CN102633123A

CN102633123A - 一种变压输送干粉的齿轮泵

Info

Publication number: CN102633123A
Application number: CN2012101335836A
Authority: CN
Inventors: 梁财; 徐贵玲; 陈晓平; 赵长遂; 许盼
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2012-05-03
Publication date: 2012-08-15

Abstract

本发明提供了一种变压输送干粉的齿轮泵，泵体上设置有从上至下依次连接的粉体入口、吸粉腔、齿轮腔、压粉腔和粉体出口，齿轮腔的前后分别设置有前端盖和后端盖，将齿轮腔封闭，齿轮腔内设置有水平方向并列且相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，齿轮腔左右两侧内壁上分别设置有一个凸台，主动齿轮上的主动轮齿具有沿齿轮径向伸缩的结构，当主动轮齿与凸台接触时主动轮齿伸缩件可以沿齿轮半径方向收缩，当主动轮齿与凸台脱离接触时主动轮齿伸缩件伸展复位，所述从动齿轮与主动齿轮的结构相同。本发明具有安全、可靠、经济等优点，尤其适用在煤气化装置上，并可广泛用于能源、机械、化工、钢铁、制药等行业中。

Description

一种变压输送干粉的齿轮泵

技术领域

本发明属于洁净煤发电及化工领域，涉及一种变压输送干粉的设备。

背景技术

以煤气化为基础的能源及化工系统正在成为世界范围内高效、清洁、经济地开发和利用煤炭的热点技术和重要方向。高压浓相气力输送广泛应用于洁净煤利用及化工领域，粉料的处理和输送采用了锁斗系统，包括粉体的变压输送、除灰和除渣等系统。

粉体锁斗系统示意图如图5，在这个系统中，粉体常压仓为低压系统，粉体给料仓为高压系统，锁斗罐为高压、低压交变系统。处理好的粉体进入常压仓，当锁斗罐显示低料位时，关闭锁斗罐与高压给料仓之间的料阀及压力平衡阀，并打开排气阀进行排气；当锁斗罐的压力降至常压后，开启锁斗罐与常压仓之间的料阀进行加料；当锁斗罐显示高料位时，关闭两罐之间的料阀及排气阀，停止给料，并用高压气体对锁斗罐进行充压，当锁斗罐的压力升至与高压给料仓的压力相同时，停止充压。当高压给料仓显示低料位时，开启锁斗罐与高压给料仓之间的压力平衡阀，待两罐压力完全相同时，开启两罐之间的料阀，粉体从锁斗罐进入高压给料仓；当高压给料仓显示高料位时，关闭两罐之间的料阀及压力平衡阀，停止给料。高压给料仓的压力由充压风保持不变，流化风对高压给料仓底部的粉体进行流化，流化后的粉体经输送管路进入高压设备。

在上述系统中，由于锁斗罐的操作是一个压力交变的过程，操作条件比较恶劣，故障频率较高，锁斗罐在下料过程中容易产生“架桥”现象，造成下料不畅，需要多次破桥才能完全下料，延长了下料时间，增加了操作人员的劳动负荷，影响了高压设备安全、稳定及可靠的运行。

发明内容

技术问题：本发明针对现有技术中锁斗罐存在的缺陷或不足，提供了一种可以同时进行粉体变压、输送、无粉尘污染、能够替代锁斗罐实现变压输送的变压输送干粉的齿轮泵。

技术方案：本发明的变压输送干粉的齿轮泵，泵体上设置有从上至下依次连接的粉体入口、吸粉腔、齿轮腔、压粉腔和粉体出口，齿轮腔的前后分别设置有前端盖和后端盖，将齿轮腔封闭；齿轮腔内设置有水平方向并列且相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮的轴心水平设置有驱动轴，从动齿轮的轴心水平设置有从动齿轮轴，驱动轴和从动齿轮轴的前后两端均分别安装在前端盖和后端盖上；齿轮腔左右两侧内壁上分别设置有一个凸台，主动齿轮上的主动轮齿具有沿齿轮径向伸缩的结构，当主动轮齿与凸台接触时主动轮齿伸缩件可以沿齿轮半径方向收缩，当主动轮齿与凸台脱离接触时主动轮齿伸缩件伸展复位，从动齿轮与主动齿轮的结构相同。

