從1978年開始，齒輪泵就被運(yùn)用到熱塑性塑料的擠出線上，其中最典型的幾個(gè)運(yùn)用領(lǐng)域?yàn)樗芰现破�、塑料型材、澆鑄薄膜或吹膜。如今，齒輪泵在這些實(shí)際生產(chǎn)過程中已經(jīng)成為必不可少的設(shè)備，以至于儀器生產(chǎn)商們一般都會(huì)把齒輪泵與單螺桿擠出設(shè)備打包出售。齒輪泵能得到廣泛使用的原因很多，包括：提高吞吐量；更好的質(zhì)量；更高的產(chǎn)量；有效節(jié)約原料和降低能耗，使得投資的回收期縮短至6個(gè)月以內(nèi)。

　　當(dāng)齒輪泵用于橡膠產(chǎn)品的混合及擠出加工時(shí)，以上這些優(yōu)勢(shì)自然就被帶入到該產(chǎn)業(yè)中。本文主要討論齒輪泵運(yùn)用于橡膠擠出中的基本知識(shí)及由此帶來的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。討論主要集中在橡膠市場(chǎng)的兩塊領(lǐng)域：即型材擠出和定制混合/復(fù)合。在型材擠出領(lǐng)域，我們引用一個(gè)現(xiàn)實(shí)中的例子，即一位終端用戶利用齒輪泵改進(jìn)已有生產(chǎn)線后獲得了一系列生產(chǎn)上的利好（如圖1所示）。

圖1、齒輪泵實(shí)際應(yīng)用案例

齒輪泵的基本結(jié)構(gòu)

　　擠出齒輪泵是一種正排量裝置，通常被安裝于擠出機(jī)與口模之間。齒輪泵由兩個(gè)對(duì)稱的軸組成，每個(gè)軸又包含有嚙合齒輪和經(jīng)向軸承，整個(gè)泵外面有機(jī)殼包覆，如圖2所示。其中的齒輪直接提供了泵送動(dòng)作，而軸承決定了齒輪泵軸的位置并支撐起整個(gè)泵軸。齒輪和軸采用一體化的設(shè)計(jì)，因?yàn)楫?dāng)產(chǎn)品粘度較高或在特殊的壓力條件下，作用在齒輪泵上的扭矩和剪切負(fù)荷會(huì)很大，這種設(shè)計(jì)可以使得裝置能夠承受更大的力。其中一個(gè)齒輪為驅(qū)動(dòng)輪，與它相連的軸很長，可以通過密封圈穿出齒輪泵的機(jī)殼，與泵外的變速箱相連，而變速箱則由一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。齒輪泵中的軸承由橡膠潤滑。齒輪泵的機(jī)架上安裝了一種叫做Visco Seals的反向螺紋迷宮類密封圈，以防止擠出機(jī)中的橡膠泄露出來。不過在典型的橡膠生產(chǎn)過程中，為了避免橡膠在泵中燒焦或過早地發(fā)生固化（如果橡膠復(fù)合物中有固化劑的話），這些密封圈在設(shè)計(jì)上允許有少量的橡膠產(chǎn)品從泵中滲出。

圖2、擠出齒輪泵結(jié)構(gòu)

工作原理

　　如圖3所示，當(dāng)齒輪泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在泵入口端處的齒輪齒相互分開，這使得入口端的橡膠產(chǎn)品可以進(jìn)入到齒輪齒之間的空隙中。然后，隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，橡膠被帶到齒輪的另一側(cè)。當(dāng)兩個(gè)齒輪的齒在那一側(cè)嚙合時(shí)，原先齒輪間的橡膠就被釋放出來，于是就完成了一個(gè)泵送的過程。

圖3、橡膠在齒輪泵的輸送原理圖

　　一個(gè)典型的齒輪泵系統(tǒng)應(yīng)該含有一個(gè)由交流電驅(qū)動(dòng)的泵，該泵的驅(qū)動(dòng)裝置包括齒輪減速器、主動(dòng)軸和以壓力回路控制為主的專用控制體系。該驅(qū)動(dòng)裝置接在擠出機(jī)的輸出接口上（電壓一般為0-10伏），于是擠出機(jī)就成了這個(gè)泵的電力來源。壓力傳感器分別安裝在齒輪泵的進(jìn)料口和出料口，其作用不僅僅是一個(gè)控制體系，也是用來防止齒輪泵的供料不足或體系的壓力過大。圖4展示了應(yīng)用在一個(gè)管道裝置中的齒輪泵及其驅(qū)動(dòng)裝置。

圖4、硅橡膠泵管及其驅(qū)動(dòng)裝置