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第41卷，第12期 2013年12月
doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2013.12.015
工程塑料应用
ENGINEERING PLASTICS APPLICATION
可提高挤出压力的齿轮泵
祝海林，宁鹏，邹晏，钱志达，宋培毅（常州大学机械工程学院，江苏常州213016)
Vol.41, No.12 Dec. 2013
摘要：针对挤出机常规齿轮系因存在径向力问题而使挤出压力的提高受到限制的现状，借鉴谱波齿轮传动原理，提出了一种新型齿轮泵，从结构、原理上实现了径向力的平衡，有利于增加齿轮系的挤出压力，具有增压、稳压、挤出量稳定均匀的良好特性，并可挤出双倍的物料量，为提升齿轮系的性能与竞争力开创了新途径。
关键词：塑科制品；挤出压力；当轮象；径向力；谐波齿轮传动
中图分类号：TH325，TQ330.4+6
A文章编号：1001-3539(2013)12-0066-04
文献标识码：A
Gear Pump to Improve the Extrusion Pressure Zhu Hailin, Ning Peng, Zou Min, Qian Zhida, Song Peiyi
(School of Mechanical Engineering, Changzhou University, Changzhou213016, China)
Abstract : Aimming at the status that the improvement in extrusion pressure is limited by the problem of radial force existed eodrdndeanoaossseanoeaadoaseeaeaeoaaonaa The radial force is balanced from structure and working principle in the new pump, which is beneficial to increase the extrusion pressure of gear pump.Having good features of pressurization, pressure stabilization, steady and uniform extrusion output, and squeezing out double amount of material, the innovative ideas of the new pump creates a novel way to promote the performance and competitiveness for gear pumps.
Keywords : plastic products ; extrusion pressure ; gear pump ; radial force ; harmonic gear transmission
随者光纤、线缆、纺丝、医用软管、薄膜等塑料制品的广泛应用，塑料挤出成型设备的需求日益增加。为了确保塑料制品的质量，人们希望成型设备具有较高的挤出精度、稳定的挤出量。齿轮泵一般安装在挤出机与机头之间，作为挤出成型生产过程中必不可少的一种配套装置，其能将来自挤出机的料流增压、稳压后以稳定的流量送人挤出模具。而且不管挤出机内的压力如何变化，齿轮泵始终能以稳定的压力供给机头一定的料流，可以显著降低挤出机压力波动对挤出料流稳定性的影响。即使料流的黏度发生变化，其挤出量也仍然能够保持恒定，从而可以提高挤出制品的质量和精度，并可以降低加工过程的能耗1-2)。所以，近十多年来，齿轮泵辅助塑料挤出已成为塑料工业的主流。在挤板、吹膜、挤出涂覆、挤管、造粒、型材挤出、连续吹塑等领域，齿轮泵得到了广泛的应用3
然而，迄今为止齿轮泵挤出压力的提高还是受
到限制，究其原因主要是现阶段塑料工业中所用齿轮泵都只有一个进料口、一个出料口。因为出料口的压力比进料口的高，进、出口之间的压力差使得
传动轴及轴承上受到较大的径向力，导致传动轴弯曲。若压力差较高、传动轴挠度较大时，齿轮可能会卡壳，或出现“刮膛”现象"。齿轮泵的挤出压力越高，抽承受到的径回力也就越大，造成轴颈及轴承损坏，齿轮泵性能退变、服役寿命缩短。为了拓宽齿轮泵在塑料制品挤出加工系统中的应用范围，必须解决齿轮泵的径向力问题，使提升齿轮泵挤出压力成为可能。为此，笔者提出了一种基于谐波齿轮传动原理的、径向力平衡的新型齿轮泵，为提高齿轮泵的性能与竞争力提供新的途径。
新型齿轮泵的结构与原理 1.1结构组成
由双作用叶片泵[§]、复合齿轮泵[6的工作原理可知，对称结构可以实现径向力的平衡。新型齿轮泵就是根据这个原则并结合谐波齿轮传动特点[] 构思而成的，其结构如图1所示。
+国家白然科学基金项目（51075046)
联系人：祝海林，教授，博士，研究生导师，主要从事齿轮泵、机械可靠性、优化设计方面的教学和研究工作
收稿日期：2013-09-18