熔體泵在輸送過程中不可避免的存在著容積損失,主要包括:(1)軸向間隙(即齒輪的端面間隙)的泄漏。(2)徑向間隙的泄漏。(3)齒輪嚙合點的泄漏。(4)液體壓縮時的彈性損失。
熔體泵的軸向間隙指齒輪端面與側(cè)板或軸承端面之間的間隙。通過此間隙泄漏的熔體,流入軸承腔內(nèi)再回到入口側(cè),由于軸向間隙的途徑多,封液長度短,其泄漏量占總泄漏量的70-80%,所以減小軸向間隙的泄漏,對減小容積損失,提高容積效率,起著決定性作用。在中高壓及高壓熔體泵中,采用軸向間隙液壓自動補償式結(jié)構的比較普遇。
熔體泵的軸向間隙液壓自動補償,大多數(shù)采用浮動側(cè)板(或浮動軸套),少數(shù)采用撓性側(cè)板。在液壓力作用下,側(cè)板緊貼齒輪端面,使軸向間隙減小,當端面磨損后能自動補償,以保持軸向間隙基本恒定。然而在高壓熔體泵中,采用可以浮動的軸套、側(cè)板、徑向密封塊等結(jié)構來調(diào)節(jié)間隙是行不通的,因為這樣會引起物料由于在泵內(nèi)停留時間過長而分解。
有關資料表明,漏流對齒側(cè)間隙約呈指數(shù)關系增長,但當齒側(cè)間隙較小時,曲線較平坦,而超過一定值后漏流量會顯著增加,由此可以推出,當兩端齒側(cè)間隙均很小時,漏流量很小,但由于齒輪本身制造誤差以及為降低流童波動而采用斜齒輪時,必然產(chǎn)生附加的軸向力引起齒輪的軸向竄動造成某側(cè)間隙增大而漏流量顯著增加,并且有可能引起殼體側(cè)壁的嚴重磨損,時間長了造成總間隙的增加而造成容積效率的顯著下降。同時,一側(cè)間隙減小,雖可使泄漏減小,但粘性磨擦損失會增大,因此,要使功率損失較小,必須選擇間隙的較佳值。
當由于附加軸向力的作用,必然造成一側(cè)間隙的顯著增加,通過計算可以證明,在總間隙不變的情況下.當兩個間隙相等時產(chǎn)生的漏流量較小。所以,即使在沒有磨損的情況下,軸向間隙的變化也會引起漏流量的增加。因此,必須采取措施消除齒輪的軸向竄動。
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