泵在輸送含有固體顆粒物的液體介質(zhì)時(shí)會因磨蝕和磨損而加重負(fù)荷，尤其是在斷續(xù)工作的場合中。為了解決這一問題，泵的生產(chǎn)廠家采用了一種非常特殊的旋轉(zhuǎn)柱塞泵材料方案。
為了滿足輸送含有礦物質(zhì)微小顆粒物液體介質(zhì)的要求，Waldkraiburg市Netzsch公司在新研發(fā)的Tornado系列旋轉(zhuǎn)柱塞泵中使用了完全不同于常規(guī)材料的全新解決方案：以淬硬鋼材代替彈性體柱塞，柱塞泵的兩個(gè)淬硬鋼材柱塞在形狀吻合的彈性體材料泵腔中旋轉(zhuǎn)。這種叉流式的柱塞有著獨(dú)特的優(yōu)勢：在泵腔中的密封線較長，因此有著更多的耐磨余量可供使用，專門開發(fā)的脈動衰減系統(tǒng)保證了直線形叉流式的柱塞形式幾乎沒有脈動，或者幾乎不產(chǎn)生剪切力。在柱塞的工作面上有彈性體硫化層，這就保證了兩個(gè)柱塞在360°旋轉(zhuǎn)過程中始終是軟-硬之間的相互接觸，避免了彈性體材料之間的強(qiáng)力磨損。作為定子的彈性體泵腔在發(fā)揮其定子功能時(shí)比原來承受的動態(tài)載荷和變形都明顯減小。這種工作方式既節(jié)約了能源，減少了磨損，也明顯延長了泵的整體使用壽命。實(shí)踐證明：這種新型柱塞泵可以節(jié)約10%的能源。
圖1 Tornado T2型旋轉(zhuǎn)柱塞泵適合于泵送那些含有磨蝕性顆粒物的粘稠介質(zhì)
減少空間占用并減輕重量
Tornado泵的驅(qū)動系統(tǒng)配置發(fā)生了根本性變化：堅(jiān)固的皮帶傳動同步驅(qū)動裝置使得同向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)更加緊湊。它不僅減少了變速機(jī)構(gòu)受損的可能性，而且也減輕了重量，減少了安裝空間。新型的Tornado T2旋轉(zhuǎn)柱塞泵配用該驅(qū)動裝置時(shí)，整個(gè)高度只有法蘭式驅(qū)動裝置的1/2。
另外，這種驅(qū)動裝置還無需潤滑，從而也避免了潤滑油的泄漏。若必需進(jìn)行維護(hù)或者保養(yǎng)時(shí)，可以直接打開變速器蓋進(jìn)行操作。因此在進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)就要保證變速裝置的蓋和固定件有著很好的配合精度：從各個(gè)方向都易于安裝，能夠在常規(guī)工具的幫助下幾分鐘內(nèi)完成拆卸、安裝及零配件的更換。
新型Tornado T2在生產(chǎn)實(shí)踐中帶給客戶的優(yōu)勢可以在Iphofen市的建材廠Knauf中體現(xiàn)出來。這家公司生產(chǎn)一種水泥粘合劑，在建筑工地上，這種水泥粘合劑要保證灰漿牢固的沾附在光滑的垂直墻面上，但在輸送這種灰漿時(shí)卻有著不小的麻煩：稀薄的灰漿中固體顆粒物的含量大約有60%，這些固體顆粒物對常規(guī)旋轉(zhuǎn)柱塞泵的磨損就像砂紙一樣。現(xiàn)代化的Tornado T2型旋轉(zhuǎn)柱塞泵解決了這一問題。Knauf自2004年4月采用該產(chǎn)品后，一直完好工作至今。
利用變頻器調(diào)節(jié)的定量控制技術(shù)從儲罐中把水泥粘合劑添加到灰漿中。而新型旋轉(zhuǎn)柱塞泵的任務(wù)就是把這些灰漿灌裝到不同大小的容器中。每20s的灌裝之間都有5s的間歇停頓時(shí)間，這種間歇式的工作方式大大增加了泵的磨損。在Knauf公司迄今為止使用的各種型號的旋轉(zhuǎn)柱塞泵中，最長的使用壽命記錄是灌裝了600t高磨蝕性的灰漿。
圖2 新型旋轉(zhuǎn)柱塞泵將摩擦副的材料對調(diào)，避免了橡膠接觸間的磨損
降低維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用
年生產(chǎn)能力很高的灰漿混合攪拌設(shè)備往往會帶來很高的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。在生產(chǎn)高峰階段，Knauf公司的維修工每3～4周就要修理一次柱塞泵，每次都要更換柱塞和磨損件，每兩次就要更換軸密封件。
Knauf公司使用了新型Tornado T2型旋轉(zhuǎn)柱塞泵以后，按兩倍的輸送量進(jìn)行灰漿泵送，之后對設(shè)備進(jìn)行檢查，確認(rèn)了該新型產(chǎn)品的優(yōu)勢：泵蓋和彈性體泵腔可以輕松拆卸，泵的零部件也可以簡單的取出。
與以前使用的傳統(tǒng)柱塞泵相比較，新型旋轉(zhuǎn)柱塞泵的磨損痕跡較少，而且是在兩倍的使用時(shí)間內(nèi)的磨損量。泵蓋和泵體幾乎是全新的狀態(tài)，只需少量的沖洗就可以繼續(xù)使用。柱塞也只是在端面上有少量均勻的礦物質(zhì)磨損痕跡，接觸面幾乎沒有磨損。
圖3 Tornado T2型旋轉(zhuǎn)柱塞泵的皮帶傳動機(jī)構(gòu)非常耐用，幾乎是免維修的
使用壽命和輸送量提高3倍
在高要求的間斷性工作條件下，該柱塞泵完成了大約60000個(gè)工作循環(huán)，雙皮帶和皮帶輪并沒有磨損痕跡，皮帶的張緊力僅比出廠時(shí)略小一點(diǎn)，完全可以忽略不計(jì)。
到第一次維修檢查時(shí)，新型旋轉(zhuǎn)柱塞泵已經(jīng)完成了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)柱塞泵兩倍的工作量，即輸送了兩倍的灰漿，然而泵的最高轉(zhuǎn)速僅達(dá)到了60%。當(dāng)該柱塞泵工作了6個(gè)月之后，Netzsch公司的專業(yè)工程師證實(shí)：這種新型旋轉(zhuǎn)柱塞泵優(yōu)勢十分明顯，不僅輸送量是傳統(tǒng)產(chǎn)品的3～4倍，而且使用壽命也達(dá)到了傳統(tǒng)產(chǎn)品的3倍。
基于以上實(shí)踐結(jié)果，用戶對新產(chǎn)品的投資非常滿意。由于延長了泵的使用壽命，因此建筑材料生產(chǎn)廠把零配件的維修及停產(chǎn)的時(shí)間和費(fèi)用都減少了50%。
