齿轮泵也是油泵系列的产品。然而,近年来,高粘度齿轮泵的结构发生了革命性的变化。大量新技术、新材料、新工艺的综合应用,以材料强制润滑整体内置滑动轴承为主要特点,使齿轮泵的应用越来越广泛,特别是在高温、高压熔融聚合物输送等场合,几乎是其他体积泵无法替代的。以美国、丹麦、瑞士、日本SHIMADZU为代表的外国公司。以四川机械研究设计院为代表,传动研究院开发的外啮合、内啮合等一系列高粘度齿轮泵已成功应用于维尼龙、丙烯酸、聚酯切片、粘合纤维等行业。该项目已通过四川省科委的鉴定,并获四川省科技进步三等奖。
目前,在普通低温低压高粘度场合,采用多齿差啮合摆线齿轮泵更为理想。主动齿轮为爪弧曲线内齿轮,嵌入从动齿轮,为特殊摆线齿轮,齿数为11齿和8齿,中间用新月板隔开。泵结构很紧凑,流量大,噪音小,效率高,能在很大程度上适应介质粘度的变化。
对于聚酯等高温高压场合,要采用外啮合熔体齿轮泵,其工作转子为一对高精度硬齿轮、齿轮和轴整体加工、所有磨削抛光、工具钢整体滑动轴承端面开槽、高压材料导致轴承表面润滑冷却(相对),终回到吸入腔。泵的精度、刮削、体积效率和尺寸稳定性都很高,适用温度为450℃,压力为30mpa,粘度为4×l06cp。
此外,高粘度齿轮泵的优化设计或开发方向如下:
1)开发双弧齿轮的圆弧齿轮泵作为渐开线齿轮泵的补充。双弧齿轮齿数少,无根切,磨损小,效率高,无油困。
2)用斜齿和人字齿结构代替普通直齿结构。它不仅可以大大降低流量和压力脉动,而且具有一定的自清洁功能。外国公司甚至在高温熔体泵中使用人字齿轮。
3)采用多个传感器的电加热夹套代替热媒保温夹套,可简化泵的运行。
4)采用太阳-行星齿轮结构,设置多个进出流道,以平衡径向力。目的是减少汽蚀的发生。该结构已用于小型纺丝计量泵。
5)采用螺旋密封(迷宫)、机械密封、填料密封等密封结构,解决泵泄漏问题(尤其是在高真空状态下)。
6)在磨粒或强腐蚀性介质等特殊场合,可考虑两个泄漏点的外轴承齿轮泵。特殊处理后的工作齿轮可同时代替凸轮转子和同步齿轮。
综上所述,各种类型的高粘度泵都有自己的特点和缺点,但相对而言,随着齿轮泵的不断发展和改进,高粘度领域简单、可靠、消耗低、应用广泛的趋势越来越明显。