(xiàn)了共振現(xiàn)象，我們認(rèn)真研究了轉(zhuǎn)子原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)為凸輪轉(zhuǎn)子泵機(jī)組本身的振動(dòng)相對(duì)比螺桿泵略大些，但不是造成管道共振的主要原因；在泵進(jìn)口處均采用90°彎頭，高壓下水流沖擊力直接作用在彎頭上是造成管道振動(dòng)的主要原因。在即將實(shí)施的呼延水廠二期工程中我們將統(tǒng)一考慮，對(duì)泵的進(jìn)出口管道重新布置。