齒輪泵是輸送高粘度液體較為理想的設(shè)備,其應(yīng)用范圍廣泛.
        目前,盡管國內(nèi)企業(yè)已生產(chǎn)出不少適于輸送高粘度液體的齒輪泵,但由于測試手段不完善,在材料選擇、泄漏與噪聲防治方面仍存在一些問題.特別是國產(chǎn)高粘度齒輪泵在效率、可靠性與使用壽命等方面與國外產(chǎn)品存在較大差距.因此,我國石油和化工等行業(yè)所使用的高粘度齒輪泵多數(shù)仍依賴進(jìn)口.
        國內(nèi)外高粘度齒輪泵的發(fā)展特點(diǎn)如下:
        齒輪結(jié)構(gòu) : 高粘度齒輪泵的齒輪常見的有直齒、斜齒、人字齒、螺旋齒,齒廓主要有漸開線和圓弧型式.通常小型齒輪泵多采用漸開線直齒輪,高溫齒輪泵常采用變位齒輪,輸送高粘度、高壓聚合物熔體的熔體泵多采用漸開線斜齒輪.齒輪與軸制成一體,其剛性及可靠性高于齒輪與軸單獨(dú)制造的齒輪泵.國外低壓齒輪泵的齒輪常采用方形結(jié)構(gòu),即齒輪的齒寬等于齒頂圓直徑.而高壓場合使用的高粘度齒輪泵的輪齒寬度小于其齒頂圓直徑,這是為了減小齒輪的徑向受壓面積,降低齒輪、軸承的載荷.
        泵體及加熱方式 : 一般來說,齒輪泵的泵殼越重,其耐溫度、耐壓強(qiáng)度也越高.泵體材料常采用球墨鑄鐵,亦可采用鑄造鋁合金硬模熔鑄而成,或采用擠壓鋁合金型材加工制造.當(dāng)輸送的介質(zhì)具有腐蝕性時,可采用成本較高的不銹鋼材料.國外高粘度齒輪泵多采用含鎳、鉻量高的合金鋼作為泵殼材料,這種材料在強(qiáng)度、可靠性及成本方面的綜合性能較好.為解決齒輪泵的困油現(xiàn)象,通常在泵蓋上開設(shè)對稱的卸荷槽,或向低壓側(cè)方向開設(shè)不對稱卸荷槽,吸液側(cè)采用錐形卸荷槽,排液側(cè)為矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液壓工業(yè)中所用的齒輪泵要深.
        由于高粘度齒輪泵輸送的介質(zhì)粘度較高,為減小流動阻力,提高泵的吸液能力,_對介質(zhì)進(jìn)行加熱或保溫.通常采用電熱元件加熱,可使粘性液體受熱均勻.若溫度波動不大,輸送的高粘度液體容易發(fā)生降解時,建議采用流體加熱方式,特別是排量大的齒輪泵.流體加熱又分內(nèi)置、外置式結(jié)構(gòu).所謂內(nèi)置式是指在齒輪泵泵體或端蓋的內(nèi)部設(shè)計(jì)突熱套,外置式則是通過螺栓將夾熱套與泵體聯(lián)接在一起.往夾套內(nèi)通入蒸汽、導(dǎo)熱油,還是冷卻水,要根據(jù)介質(zhì)具體情況而定.內(nèi)置式適用于對輸送液體溫度均勻性要求較高,或要求對高溫液體進(jìn)行均勻冷卻的場合.當(dāng)電加熱方式缺乏安全性或?qū)囟瓤刂埔蟛桓邥r,可采用外置式結(jié)構(gòu).美國 VIKING 公司生產(chǎn)的內(nèi)嚙合齒輪泵,其泵頭部分的夾套可以對輸送流體的溫度進(jìn)行控制,無論是在高溫或低溫環(huán)境下,均可帶外置式夾套. 
        軸承材料、結(jié)構(gòu)與潤滑 : 高粘度齒輪泵的軸承通常采用滑動軸承,并在軸承內(nèi)壁的非承載面上專門設(shè)計(jì)螺旋式流道,螺旋槽的旋向與齒輪軸的轉(zhuǎn)向相同.軸承外端與泵的進(jìn)液口相通,軸承內(nèi)端的螺旋槽與輪齒根部（真空部位）相通.當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時,借助螺旋作用及軸承兩端的壓力差,將軸承外部的低溫液體吸入軸承,對軸承進(jìn)行潤滑和冷卻后,流入剛脫開嚙合的齒間,構(gòu)成一個潤滑充分、散熱快的螺旋自吸式低壓潤滑系統(tǒng).該潤滑方式的優(yōu)點(diǎn)是:進(jìn)入軸承的潤滑液全部是低溫介質(zhì),粘性潤滑液易于形成承載能力強(qiáng)的動壓油膜.大量的潤滑液循環(huán)不斷地帶走軸承的熱量,對軸承起到良好的潤滑和冷卻作用.由于有充足的液體去填充剛脫離嚙合的輪齒根部,大大_了齒輪泵的自吸性能,避免了吸空現(xiàn)象,不僅可以提高容積效率,也有利于減輕氣蝕、降低噪聲.四川省機(jī)械研究設(shè)計(jì)院采用將滑動軸承浸泡在介質(zhì)中,并通過特殊孔道強(qiáng)制潤滑,該技術(shù)已在維綸、滌綸、橡膠、樹脂、化肥等領(lǐng)域的齒輪泵上獲得成功應(yīng)用.
        軸承的材料常用工具鋼,并經(jīng)表面硬化處理,以提高它的抗膠合能力.如果輸送介質(zhì)含磨損性顆粒,則應(yīng)采用很硬的軸承材料,如陶瓷.近年來, GS － 1 聚四氟乙烯鋼鐵復(fù)合材料被認(rèn)為是較為理想的滑動軸承材料.它由冷軋薄鋼板（基體）、燒結(jié)球形多孔青銅粉或銅網(wǎng)（中間層）、聚四氟乙烯（表面層）三層材料復(fù)合而成,兼有金屬和聚四氟乙烯塑料的優(yōu)點(diǎn).在此材料的基礎(chǔ)上,上海材料研究所又研制出性能_的 SF 型三層復(fù)合自潤滑材料,它以青銅絲網(wǎng)代替青銅粉層,表層的塑料配方經(jīng)過精心篩選.這種軸承材料耐疲勞、承載能力高、摩擦系數(shù)小、使用壽命長,是提高齒輪泵技術(shù)性能的新穎軸承材料.
        止回閥與安全閥: 在齒輪泵的輸出管路上安裝有一個止回閥,這樣在檢修泵及輸出管道時,系統(tǒng)中的液體不至于倒流；齒輪泵帶負(fù)荷停車時,在其輸出管道內(nèi)產(chǎn)生局部真空,可防止泵倒轉(zhuǎn).高粘度齒輪泵的出口管路上還設(shè)置安全閥等保護(hù)裝置,這樣一旦泵的出口通道發(fā)生堵塞,_可以打開安全閥卸壓.安全閥可以與泵體或泵蓋鑄成一體,也可以單獨(dú)裝配.
        吸排油口 :高粘度齒輪泵的吸液口管徑一般較大,有時采用擴(kuò)散形吸液口來擴(kuò)大低壓區(qū)的容積,以降低入口液體的流速,減小泵的吸液阻力.這種結(jié)構(gòu)還可以減小作用在軸頸及軸承上的徑向力,延長高粘度齒輪泵的使用壽命.