齿轮泵的工作原理(基础阅读)

风清扬

齿轮泵的概念是很简单的，即它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，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齿轮中间，并充满这一空间，随着齿的旋转沿壳体运动，最后在两齿啮合时排出。

   在术语上讲，齿轮泵也叫正排量装置，即像一个缸筒内的活塞，当一个齿进入另一个齿的流体空间时，液体就被机械性地挤排出来。因为液体是不可压缩的，所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间，这样，液体就被排除了。由于齿的不断啮合，这一现象就连续在发生，因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量，泵每转一转，排出的量是一样的。随着驱动轴的不间断地旋转，泵也就不间断地排出流体。泵的流量直接与泵的转速有关。 1 h# J' M8 l( s( z7 s! W( p+ d

   实际上，在泵内有很少量的流体损失，这使泵的运行效率不能达到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。然而泵还是可以良好地运行，对大多数挤出物料来说，仍可以达到93％～98％的效率。

   对于粘度或密度在工艺中有变化的流体，这种泵不会受到太多影响。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，亦即如果滤网变脏、堵塞了，或限制器的背压升高了，则泵仍将保持恒定的流量，直至达到装置中最弱的部件的机械极限(通常装有一个扭矩限制器)。 8 d1 g) U$ i' B3 E& }

   对于一台泵的转速，实际上是有限制的，这主要取决于工作油液，如果传送的是油类，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，这种限制就会大幅度降低。
推动高粘流体进入吸入口一侧的两齿空间是非常重要的，如果这一空间没有填充满，则泵就不能排出准确的流量，所以PV值(压力×流速)也是另外一个限制因素，而且是一个工艺变量。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(每转一周所排出的量)。这些泵将与具体的应用工艺相配合，以使系统能力及价格达到最优。 6 r6 q* ^/ L% D8 I& z( p# o

   泵的齿轮分为分体式和整体式，整体式一般采用渗碳淬火工艺，可获高的硬度和一定的韧性。 分体式齿轮则采用粉末冶金，既能达到工艺要求，又能节约成本。

  齿轮泵的泵体则根据工作介质则有所不同，如果是普通液压油液可选用铸钢、铝型材或球磨铸铁，如是是具有腐蚀性的介质，则选用耐腐蚀钢或其它材料。

shihaiyong

请问哪里有生产转速6000r/min，排量在20ml/r的齿轮泵！！！谢谢

QUIET79

看到这个想起上大学时大一做课程设计的时光了，哈！

风清扬

你所说的泵的转速有点过高,因为超过一定的转速,齿轮线速度过快,油来不及充满内腔造成吸空,你所说的排量转速一般不会超过4000转/分钟.你可以考虑加大排量而减少转速,比如说每转40ml,而转速为3000转/分.

shihaiyong

谢谢楼上的回答，
6000转的速度确实是太高！
不过齿轮齿顶圆的线速度过快确实影响吸油，但对于低粘度的油液也不是不可以，
5 g$ y/ m7 }0 l9 m9 }据我试验结果，齿顶圆线速度达到10m/s，其容积效率还在90%以上。（进口没有增压)

问一下，齿轮泵的机械效率在出口压力为管阻的情况下非常低，即使将出口压力调到
1MPA也很低，只有20%左右，而容积效率还可以达到92%左右。
0 c9 f) e  L$ V! ~造成机械效率低的原因是什么？

家有小丫

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ysy_jing

齿轮泵分为两种，一种是外啮合式的，即楼上所说的，还有一种是内啮合式的。内啮合齿轮泵中，内转子为主动轮，外转子为从动论，内外转子的速比i=Z1/Z2。由于内外转子齿数有一齿差，在啮合过程中有“二次啮合”存在。因此能形成几个独立的封闭包液腔。随着内外转子的啮合旋转，各包液腔的容积发生不同的变化，当包液腔容积由小变大时，包液腔内产生局部真空，在大气压力作用下，液体通过进口管道和泵盖上的环形槽，进入泵腔开始吸液。当包液腔容积达到最大时，吸液过程结束。当包液腔内的容积由大变小时，包液腔内的液体就从另一个环形槽压出，此为泵的排出过程。泵在工作过程中，内转子的一个齿转过一周，出现一个工作循环，即完成泵吸液至排液过程。一个转子泵的内转子有个齿，它每旋转一周，必须出现个与上述腔相同的工作循环，泵便通过个工作循环连续不断地向外输液，故内外转子绕互相平行的两轴线做不同速度的同向运转时，必发生相对运动，此运动使内外转子间产生不断变化的空间，并与吸液排液道接通，以达到吸排液的目的。

winter190404

都高手哎！！！！！！！！！！1

zhaoping

高手多呀，学啦

luju13

需要学习齿轮泵，谢谢！