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,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,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。

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。

泵体及加热方式:一般来说,齿轮泵的泵壳越重,其耐温度、耐压强度也越高.泵体材料常采用球墨铸铁,亦可采用铸造铝合金硬模熔铸而成,或采用挤压铝合金型材加工制造.当输送的介质具有腐蚀性时,可采用成本较高的不锈钢材料.国外高粘度齿轮泵多采用含镍、铬量高的合金钢作为泵壳材料,这种材料在强度、可靠性及成本方面的综合性能较好.为解决齿轮泵的困油现象,通常在泵盖上开设对称的卸荷槽,或向低压侧方向开设不对称卸荷槽,吸液侧采用锥形卸荷槽,排液侧为矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液压工业中所用的齿轮泵要深。

由于高粘度齿轮泵输送的介质粘度较高,为减小流动阻力,提高泵的吸液能力,必须对介质进行加热或保温.通常采用电热元件加热,可使粘性液体受热均匀.若温度波动不大,输送的高粘度液体容易发生降解时,建议采用流体加热方式,特别是排量大的齿轮泵.流体加热又分内置、外置式结构.所谓内置式是指在齿轮泵泵体或端盖的内部设计突热套,外置式则是通过螺栓将夹热套与泵体联接在一起.往夹套内通入蒸汽、导热油,还是冷却水,要根据介质具体情况而定.内置式适用于对输送液体温度均匀性要求较高,或要求对高温液体进行均匀冷却的场合.当电加热方式缺乏安全性或对温度控制要求不高时,可采用外置式结构.内啮合齿轮泵,其泵头部分的夹套可以对输送流体的温度进行控制,无论是在高温或低温环境下,均可带外置式夹套。