齿轮泵是输送高粘度液体较为理想的设备,其应用范围广泛。
目前,尽管国内企业已生产出不少适于输送高粘度液体的齿轮泵,但由于测试手段不完善,在材料选择、泄漏与噪声防治方面仍存在一些问题。特别是国产高粘度齿轮泵在效率、可靠性与使用寿命等方面与国外产品存在较大差距。因此,我国石油和化工等行业所使用的高粘度齿轮泵多数仍依赖进口。
目前,国内外高粘度齿轮泵的发展特点如下:
齿轮结构 高粘度齿轮泵的齿轮常见的有直齿、斜齿、人字齿、螺旋齿,齿廓主要有渐开线和圆弧型式。通常小型齿轮泵多采用渐开线直齿轮,高温齿轮泵常采用变位齿轮,输送高粘度、高压聚合物熔体的熔体泵多采用渐开线斜齿轮。齿轮与轴制成一体,其刚性及可靠性高于齿轮与轴单独制造的齿轮泵。国外低压齿轮泵的齿轮常采用方形结构,即齿轮的齿宽等于齿顶圆直径。而高压场合使用的高粘度齿轮泵的轮齿宽度小于其齿顶圆直径,这是为了减小齿轮的径向受压面积,降低齿轮、轴承的载荷。

齿轮泵的卸荷槽
为了消除困液现象,可在与齿轮端面接触的两侧板上开两个用来引出困液的沟槽(卸荷槽)。卸荷槽相对于节点P对称布置,和非对称布置。它的位置应保证困液空间在其容积达到小位置以前与排出腔连通,过了小位置后与吸入腔连通。屏蔽泵主要构件是离心泵的叶轮和蜗壳。但由于泵的主体和驱动机都封闭在一个被泵送介质所充满的压力容器内,该压力容器有静密封。但却没有传统的旋转泵动密封。而静密封比动密封更容易实现完全密封。所以屏蔽泵可以实现完全无泄漏。

齿轮泵的瞬时流量 泵每瞬时排出的液体体积称为瞬时流量,外啮合齿轮的瞬时理论流量为: Q’th=2πnb(ra2一r’2一r2gθ2)×10-6 L/min 式中 ra——轮顶圆半径,mm; r’——齿轮节圆半径,mm; rg——基圆半径,mm; n——转速,r/min; b——齿宽,Bin; θ——螺旋角,度。 泵工作时,两齿轮啮合点沿啮合线移动,因此0是变化的,即泵的瞬时流量是脉动的,其脉动频率见图5—22 齿轮泵流量脉动(同时引起压力脉动)将使齿轮泵产生噪声和振动。流量和压力的脉动程度与齿数有关,见图5—23。流量脉动大小以流量不均匀系数“表示: δ0=(Q’th max-Q’th min)/Q’th min 式中 Q’th max——大瞬时理论流量; Q’th min——小瞬时理论流量。 对齿数相等、重叠系数e大于l的外啮合标准直齿齿轮泵(未开卸荷槽),有: δ0=π2ε2cos2a/4(z+1)
