高粘度齒輪泵研究現(xiàn)狀

因為高粘度齒輪泵輸送介質(zhì)粘度較高，所以在輸送過程中液體內(nèi)粘性摩擦較為嚴重。因此   高粘度齒輪泵的磨損性零件應(yīng)保持較高的硬度和，其次，還   其密封   。

高粘度齒輪泵齒輪常見的有直齒輪、斜齒輪、人字齒輪三種。直齒輪加工方便，成本低，后幾種齒形的高粘度齒輪泵的輸出壓力及流量脈動較小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性較好，但制造加工較為困難。高粘度齒輪泵用來輸送高粘度液體，其工作壓力通常為1.0-1OMPa，廣泛應(yīng)用于石化、紡織、食品、涂料等行業(yè)。從普通的液壓齒輪泵到高粘度齒輪泵，其設(shè)計制造難度是隨著工作條件的苛刻程度而不斷升級。這體現(xiàn)在以下幾個方面：齒輪轉(zhuǎn)子嚙合型面的設(shè)計分析；高粘度介質(zhì)條件下齒輪轉(zhuǎn)子的力學分析；齒輪轉(zhuǎn)子參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計；泵體結(jié)構(gòu)、滑動軸承、潤滑、密封以及驅(qū)動裝置的設(shè)計；加工技術(shù)以及高粘度齒輪泵的綜合性能試驗等。

1、高粘度齒輪泵現(xiàn)狀

對高粘度齒輪泵進行了大量的研究工作。   、瑞士、德國以及日本等   都先后出了各自的系列產(chǎn)品，特種齒形高粘度齒輪泵以   Viking內(nèi)嚙合齒輪泵和日本大晃株式會社的外嚙合齒輪泵較為   。高參數(shù)的聚合物輸送用齒輪泵則以   的聚合物設(shè)備公司(POLYMEREQUIPMENTC0.)和瑞士瑪格公司(MAAG)的不帶同步齒輪的產(chǎn)品居      水平，前者采用的是整體型無空刀槽人字齒輪，后者采用的是單斜齒。   聚合物設(shè)備公司的產(chǎn)品排量可達5600m1/r，輸送介質(zhì)粘度可達2XlOsmm²/s，工作溫度可達2380C，出口壓力可達4.2MPa。值得一提的是，根據(jù)理論分析及大量的試驗，對設(shè)備在各種不同工況下的運行性能進行了系統(tǒng)的研究，為高粘度齒輪泵的設(shè)計及選型提供了的依據(jù)。目前，在我國銷售的高粘度齒輪泵主要為瑞士MAAG，日本島津和大晃，德國BARMAG等公司所生產(chǎn)。其中Maag公司主要生產(chǎn)高粘度齒輪泵和熔體過濾器。

其產(chǎn)品規(guī)格，技術(shù)力量，為市場上的   者。其高粘度齒輪泵的   大流量能夠達到114t/h。島津主要從事化工測試儀器分析、設(shè)備、環(huán)保設(shè)備的研制，高粘度齒輪泵只是其機械產(chǎn)品部下面的一個分支。BARMAG主要從事紡織、設(shè)備的研制?？傮w來說，瑞士MAAG泵體積小巧，工作、能耗?。蝗毡緧u津泵、大晃泵相對來說體積較大；德國BARMAG泵則介于它們之間。

2、國內(nèi)高粘度齒輪泵現(xiàn)狀

許來，國內(nèi)的專家、學者側(cè)重于液壓齒輪泵的研究，對其做了大量的研究工作，而對高粘度齒輪泵的研究卻顯得不夠，這造成了目前石化、紡織等行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備上的高粘度齒輪泵很大程度依賴的嚴重局面。但這已經(jīng)引起了國內(nèi)有關(guān)專家、學者的重視。這些專家、學者己對高粘度齒輪泵展開各項研究并已取得了   的研究成果。為了配合、高粘度齒輪泵的，根據(jù)高粘度齒輪泵的工作條件、應(yīng)用場合和加工條件，構(gòu)建了一個多目標的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型，并采用約束變尺寸法進行優(yōu)化計算。計算結(jié)果表明，采用此種優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型的優(yōu)化結(jié)果與高粘度齒輪泵的實際參數(shù)基本吻合。分析了高粘度齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點，總結(jié)了高粘度齒輪泵齒輪的幾何尺寸計算方法以及高粘度齒輪泵的關(guān)鍵制造技術(shù)。分析了高粘度外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)及特性，找出了一種的性能分析理論，從而為研究、、設(shè)計、制造高粘度齒輪泵提供了參考。分析了目前我國石化行業(yè)用于輸送高粘度液體的高粘度齒輪泵的結(jié)構(gòu)和性能特點，從多個方面指出了高粘度齒輪泵的發(fā)展方向，為研究適合我國石化生產(chǎn)條件的高粘度齒輪泵，提高現(xiàn)有高粘度齒輪泵的性能和壽命提供了參考。

在對高粘度齒輪泵進行性能試驗的基礎(chǔ)上，建立了計算內(nèi)嚙合高粘度齒輪泵的   轉(zhuǎn)速、功率、效率等的經(jīng)驗公式，為高粘度內(nèi)嚙合齒輪泵的設(shè)計制造提供了   的參考依據(jù)。對高粘度齒輪泵的故障類型、故障成因以及對故障的預(yù)防對策進行了深入的理論分析及探討，為高粘度齒輪泵的性能、使用壽命與經(jīng)濟效益提供了參考。此外，針對現(xiàn)有高粘度齒輪泵結(jié)構(gòu)單一、徑向力不平衡、軸承受力大造成磨損嚴重、流量及壓力脈動大等問題，綜合行星傳動及齒輪泵原理，提出了將外嚙合與內(nèi)嚙合兩種結(jié)構(gòu)相結(jié)合，構(gòu)成高粘度復(fù)合齒輪泵的設(shè)想，并且提出了此種齒輪泵理論排量的計算公式。研究表明這種齒輪泵的高低壓腔對稱，泵齒輪與軸受力平衡，具有內(nèi)泄漏小、軸承及泵的壽命長、輸出排量成倍增加等優(yōu)點，其產(chǎn)業(yè)化前景良好。提出了全齒廓嚙合齒輪泵，大幅提高了嚙合副的密封性能，避免了齒輪接觸時齒間封閉空間的形成，達到自清根的目的，從而滿足齒輪泵輸送高粘度聚合物的需要。提出了聚合物輸送用高參數(shù)齒輪泵的設(shè)計程序，關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計計算方法，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。

此種高粘度齒輪泵的特點是:輸送介質(zhì)粘度高，粘度范圍大；正常工作時，泵齒輪齒面不接觸，傳動是通過同步齒輪嚙合來實現(xiàn)的；泵齒輪為齒形，模數(shù)大、齒數(shù)少、螺旋角大，呈“人字”形布置，設(shè)計研制難度大。該泵屬于大型齒輪泵，采用機械密封，密封性好，單轉(zhuǎn)排量大。該齒輪泵研制的難點是齒形設(shè)計難度大，其齒形設(shè)計既要解決少齒數(shù)齒輪的干涉問題，又要齒輪泵的單轉(zhuǎn)排量盡可能大；其次，刀具設(shè)計制造及泵齒輪制造難度大，對于大模數(shù)、少齒數(shù)、大螺旋角泵齒輪的刀具不易設(shè)計和制造出來，對加工機床有要求，并要求采用合理的加工工藝，其泵殼體上下孔位同軸度及平行度要求高，因此鍵孔加工難度相當大，另外齒輪泵裝配調(diào)整也是難點之一。