本发明中，主动轮齿的沿齿轮径向伸缩的结构为：主动轮齿外侧端部的凹槽中镶嵌有主动轮齿伸缩件和高压弹簧，高压弹簧设置在主动轮齿伸缩件底部和主动轮齿本体之间。

本发明中，主动齿轮和从动齿轮为齿数、模数、齿形完全相同的一对渐开线外啮合齿轮。

本发明中，吸粉腔和压粉腔由主动齿轮和从动齿轮的啮合点分隔开。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

与现有锁斗系统中锁斗罐相比，结构简单紧凑，安装方便，体积小，重量轻，安装布置不受厂房空间的限制，工程造价低；

密闭式输送，输送过程中无粉尘污染；

可以替代仓泵输送系统中的锁斗罐，有效避免因料仓中架桥等问题而导致的整个粉体输送系统的工作中断，提高输送系统的可靠性；

可以同时进行粉体变压、输送过程。

与现有齿轮泵相比，本发明具有如下优点：

现有齿轮泵属于液压泵的一种，一般适合输送液体，可将液体加压输送，在结构上无法满足输送干粉的要求，不能实现干粉物料的加压输送。本发明从结构上进行了改进设计，提供一种结构合理、使用便捷的变压输送干粉的齿轮泵。

本发明的变压输送干粉的齿轮泵解决了洁净煤发电及化工、冶金、医药和食品加工等过程中锁斗系统中变压仓运行不稳定等问题，适用于大规模干煤粉气化、IGCC发电、机械、化工、冶金、制药和食品加工等工业过程中的粉体输送。

附图说明

图1是带有变压输送干粉的齿轮泵的粉体输送系统示意图。

图2是本发明的变压输送干粉的齿轮泵纵剖面结构示意图。

图3是本发明的变压输送干粉的齿轮泵横截面结构示意图。

图4是本发明的变压输送干粉的齿轮泵的主动轮齿结构示意图。

图5是粉体锁斗系统示意图。

图中有：粉体入口1，泵体2，主动齿轮3，主动轮齿31，驱动轴32，齿轮腔4，前端盖41，后端盖42，凸台43，粉体出口5，从动齿轮6，从动齿轮轴61，吸粉腔7，压粉腔8，常压料仓9，变压输送干粉的齿轮泵10，高压给料仓11，主动轮齿伸缩件311，压缩弹簧312，凹槽313，锁斗罐12。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的解释。

图1是带有变压输送干粉的齿轮泵的粉体输送系统，粉体从常压料仓9顶部加入粉体输送系统，经变压输送干粉的齿轮泵10变压输送至高压给料仓11。

图2和图3是本发明的变压输送干粉的齿轮泵，泵体2上设置有从上至下依次连接的粉体入口1、吸粉腔7、齿轮腔4、压粉腔8和粉体出口5，齿轮腔4的前后分别设置有前端盖41和后端盖42，将齿轮腔4封闭；齿轮腔4内设置有水平方向并列且相互啮合的主动齿轮3和从动齿轮6，主动齿轮3和从动齿轮6为齿数、模数、齿形完全相同的一对渐开线外啮合齿轮，吸粉腔7和压粉腔8由主动齿轮3和从动齿轮6的啮合点分隔开。主动齿轮3的轴心水平设置有驱动轴32，从动齿轮6的轴心水平设置有从动齿轮轴61，驱动轴32和从动齿轮轴61的前后两端均分别安装在前端盖41和后端盖42上；齿轮腔4左右两侧内壁上分别设置有一个凸台43，凸台43的圆弧半径与齿轮节圆半径相等，其弧长等于齿轮节圆周长的一半。主动齿轮3上的主动轮齿31具有沿齿轮径向伸缩的结构，主动轮齿31外侧端部的凹槽313中镶嵌有主动轮齿伸缩件311和高压弹簧312，高压弹簧312设置在主动轮齿伸缩件311底部和主动轮齿31本体之间，当主动轮齿31与凸台43接触时主动轮齿伸缩件311可以沿齿轮半径方向收缩，当主动轮齿31与凸台43脱离接触时主动轮齿伸缩件311伸展复位，从动齿轮6与主动齿轮3的结构相同。

