目前我國石化行業(yè)用于輸送高粘度液體的高粘度齒輪泵的結(jié)構(gòu)和性能特點，從多個方面指出了高粘度齒輪泵的發(fā)展方向，為研究適合我國石化生產(chǎn)條件的高粘度齒輪泵，提高現(xiàn)有高粘度齒輪泵的性能和壽命提供了參考。在對高粘度齒輪泵進行性能試驗的基礎(chǔ)上，建立了計算內(nèi)嚙合高粘度齒輪泵的轉(zhuǎn)速、功率、效率等的經(jīng)驗公式，為高粘度內(nèi)嚙合齒輪泵的設(shè)計制造提供了的參考依據(jù)。對高粘度齒輪泵的故障類型、故障成因以及對故障的預(yù)防對策進行了深入的理論分析及探討，為高粘度齒輪泵的性能、使用壽命與經(jīng)濟效益提供了參考。此外，針對現(xiàn)有高粘度齒輪泵結(jié)構(gòu)單一、徑向力不平衡、軸承受力大造成磨損嚴重、流量及壓力脈動大等問題，綜合行星傳動及齒輪泵原理，提出了將外嚙合與內(nèi)嚙合兩種結(jié)構(gòu)相結(jié)合，構(gòu)成高粘度復(fù)合齒輪泵的設(shè)想，并且提出了此種高粘度保溫泵理論排量的計算公式。研究表明這種齒輪泵的高低壓腔對稱，泵齒輪與軸受力平衡，具有內(nèi)泄漏小、軸承及泵的壽命長、輸出排量成倍增加等優(yōu)點，其產(chǎn)業(yè)化前景良好。提出了全齒廓嚙合齒輪泵，大幅提高了嚙合副的密封性能，避免了齒輪接觸時齒間封閉空間的形成，達到自清根的目的，從而滿足齒輪泵輸送高粘度聚合物的需要。提出了聚合物輸送用高參數(shù)齒輪泵的設(shè)計程序，關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計計算方法，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。P型齒形外嚙合高粘度齒輪泵。
石油和化工行業(yè)用泵市場分析表明，石油和化工行業(yè)對高粘度齒輪泵的需求將有較大幅度的增長，特別是對新型大流量、長距離稠油輸送泵的需求將激增。
根據(jù)目前高粘度泵的使用情況看，今后高粘度齒輪泵的主要應(yīng)向著以下幾個方向發(fā)展：
(1)提高高粘度齒輪泵性與使用壽命，展開對軸、軸承和泵齒輪材料性能及熱處理技術(shù)研究，在結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造和試驗等諸多方面建立完善的檢測與體系。根據(jù)材料的熱脹冷縮特點，合理設(shè)計保溫和冷卻系統(tǒng)，對輸送流體的溫度實現(xiàn)佳控制，同時加強泄漏與噪聲控制。
(2)研制圓弧齒廓泵齒輪的高粘度齒輪泵。工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的漸開線齒輪傳動，雖然具有易于加工及傳動可分性等優(yōu)點，但也存在載荷沿齒寬分布不均勻、嚙合損失較大，能差等缺點。為此，人們在探索新的嚙合原理及新型齒輪傳動等方面進行了大量的研究，圓弧點嚙合齒輪傳動就是其中成功的例子。相互嚙合的一對圓弧齒輪的端面齒廓或法面齒廓，其齒頂均為凸圓弧，齒根均為凹圓弧。兩輪嚙合時，每對齒均有兩個嚙合點，一個嚙合點在齒頂，另一個嚙合點在齒根，這兩個嚙合點在不同的端截面上。互相嚙合的一對圓弧齒輪具有相同的齒廓，可用一把刀具來加工。與漸開線齒形的高粘度齒輪泵相比，圓弧齒廓的齒輪泵具有齒數(shù)少(齒數(shù)可以少到6-8)、體積小、無根切干涉、齒輪磨損小、和壽命長等優(yōu)點，被認為是佳齒形。由于圓弧齒形具有一點連續(xù)嚙合的特點，所以不會出現(xiàn)困油現(xiàn)象。這種齒輪泵的流量脈動和壓力脈動非常小，振動與噪聲也很低，對介質(zhì)污染的敏感性比漸開線齒輪泵小的多，作為低壓泵輸送高粘度介質(zhì)非常合適。
(3)采用行星齒輪結(jié)構(gòu)平衡徑向力。運用齒輪“輪系”的知識，結(jié)合齒輪泵的工作原理，可以采用：一個太陽輪(主動輪)、2~6個行星輪(從動齒輪)、一個內(nèi)齒輪(從動齒輪)來構(gòu)思徑向力平衡式齒輪泵。太陽輪與每個行星輪構(gòu)成外嚙合齒輪泵，內(nèi)齒輪與每個行星輪則構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪泵，一臺多齒輪式齒輪泵的排量相當(dāng)于兩齒輪式外嚙合齒輪泵排量的4~12倍。這種新型齒輪泵的輸出流量脈動較小，多路排量即可分流輸出，也可合流輸出，適于高粘度液體介質(zhì)的快、電、大量輸送。在泵的殼體或前后端蓋上開設(shè)相應(yīng)的幾個進油口與排油口，分別與吸油管及排油管相連接。各吸、排油口相對于每個齒輪(太陽輪、行星輪及內(nèi)齒輪)對稱布置，行星輪相對于太陽輪及內(nèi)齒輪也均勻分布，使液壓力及嚙合力分別達到平衡，從而減少了泵軸、軸承的載荷，提高了齒輪泵的壽命。
(4)采用軸向排油來減小軸承所受的徑向力。受結(jié)構(gòu)的限制，齒輪泵只能采用徑向尺寸較小的滑動軸承。齒輪泵工作過程中，出口壓力作用在齒頂面上，將齒輪向吸油口方向推，引起齒輪軸變形，并使軸承受到很大的徑向力。若在輪齒嚙合處的軸向兩側(cè)布置排油口，則齒頂面可不受出口壓力的作用，軸承上的載荷減小。而軸承載荷減小30%時，其壽命可延長近3倍。
(5)研制多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵。通常擺線轉(zhuǎn)子泵的內(nèi)外轉(zhuǎn)子齒數(shù)只差1齒。近年來，出現(xiàn)了一種新型擺線轉(zhuǎn)子泵—多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵，其內(nèi)轉(zhuǎn)子為擺線齒輪，外轉(zhuǎn)子為圓弧齒輪，內(nèi)外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)差為2或3。這種泵在結(jié)構(gòu)及性能上兼有漸開線內(nèi)嚙合齒輪泵與一齒差擺線轉(zhuǎn)子泵的雙重優(yōu)點，在相同體積下的輸出流量比其它齒形的齒輪泵流量大得多，適用于石油化工等行業(yè)高粘度介質(zhì)的輸送。
