新技术重新思考传统旋转凸轮泵的设计

一项颠覆传统旋转凸轮泵设计的新技术已进入市场，并将其推向了新的发展方向。该新技术通过降低维护和能源成本，并提高运行时间，从而降低了总体拥有成本 (TCO)，这对于泵的所有者和运营商而言至关重要。NETZSCH TORNADO T2 旋转凸轮泵经过重新设计，旨在提高可靠性、维护性和性能，同时降低总体拥有成本。

传统设计与新理念的碰撞

旋转凸轮泵是一种容积式泵，其泵送作用由泵腔内两个转子的反向旋转产生，这两个转子在外部同步运转。介质通过入口进入泵腔，并由转子带动其在泵腔内旋转，最终从出口排出。传统的旋转凸轮泵使用橡胶包裹的凸轮，这些凸轮在金属泵壳内旋转，通常还带有螺栓固定的金属耐磨衬套。

最近，耐驰（NETZSCH）的工程师们决定重新思考这一传统，他们提出了这样一个问题：“为什么不反其道而行之，用钢材制造凸轮，用橡胶制造泵壳呢？”在设计一款名为TORNADO T2的新型旋转凸轮泵时，他们考虑了这一新颖的概念。这些工程师希望找到一种方法，将螺杆泵的耐磨性和金属转子/橡胶定子结构的简洁性与传统旋转凸轮泵的技术相结合。在整个泵送循环过程中，泵内只有弹性体和金属部件表面接触——从而避免了弹性体之间直接接触产生的过度磨损和热量，而这些正是传统旋转凸轮泵有时会遇到的问题。

通过对静态和动态泵头部件使用不同的材料，弹性体表面承受的动态载荷较小，从而减少塑性变形和应力，降低磨损，延长使用寿命。

此外，新设计无需 O 形圈或垫圈，从而实现了耐用、坚固的结构，同时又简单易维护。

另一种常见的旋转凸轮泵误解是，旋转凸轮泵离不开正时齿轮。而新的理念则采用单条同步齿形皮带。这省去了维护成本高昂的齿轮箱及其所需的润滑油，从而降低了运营成本，并体现了环保意识和可持续发展理念。该理念借鉴了汽车行业常用的技术。

齿形皮带传动系统通过提高同步精度、省去正时齿轮和油润滑、减少发热量以及降低运行噪音，从而改善了维护工作。该皮带既驱动泵轴，又同步泵轴。如有需要，该传动装置可与变频器配合使用，以实现特定的流量或流量范围。

下一个新的设计方案旨在最大限度地减少脉动，同时仍采用更适合固体物料处理的耐用且结构简单的双叶转子。工程师们开发了一种独特的脉动抑制系统，该系统利用模制在衬里橡胶壁上的通道来释放叶轮能量并抑制脉动。这相当于使用多叶转子，既满足了客户对剪切敏感型物料输送的需求，又避免了下游出现脉动。

泵壳采用整体铸造圆形法兰设计。在维修泵时，法兰之间的完全连通性使维护人员无需拆卸管道即可轻松检修泵内部部件。独特的密封设计大大降低了泄漏和泵发生灾难性故障的风险。

这种完全“就地维修”的设计使得机械密封件、转子和衬套的检修变得轻松便捷。它配备了专为 TORNADO T2 设计的专用工具，该工具可对凸轮进行径向和轴向对准，从而在比寻找维修传统凸轮泵正时所需的时间更短的时间内完成泵的正时调整。

单根正时皮带驱动装置无需泵组件的第二个减速部件，从而减少了维护需求。它无需更换或维护润滑油，也没有正时齿轮会发生故障，因此显著降低了泵的更换频率。

通过挑战传统观念，这种新型泵设计在很大程度上解决了客户的典型痛点，确保了最大的运行性能、高可靠性和耐用性、易于维护，尤其重要的是，降低了总生命周期成本。