美國(guó)PARKER派克鑄鐵泵齒輪泵的工作原理及特點(diǎn)

齒輪泵的概念是很簡(jiǎn)單的，它的基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互
嚙合旋轉(zhuǎn)，這個(gè)殼體的內(nèi)部類似“8”字形，兩個(gè)齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合,。來自于擠出機(jī)的物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動(dòng),，后在兩齒嚙合時(shí)排出。
在術(shù)語(yǔ)上講,，齒輪泵也叫正排量裝置,，即像一個(gè)缸筒內(nèi)的活塞，當(dāng)一個(gè)齒進(jìn)入另一個(gè)齒的流體空間時(shí),，因?yàn)橐后w是不可壓縮的,，所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據(jù)同一空間，這樣,，液體就被機(jī)械性地?cái)D排出來,。由于齒的不斷嚙合，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生,，因而也就在泵的出口提供了一個(gè)連續(xù)排除量,，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，排出的量是一樣的,。隨著驅(qū)動(dòng)軸的不間斷地旋轉(zhuǎn),，泵也就不間斷地排出流體,。泵的流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。
實(shí)際上,，在泵內(nèi)有很少量的流體損失,，因?yàn)檫@些流體被用來潤(rùn)滑軸承及齒輪兩側(cè)，而泵體也絕不可能無間隙配合,，故不能使流體100%地從出口排出,，所以少量的流體損失是必然的，這使泵的運(yùn)行效率不能達(dá)到100%,。然而泵還是可以良好地運(yùn)行,，對(duì)大多數(shù)擠出物料來說，仍可以達(dá)到93%～98%的效率,。

對(duì)于粘度或密度在工藝中有變化的流體,，這種泵不會(huì)受到太多影響。如果有一個(gè)阻尼器,，比如在排出口側(cè)放一個(gè)濾網(wǎng)或一個(gè)限制器,，泵則會(huì)推動(dòng)流體通過它們。如果這個(gè)阻尼器在工作中變化,，亦即如果濾網(wǎng)變臟,、堵塞了，或限制器的背壓升高了,，則泵仍將保持恒定的流量,，直至達(dá)到裝置中弱的部件的機(jī)械極限(通常裝有一個(gè)扭矩限制器)。
對(duì)于一臺(tái)泵的轉(zhuǎn)速,，實(shí)際上是有限制的,，這主要取決于工藝流體，如果傳送的是油類,，泵則能以很高的速度轉(zhuǎn)動(dòng),，但當(dāng)流體是一種高粘度的聚合物熔體時(shí)，這種限制就會(huì)大幅度升高,。
推動(dòng)高粘流體進(jìn)入吸入口一側(cè)的兩齒空間是非常重要的,，如果這一空間沒有填充滿，則泵就不能排出準(zhǔn)確的流量,，所以PV值(壓力×流速)也是另外一個(gè)限制因素,，而且是一個(gè)工藝變量。由于這些限制,，齒輪泵制造商將提供一系列產(chǎn)品,，即不同的規(guī)格及排量(每轉(zhuǎn)一周所排出的量)。這些泵將與具體的應(yīng)用工藝相配合,，以使系統(tǒng)能力及價(jià)格達(dá)到性價(jià)比合適,。
PEP－II泵的齒輪與軸共為一體,，采用通體淬硬工藝，可獲得更長(zhǎng)的工作壽命,。“D”型軸承結(jié)合了強(qiáng)制潤(rùn)滑機(jī)理,，使聚合物經(jīng)軸承表面，并返回到泵的進(jìn)口側(cè),，以確保旋轉(zhuǎn)軸的有效潤(rùn)滑,。這一特性減少了聚合物滯留并降解的可能性。精密加工的泵體可使“D”型軸承與齒輪軸配合,，確保齒輪軸不偏心,，以防止齒輪磨損。Parkool密封結(jié)構(gòu)與聚四氟唇型密封共同構(gòu)成水冷密封,。這種密封實(shí)際上并不接觸軸的表面,，它的密封原理是將聚合物冷卻到半熔融狀態(tài)而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封,，它在軸封內(nèi)表上加工有反向螺旋槽，可使聚合物被反壓回到進(jìn)口,。為便于安裝,，制造商設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)形螺栓安裝面，以使與其它設(shè)備的法蘭安裝相配合,，這使得筒形法蘭的制造更容易,。

PEP－II齒輪泵帶有與泵的規(guī)格相匹配的加熱元件，可供用戶選配,，這可保證加溫快速和熱量控制,。與泵體內(nèi)加熱方式不同，這些元件的損壞只限于一個(gè)板子上,，與整個(gè)泵無關(guān),。
工作特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小,、質(zhì)量輕,、工藝性好、價(jià)格便宜,、自吸力強(qiáng),、對(duì)油液污染不敏感、轉(zhuǎn)速范圍大,、能耐沖擊性負(fù)載,，維護(hù)方便、工作可靠,。
缺點(diǎn)：徑向力不平衡,、流動(dòng)脈動(dòng)大,、噪聲大、效率低,，零件的互換性差,，磨損后不易修復(fù)，不能做變量泵用,。
困油現(xiàn)象
原因：液壓油在漸開線齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,，因齒輪相交處的封閉體積隨時(shí)間改變，常有一部分的液壓油被密封在齒間,，如圖所示,，稱為困油現(xiàn)象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產(chǎn)生極大的振動(dòng)和噪聲,，影響系統(tǒng)正常工作,。
困油現(xiàn)象 
措施：在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開卸荷槽，開設(shè)卸荷槽的原則：兩槽間距為小閉死容積,，而使閉死容積由大變小時(shí)與壓油腔相通,，閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通。
卸荷槽 
泄漏現(xiàn)象
齒輪泵的泄漏較大,，外嚙合齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泄漏途徑有以下三點(diǎn)：一為齒輪頂隙,，其次為測(cè)隙，第三為嚙合間隙,。
其中端面?zhèn)认缎孤┹^大,，占總泄漏量的80%-85%，當(dāng)壓力增加時(shí),，前者不會(huì)改變,，但后者撓度大增，此為外嚙合齒輪泵泄漏主要的原因,，容積效率較低,，故不適合用作高壓泵。
解決方法：端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施,，在齒輪和蓋板之間增加一個(gè)補(bǔ)償零件,，如浮動(dòng)軸套、浮動(dòng)側(cè)板,。
浮動(dòng)側(cè)板 
受力不均衡現(xiàn)象
右側(cè)是壓油腔,，左側(cè)是吸油腔，兩腔的壓力是不平衡的,；另外壓油腔因齒頂泄漏,，其壓力為遞減。兩不均衡壓力作用于齒輪和軸稱徑向不平衡壓力,，油壓越高,，該力越大,，加速軸承磨損，降低軸承壽命,，使軸彎曲,，加大齒頂與軸孔磨損。
防止措施：采用壓力平衡槽或縮小壓油腔,。