本发明的变压输送干粉的齿轮泵工作时，低压粉体经粉体入口1进入吸粉腔7，随主动齿轮3和从动齿轮6的转动进入齿轮腔4，当主动轮齿31与凸台43接触时，主动轮齿伸缩件311可以沿齿轮半径方向收缩，此时主动轮齿31与凸台43之间形成密封空间。随着相互啮合的主动齿轮3和从动齿轮6的转动，粉体从吸粉腔7进入压粉腔8，从低压状态到达高压状态，最后经粉体出口5进入高压装置。当主动轮齿31与凸台43脱离接触时，主动轮齿伸缩件311可以伸展复位。从动齿轮6上轮齿的动作过程与主动齿轮3上主动轮齿31的动作过程相同。前端盖41、后端盖42与主动齿轮3、从动齿轮6和凸台21之间均设有垫片，以保证粉体变压输送过程中的密封。

图4是本发明的变压输送干粉的齿轮泵的主动轮齿结构示意图，主动齿轮31与凸台43接触时，高压弹簧312受力后发生变形，主动轮齿伸缩件311逐渐沿齿轮半径方向收缩，进入凹槽313。主动轮齿31与凸台43脱离接触时，主动轮齿伸缩件311可以伸展复位。

当相互啮合的主动齿轮3和从动齿轮6按照图2所示的方向旋转时，齿轮啮合点上侧的齿轮逐渐退出啮合，吸粉腔7的体积逐渐增大，形成局部负压空腔，来自粉体入口5的粉体进入吸粉腔7，将齿轮间的空隙充满，并随着齿轮的转动被向下输送，啮合点下侧的齿轮逐渐进入啮合，粉体经齿轮转动后经压粉腔8后被送至粉体出口5。

Claims

1. 一种变压输送干粉的齿轮泵，其特征在于，该齿轮泵的泵体（2）上设置有从上至下依次连接的粉体入口（1）、吸粉腔（7）、齿轮腔（4）、压粉腔（8）和粉体出口（5），所述齿轮腔（4）的前后分别设置有前端盖（41）和后端盖（42），将齿轮腔（4）封闭；

所述齿轮腔（4）内设置有水平方向并列且相互啮合的主动齿轮（3）和从动齿轮（6），所述主动齿轮（3）的轴心水平设置有驱动轴（32），所述从动齿轮（6）的轴心水平设置有从动齿轮轴（61），所述驱动轴（32）和从动齿轮轴（61）的前后两端均分别安装在前端盖（41）和后端盖（42）上；

所述齿轮腔（4）左右两侧内壁上分别设置有一个凸台（43），凸台（43）的圆弧半径与齿轮节圆半径相等，其弧长等于齿轮节圆周长的一半，所述的主动齿轮（3）上的主动轮齿（31）具有沿齿轮径向伸缩的结构，当主动轮齿（31）与凸台（43）接触时主动轮齿伸缩件（311）可以沿齿轮半径方向收缩，当主动轮齿（31）与凸台（43）脱离接触时主动轮齿伸缩件（311）伸展复位，所述从动齿轮（6）与主动齿轮（3）的结构相同。

2. 根据权利要求1所述的变压输送干粉的齿轮泵，其特征在于，所述主动轮齿（31）的沿齿轮径向伸缩的结构为：主动轮齿（31）外侧端部的凹槽（313）中镶嵌有主动轮齿伸缩件（311）和高压弹簧（312），所述高压弹簧（312）设置在主动轮齿伸缩件（311）底部和主动轮齿（31）本体之间。

3. 根据权利要求1所述的变压输送干粉的齿轮泵，其特征在于，所述的主动齿轮（3）和从动齿轮（6）为齿数、模数、齿形完全相同的一对渐开线外啮合齿轮。

4. 根据权利要求1所述的变压输送干粉的齿轮泵，其特征在于，所述的吸粉腔（7）和压粉腔（8）由主动齿轮（3）和从动齿轮（6）的啮合点分隔开。