凸轮转子泵（Gear Rotary Pump）是一种容积式泵，广泛应用于各种工业领域，特别是在输送高粘度、易结块或含有颗粒物的介质时表现出色。以下是对凸轮转子泵的详细描述，包括其结构特点、工作原理、应用领域以及与其他泵类型的比较。
结构特点
凸轮转子泵的主要结构包括两个相向旋转的转子、泵壳体和驱动装置。转子通常由金属或橡胶材料制成，表面带有从轮毂上凸出的轮叶。根据轮叶的数量，可以分为单叶凸轮泵和双叶凸轮泵。转子与泵壳之间形成小的腔体，填充在腔体内的介质被旋转的转子由进口端推到出口端。转子通常由橡胶包覆，具有高耐磨损性，与壳体之间保持高精度的间隙配合。
工作原理
凸轮转子泵的工作原理基于两个相对旋转的转子，通过改变容积来实现液体的吸入和排出。其工作过程如下：
- 吸入过程：当转子旋转时，吸腔（左侧）内的轮齿不断脱开啮合，使其密封容积不断增大，形成真空。在大气压力作用下，液体从管道进口被吸入吸腔。
- 输送过程：随着转子的继续旋转，齿槽内的液体被带到压液腔（右侧）。在压液腔内，轮齿不断进入啮合，密封容积逐渐减小，液体被压缩并沿轴向移动。
- 排出过程：当转子继续旋转，密闭腔与泵出口相通，密闭腔内的介质便从出口排出。于此同时，转子的另一侧又处于容积增大的过程，进行吸入。
两个转子由齿轮箱内的一对同步齿轮进行传动，确保它们在主副轴的带动下进行同步反方向旋转。这种同步运转保证了泵的容积变化，从而实现液体的吸入和排出。
特点与应用
凸轮转子泵具有以下特点：
- 自吸能力：由于转子与泵壳之间的间隙设计，凸轮转子泵具有较强的自吸能力，能够有效吸入高粘度介质。
- 密封性：转子与泵壳之间的精密配合确保了良好的密封性，减少了泄漏和回流。
- 适应性：凸轮转子泵适用于输送各种介质，包括液体、半固体和含有颗粒物的介质，具有广泛的应用范围。
凸轮转子泵广泛应用于石油化工、化工、印染、油库和码头、船舶、市政工程、农业和畜牧业、造纸、食品和饮料、环保等行业。
与其他泵的比较
凸轮转子泵与其他泵类型（如齿轮泵、螺杆泵）相比，具有以下不同之处：
工作原理
- 凸轮转子泵：采用两个同步运转的转子，转子由齿轮箱内一对同步齿轮进行传动，转子在主副轴带动下，进行同步反方向旋转，使泵的容积产生变化，从而构成了较高的真空度和排放压力，特别适合高粘度介质的输送。
- 齿轮泵：利用齿轮的啮合原理工作，分为外啮合和内啮合两种。齿轮泵通过齿轮的旋转，产生吸入和排出液体的作用，实现高效的液体输送。
- 螺杆泵：通过螺杆的旋转运动将液体从泵的进口吸入，然后通过螺杆的螺旋形状将液体推送到泵的出口。螺杆泵通常由一个主螺杆和一个或多个辅助螺杆组成，主螺杆位于泵的中心，而辅助螺杆则位于主螺杆的周围。
结构特点
- 凸轮转子泵：结构紧凑，输送过程中对介质的剪切力小，运行平稳、振动小。适用于输送高粘度、易结块等难以被其他泵处理的介质，同时减少了泵内部产生堵塞和卡住的可能性。
- 齿轮泵：结构简单、工作可靠，具有良好的稳定性能。泵内部的齿轮啮合紧密，使得泵的运行平稳，减少振动和噪音，延长设备的使用寿命。齿轮泵适用于输送黏性较大的液体，如润滑油、燃烧油等。
- 螺杆泵：结构相对简单，主要由螺杆和泵壳组成，使得制造和维修成本较低。螺杆泵适用于输送各种不同类型的液体，包括高黏度液体、含有固体颗粒的液体以及易于气化的液体等。
应用领域
- 凸轮转子泵：广泛应用于石油化工、精细化工、日用化工、制药、食品、环保、造纸、涂料、冶金等行业，特别适用于输送高粘度、易结块等介质。
- 齿轮泵：主要用于输送黏性较大的液体，如润滑油、燃烧油等。齿轮泵的流量和压力脉动以及噪声较大，但加工工艺要求较高，不易获得精确的配合。
- 螺杆泵：适用于输送各种不同类型的液体，包括高黏度液体、含有固体颗粒的液体以及易于气化的液体等。螺杆泵具有较高的输送效率，能够有效地输送高黏度的液体。
优缺点
- 凸轮转子泵：输送平稳、故障率低、使用寿命长，但自吸能力不及齿轮泵和螺杆泵。
- 齿轮泵：高效性能好、结构简单紧凑、维护保养方便，但流量和压力脉动较大，噪音较大。
- 螺杆泵：流量稳定、压力脉动小、噪音低，适用于高粘度液体输送，但螺杆泵的转子和定子之间有摩擦，输送带颗粒物料容易影响磨损件的寿命。
综上所述，凸轮转子泵、齿轮泵和螺杆泵各有其独特的优势和适用场景，选择哪种泵应根据具体的使用环境和介质特性来决定。