齒輪泵的概念是很簡略的,即它的最基礎(chǔ)情勢就是兩個(gè)尺寸雷同的齒輪在一個(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)的物料在吸進(jìn)口進(jìn)進(jìn)兩個(gè)齒輪中間,并布滿這一空間,隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動,最后在兩齒嚙合時(shí)排出。
在術(shù)語上講,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)進(jìn)另一個(gè)齒的流體空間時(shí),液體就被機(jī)械性地?cái)D排出來。由于液體是不可壓縮的,所以液體和齒就不能在同一時(shí)間盤踞同一空間,這樣,液體就被消除了。由于齒的不斷嚙合,這一現(xiàn)象就持續(xù)在產(chǎn)生,因而也就在泵的出口供給了一個(gè)持續(xù)消除量,泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),排出的量是一樣的。隨著驅(qū)動軸的不中斷地旋轉(zhuǎn),泵也就不中斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。
實(shí)際上,在泵內(nèi)有很少量的流體喪失,這使泵的運(yùn)行效率不能達(dá)到100%,由于這些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側(cè),而泵體也盡不可能無間隙配合,故不能使流體100%地從出口排出,所以少量的流體喪失是必定的。然而泵還是可以良好地運(yùn)行,對大多數(shù)擠出物料來說,仍可以達(dá)到93%~98%的效率。
對于粘度或密度在工藝中有變更的流體,這種泵不會受到太多影響。假如有一個(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,泵則會推動流體通過它們。假如這個(gè)阻尼器在工作中變更,亦即假如濾網(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)到裝置中最弱的部件的機(jī)械極限(通常裝有一個(gè)扭矩限制器)。
對于一臺泵的轉(zhuǎn)速,實(shí)際上是有限制的,這重要取決于工藝流體,假如傳送的是油類,泵則能以很高的速度轉(zhuǎn)動,但當(dāng)流體是一種高粘度的聚合物熔體時(shí),這種限制就會大幅度下降。
推動高粘流體進(jìn)進(jìn)吸進(jìn)口一側(cè)的兩齒空間是非常重要的,假如這一空間沒有填布滿,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,齒輪泵制作商將供給一系列產(chǎn)品,即不同的規(guī)格及排量(每轉(zhuǎn)一周所排出的量)。這些泵將與具體的利用工藝相配合,以使系統(tǒng)才能及價(jià)格達(dá)到最優(yōu)。