凸輪轉(zhuǎn)子泵是一種基于容積式正排量原理的高能效流體輸送設(shè)備,其核心在于通過(guò)同步反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與泵殼的動(dòng)態(tài)配合,實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的連續(xù)、穩(wěn)定輸送。
凸輪轉(zhuǎn)子泵工作過(guò)程可分為三個(gè)關(guān)鍵階段:
1. 吸入階段:負(fù)壓形成與介質(zhì)填充
當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí),兩個(gè)凸輪轉(zhuǎn)子(通常為兩葉或三葉)在泵腔內(nèi)做同步反向運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁、端蓋之間形成逐漸擴(kuò)大的密封腔體,腔內(nèi)壓力降低至低于入口壓力,形成負(fù)壓區(qū)。此時(shí),介質(zhì)在壓力差作用下被吸入泵腔,填充轉(zhuǎn)子與殼體間的空隙。
關(guān)鍵設(shè)計(jì):
轉(zhuǎn)子型線優(yōu)化:采用漸開(kāi)線或擺線齒形,確保腔體容積變化平滑,減少吸入阻力;
自吸能力強(qiáng)化:通過(guò)增大轉(zhuǎn)子與殼體的間隙密封長(zhǎng)度,提升負(fù)壓形成效率,高自吸高度可達(dá)9米。
2. 推送階段:容積壓縮與介質(zhì)輸送
隨著轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),密封腔體逐漸縮小,介質(zhì)被壓縮并推向出口。在此過(guò)程中,轉(zhuǎn)子與殼體、轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間保持微小間隙(通常0.1-0.3mm),形成動(dòng)態(tài)密封,防止介質(zhì)回流。
核心優(yōu)勢(shì):
無(wú)閥設(shè)計(jì):依賴轉(zhuǎn)子與殼體的間隙密封替代傳統(tǒng)閥門(mén),避免閥門(mén)卡滯或磨損問(wèn)題;
低剪切輸送:轉(zhuǎn)子間非接觸式運(yùn)行,對(duì)高粘度或敏感介質(zhì)(如藥液、食品)無(wú)破壞性剪切。
3. 排出階段:壓力釋放與流量穩(wěn)定
當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至出口端時(shí),密封腔體與出口管路連通,壓縮后的介質(zhì)在壓力作用下被排出泵體。由于每轉(zhuǎn)排量恒定,流量?jī)H與轉(zhuǎn)速成正比,與出口壓力無(wú)關(guān),實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的流量輸出。
性能特點(diǎn):
正排量特性:流量精度可達(dá)±1%,滿足計(jì)量需求;
雙向輸送:通過(guò)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子方向即可改變介質(zhì)流向,適應(yīng)復(fù)雜工況。
動(dòng)態(tài)密封機(jī)制:間隙補(bǔ)償與耐磨設(shè)計(jì)
凸輪轉(zhuǎn)子泵的可靠性依賴于動(dòng)態(tài)間隙密封技術(shù):
彈性體轉(zhuǎn)子:采用橡膠或氟塑料包覆轉(zhuǎn)子,通過(guò)彈性變形補(bǔ)償熱膨脹和磨損,維持密封性能;
硬質(zhì)鋼襯板:在泵殼內(nèi)壁鑲嵌耐磨鋼襯,保護(hù)殼體免受顆粒磨損,延長(zhǎng)使用壽命;
潤(rùn)滑結(jié)構(gòu):機(jī)械密封處設(shè)計(jì)專(zhuān)用潤(rùn)滑通道,防止干磨和高溫開(kāi)裂,適應(yīng)含固體顆粒介質(zhì)。
應(yīng)用場(chǎng)景支撐
該原理使其成為高粘度(1-3,000,000 cSt)、含固量及氣液固三相介質(zhì)的理想輸送設(shè)備,廣泛應(yīng)用于石油化工、市政環(huán)保、食品醫(yī)藥等領(lǐng)域。例如,在污泥處理中,其自吸能力可快速抽取底泥,而耐磨設(shè)計(jì)則能通過(guò)直徑80mm的固體顆粒。