[发明专利]齿轮泵有效
申请号: | 200680005311.0 | 申请日: | 2006-02-17 |
公开(公告)号: | CN101133250A | 公开(公告)日: | 2008-02-27 |
发明(设计)人: | 冈田元博 | 申请(专利权)人: | 岛津MECTEM株式会社 |
主分类号: | F04C2/18 | 分类号: | F04C2/18 |
代理公司: | 北京中原华和知识产权代理有限责任公司 | 代理人: | 寿宁 |
地址: | 日本5*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 齿轮泵 | ||
技术领域
本发明特别是关于一种用于输送高压、高黏性流体的齿轮泵。
背景技术
借由啮合齿轮的旋转而将流体自吸入侧向吐出侧输送的齿轮泵,以采用渐开线(involute)齿形者居多。其原因在于,渐开线齿形切削方便,且齿形加工尺寸易于测定,故可获得高精度齿轮,因此也可适合于高压运转条件。
[专利文献1]日本专利特开平11-013642号公报
作为采用渐开线齿形的齿轮泵所存在的问题,可列举流体围阻现象。渐开线齿轮啮合率大于1是通例,并且存在两组齿的啮合期间。于此情形下,在上述两组齿之间围阻有流体,该围阻区域的体积随齿轮旋转而改变,所以压缩时若围阻流体压力上升,则会导致动力浪费,并于扩张时产生真空或气泡的所谓不适现象。其中,围阻现象的危害,于压缩时远大于扩张时。
并且,上述围阻现象的危害,当所输送的流体黏度或吸入压力、吐出压力越高时越为显著。特别是,在压送熔融树脂等用途方面,为输送具有300℃左右的高温、20MPaG左右的高压、以及300Pa·s左右的高黏度流体,因围阻现象导致过大的载荷施加于齿轮轴承,使轴承寿命缩短。目前现状是在作改良轴承、或者使轴承资料充足(例如:增大轴径,降低旋转速度等)的处理,而其导致泵外形的大型化及驱动力的增大化。
发明内容
本发明是鉴于上述事实,实现一种适用于输送高分子聚合物或熔融树脂等高压、高黏度的流体的齿轮泵。
为解决上述课题,本发明的齿轮泵的特征在于包括:套管,该套管包括导入流体的吸入口以及排出该流体的吐出口;以及一对齿轮,该一对齿轮设置于上述套管内,借由相互啮合旋转而将上述流体自上述吸入口向上述吐出口输送,并且上述一对齿轮是一点连续接触齿形的人字齿轮(double-helical gear),该齿轮各外径与齿宽之比为1.1~1.15。
亦即,采用圆弧齿形、椭圆齿形或者正弦曲线齿形等的接触点总为一个且不产生流体围阻现象的齿形,并且作为人字齿轮,使轴向推力均衡,且避免轴向推力作用于齿轮上。由此,将D/B设定为1.1~1.15,而可抑制轴承载荷并确保效率。当D/B小于1.1时,可能由轴承载荷过大而对轴承产生损伤,并且在压送熔融树脂等用途方面不适合。另一方面,当D/B超过1.15时,随着泵外形的大型化,所做的功变少。齿轮与套管间摩擦产生的动力损失相应于齿轮外径的增加而急增,从而相对于固定的吐出量,使齿宽减小,外径增大,其直接关系到泵外形的大型化,以及机械效率降低与整个效率的下降。根据上述理由,本领域技术人员希望将D/B设为1.1~1.15。
又,本发明的其他齿轮泵特征在于包括:吸入口,其将流体导入;套管,其包括排出该流体的吐出口;以及一对齿轮,其设置于上述套管内,相互啮合旋转而将上述流体自上述吸入口向上述吐出口输送,其中上述一对齿轮是一点连续接触齿形的螺旋齿轮,该齿轮各外径与齿宽之比为1.1~1.15。
将一对齿轮作为螺旋齿轮,除具有上述效果以外,可一体化制作齿轮/轴,又因构造简单,从而加工性、生产性提高。
根据本发明,可实现一种输送高分子聚合物或熔融树脂等高压、高黏度流体时适宜的齿轮泵。
附图说明
图1表示本发明第1实施例的齿轮泵的平剖面图。
图2是图1所示齿轮泵的横剖面图。
图3表示适用本发明齿轮泵的高分子聚合物的成形物的制造过程的流程图。
图4表示第2实施例的齿轮泵的平剖面图。
图5是图4所示的齿轮泵的横剖面图。
1: 套管 2、3:齿轮
11:吸入口 12:吐出口
100、500:齿轮泵 110:单体槽
120:聚合槽 200:聚合装置
300:成形装置 400:纺丝装置
502:驱动齿轮 503:从动齿轮
D:齿轮外径 B:齿宽
P0:节点 P1:滑接开始点
P2:滑接终止点 Pc:齿轮中心
E1~E4:流程图符号
具体实施方式
下面,根据图面,就作为本发明齿轮泵的实施形态的实施例加以说明。
[第1实施例]
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F04C 旋转活塞或摆动活塞的液体变容式机械
F04C2-00 旋转活塞式机械或泵
F04C2-02 .弧形啮合式的,即各配合元件具有圆弧形传送运动,每个元件都具有相同数目的齿或齿的等同物
F04C2-08 .相互啮合式,即带有与齿轮机构相似的配合构件的啮合
F04C2-22 .内轴式,与其配合元件在相互啮合处具有同方向的运动,或其中的1个配合元件是固定的,内部元件比外部元件有更多的齿或齿的等同物
F04C2-24 .反向啮合式的,即配合元件在相互啮合处的运动方向相反
F04C2-30 .具有F04C2/02,F04C2/08,F04C 2/22,F04C 2/24各组中两组或多组所包含的特征,或具有包含在这些组中的一个组的特征,并且配合元件之间具有其他形式的运动的特征