泵在輸送含有固體顆粒物的液體介質(zhì)時會因磨蝕和磨損而加重負荷，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，柱塞泵的兩個淬硬鋼材柱塞在形狀吻合的彈性體材料泵腔中旋轉。這種叉流式的柱塞有著獨特的優(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，這就保證了兩個柱塞在360°旋轉過程中始終是軟-硬之間的相互接觸，避免了彈性體材料之間的強力磨損。作為定子的彈性體泵腔在發(fā)揮其定子功能時比原來承受的動態(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：堅固的皮帶傳動同步驅(qū)動裝置使得同向旋轉驅(qū)動機構更加緊湊。它不僅減少了變速機構受損的可能性，而且也減輕了重量，減少了安裝空間。新型的Tornado T2旋轉柱塞泵配用該驅(qū)動裝置時，整個高度只有法蘭式驅(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。若必需進行維護或者保養(yǎng)時，可以直接打開變速器蓋進行操作。因此在進行整體設計時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)旋轉柱塞泵的磨損就像砂紙一樣?，F(xiàn)代化的Tornado T2型旋轉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)的定量控制技術從儲罐中把水泥粘合劑添加到灰漿中。而新型旋轉柱塞泵的任務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
降低維護保養(yǎng)費用
年生產(chǎn)能力很高的灰漿混合攪拌設備往往會帶來很高的維護保養(yǎng)費用。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型旋轉柱塞泵以后，按兩倍的輸送量進行灰漿泵送，之后對設備進行檢查，確認了該新型產(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，新型旋轉柱塞泵的磨損痕跡較少，而且是在兩倍的使用時間內(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型旋轉柱塞泵的皮帶傳動機構非常耐用，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略小一點，完全可以忽略不計。
到第一次維修檢查時，新型旋轉柱塞泵已經(jīng)完成了傳統(tǒng)旋轉柱塞泵兩倍的工作量，即輸送了兩倍的灰漿，然而泵的最高轉速僅達到了60%。當該柱塞泵工作了6個月之后，Netzsch公司的專業(yè)工程師證實：這種新型旋轉柱塞泵優(yōu)勢十分明顯，不僅輸送量是傳統(tǒng)產(chǎn)品的3～4倍，而且使用壽命也達到了傳統(tǒng)產(chǎn)品的3倍。
基于以上實踐結果，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)的時間和費用都減少了50%。
