高粘度齒輪泵的發(fā)展方向
發(fā)布日期：2014-08-25
近年來高粘度齒輪泵的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了革命性的變化.以物料強制潤滑整體式內(nèi)置滑動軸承為首要特征的大量新技術(shù)、新材料、新工藝的綜合運用使齒輪泵的應(yīng)用范圍越來越廣泛，特別是在高溫、高壓的熔融聚合物輸送等場合齒輪泵幾乎是其他容積式泵無法替代的.高粘度齒輪泵已成功應(yīng)用于維尼綸、腈綸、聚酯切片、粘膠纖維等多個行業(yè).
目前看來在低溫低壓的普通高粘度場合使用多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵較為理想.其主動齒輪為爪式圓弧曲線的內(nèi)齒輪，從動齒輪嵌入其中為特殊擺線齒廓分別為11齒和8齒，中間用月牙板隔開.該泵結(jié)構(gòu)極為緊湊、流量大、噪聲小、效率高且能在較大范圍內(nèi)適應(yīng)介質(zhì)粘度的變化.
高精度硬齒面齒輪、齒輪與軸整體加工并全部進(jìn)行精密磨削及拋光，工具鋼制成的整體式滑動軸承端面開卸荷槽，并將高壓物料引至軸承配合面潤滑降溫(相對而言)后最終回到吸入腔.該泵精度、剮度、容積效率以及尺寸穩(wěn)定性能等指標(biāo)都非常高，適用溫度已達(dá)450℃、適用壓力已達(dá)30MPa、適用粘度已達(dá)4×l06cP.
除此之外有關(guān)高粘度齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計或發(fā)展方向還有：
1)研制雙圓弧齒廓的圓弧齒輪泵作為漸開線齒輪泵的補充.雙圓弧齒形的齒輪齒數(shù)少、無根切、磨損小、效率高且不會產(chǎn)生困油現(xiàn)象.
2)用斜齒、人字齒結(jié)構(gòu)取代普通的直齒結(jié)構(gòu)不僅可大幅降低流量及壓力脈動還具有一定的自潔功能.國外公司甚至已在高溫熔體泵中使用人字齒輪.
3)使用帶多個精密傳感器的電加熱夾套取代熱媒保溫夾套可使泵運行操作更為簡化.
4)采用太陽——行星齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)置多個進(jìn)出流道以達(dá)到平衡徑向力的目的，同時還能降低汽蝕發(fā)生的杌會.該結(jié)構(gòu)已在小型的紡絲計量泵上采用.
5)綜合采用螺旋密封(迷宮)、機(jī)械密封、填料密封等多種形式的密封結(jié)構(gòu)以徹底解決泵泄漏問題(特別是在高真空狀態(tài)下).
6)對于有磨粒或強腐蝕性介質(zhì)等特殊場合可考慮兩個泄漏點的外置軸承齒輪泵，經(jīng)過特別處理的工作齒輪可同時取代凸輪轉(zhuǎn)子和同步齒輪.
綜上所述各種類型的高粘度泵各有其特點和缺憾，但相對來說隨著齒輪泵的不斷發(fā)展和持續(xù)改進(jìn)以其簡單、可靠、高效、低耗、適用面廣等眾多優(yōu)點而在高粘度領(lǐng)域獨占鰲頭的趨勢已經(jīng)越來越明顯.
目前看來在低溫低壓的普通高粘度場合使用多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵較為理想.其主動齒輪為爪式圓弧曲線的內(nèi)齒輪，從動齒輪嵌入其中為特殊擺線齒廓分別為11齒和8齒，中間用月牙板隔開.該泵結(jié)構(gòu)極為緊湊、流量大、噪聲小、效率高且能在較大范圍內(nèi)適應(yīng)介質(zhì)粘度的變化.
高精度硬齒面齒輪、齒輪與軸整體加工并全部進(jìn)行精密磨削及拋光，工具鋼制成的整體式滑動軸承端面開卸荷槽，并將高壓物料引至軸承配合面潤滑降溫(相對而言)后最終回到吸入腔.該泵精度、剮度、容積效率以及尺寸穩(wěn)定性能等指標(biāo)都非常高，適用溫度已達(dá)450℃、適用壓力已達(dá)30MPa、適用粘度已達(dá)4×l06cP.
除此之外有關(guān)高粘度齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計或發(fā)展方向還有：
1)研制雙圓弧齒廓的圓弧齒輪泵作為漸開線齒輪泵的補充.雙圓弧齒形的齒輪齒數(shù)少、無根切、磨損小、效率高且不會產(chǎn)生困油現(xiàn)象.
2)用斜齒、人字齒結(jié)構(gòu)取代普通的直齒結(jié)構(gòu)不僅可大幅降低流量及壓力脈動還具有一定的自潔功能.國外公司甚至已在高溫熔體泵中使用人字齒輪.
3)使用帶多個精密傳感器的電加熱夾套取代熱媒保溫夾套可使泵運行操作更為簡化.
4)采用太陽——行星齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)置多個進(jìn)出流道以達(dá)到平衡徑向力的目的，同時還能降低汽蝕發(fā)生的杌會.該結(jié)構(gòu)已在小型的紡絲計量泵上采用.
5)綜合采用螺旋密封(迷宮)、機(jī)械密封、填料密封等多種形式的密封結(jié)構(gòu)以徹底解決泵泄漏問題(特別是在高真空狀態(tài)下).
6)對于有磨粒或強腐蝕性介質(zhì)等特殊場合可考慮兩個泄漏點的外置軸承齒輪泵，經(jīng)過特別處理的工作齒輪可同時取代凸輪轉(zhuǎn)子和同步齒輪.
綜上所述各種類型的高粘度泵各有其特點和缺憾，但相對來說隨著齒輪泵的不斷發(fā)展和持續(xù)改進(jìn)以其簡單、可靠、高效、低耗、適用面廣等眾多優(yōu)點而在高粘度領(lǐng)域獨占鰲頭的趨勢已經(jīng)越來越明顯.
