齿轮泵工作原理与示意图
齿轮泵也是(shì)依靠离心力来(lái)输送物料的(de),齿轮泵的概念是很简单的,即它的基本形式(shì)就是两个尺寸(cùn)相同的齿轮在(zài)一个紧密配合的壳(ké)体内相互啮合旋转(zhuǎn),这(zhè)个壳体的内部(bù)类似“8”字形,两个齿轮装在(zài)里面,齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个(gè)齿轮中间(jiān),并充(chōng)满这一空间(jiān),随着(zhe)齿(chǐ)的旋转沿壳体运动,后(hòu)在两(liǎng)齿啮合时排出。
在术语上(shàng)讲,齿轮泵也叫正排量装置,即像一个缸筒(tǒng)内(nèi)的(de)活塞,当一(yī)个齿进入另一个(gè)齿的流体空间时,液体就被机械性(xìng)地挤排(pái)出(chū)来。因为液体是不可压缩的(de),所以液体和齿就不能在同一(yī)时间占据同一(yī)空间,这样,液体就被排(pái)除了。由于齿的不断啮合,这一现象就连续在发生,因而也就在泵的(de)出口(kǒu)提供(gòng)了一个连续排除量,泵每转一转,排出的量是(shì)一样(yàng)的。随着驱动轴的不间断地旋转,泵也就不间断地排出流体。泵的流量直(zhí)接与泵的转速有关。
对于一台齿轮泵的转速,实际上是有限制的,这主要取决于工艺流(liú)体,如(rú)果传送的是(shì)油类,泵则能以很高的速度转动,但当流体是一种高粘度的聚合物熔体时,这(zhè)种限制就(jiù)会大幅度降低。 推动高粘流体进(jìn)入吸入口一侧的两齿空间是非(fēi)常重要的,如果这一空间没有填充满(mǎn),则(zé)泵就不能排出准确的流量(liàng),所以PV值(压(yā)力×流速)也是另外一个限制因素,而且是(shì)一(yī)个(gè)工艺变量。由于这些限制,齿轮泵制造商将提供一系列产品,即不同的规格及排量(每转一周所排出的(de)量)。这些泵将与具体的应用工艺相配合,以(yǐ)使系统(tǒng)能力及价格达到优。
实际上,在泵内有很(hěn)少量的流体损失(shī),这使泵(bèng)的运行(háng)效率不能达到100%,因为这些流体被用来润滑轴承及齿轮两侧,而泵体也绝不可能无(wú)间隙配合,故不能使流体100%地从出口排出,所以少量的流体损失是必然的(de)。然而泵还是可以良好地(dì)运行,对大多数挤出物料(liào)来说,仍可以达到93%~98%的效率。
对于粘度(dù)或(huò)密度在(zài)工艺中有变化的流体,这种齿轮泵不会(huì)受到太多影响。如果有一个阻尼器,比如在排出口侧放一个滤网或(huò)一个限制器,泵则会推动流体通过它们。如果这个阻尼器在工作中变化,亦即如(rú)果滤网变脏、堵塞了,或限制器的背压升高(gāo)了,则泵仍将保持恒定的流量,直至达到装置中(zhōng)弱的部件的机械极限(通常装有一个(gè)扭矩限制器)。