Шестеренчатый насос (шестеренный) — виды, принцип работы
За счет образования вакуума жидкость попадает в полость всасывания, где постепенно перемещается в полость нагнетания, откуда выталкивается зубьями в нагнетательный трубопровод. При этом, контакт между зубьями шестеренок такой плотный, что делает обратный ток жидкости из камеры нагнетания в камеру всасывания невозможным.
В аппаратах с внутренним принципом зацепления принцип работы шестеренного насоса примерно тот же, за исключением того, что ведущая шестеренка, которую вращает электродвигатель, вращает и внешнее колесо. Всасывание жидкости обеспечивается создаваемым вакуумом, а предохранительным клапаном между отсеком всасывания и нагнетания в данном случае служит серповидный уплотнитель.
Например, производитель насосов шестеренных Вosch, создал целую линейку аппаратов AZP с внешним принципом зацепления, которая состоит из моделей:
- AZPB;
- AZPF;
- AZPN;
- AZPG;
- AZPS;
- AZPT;
- AZPU;
Последние четыре модели в списке обладают дополнительной функцией бесшумности при работе. Дополнительные характеристики всегда можно посмотреть в техническом паспорте и конфигураторе изделия.
Серия шестеренных насосов Г11 и Г11-11А используется в дозирующих устройствах и в аппаратах, где применяют технические масла и смазки, в которых повышенный уровень кинематической вязкости (до 400 мм²/с). При этом вязкость насосов может ограничиваться лишь смазывающей способностью жидкости и мощностью двигателя самого насосного аппарата.
Принцип работы шестереночных насосов
Принцип работыВ стартовый момент вращения со стороны входа образуется разрежение, среда из-за разности давлений (между атмосферным и давлением на входе) начинает заполнять специальные впадины, которые находятся между зубьями колёс. В результате происходит перемещение в зону нагнетания, откуда среда подаётся уже на выходной патрубок.
Обычно шестеренные насосы оснащены парой шестерен, которые скрыты в корпусе агрегата. Ведущее колесо приводится в движение посредством электродвигателя, хотя изредка встречаются модификации с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Второе колесо считается ведомым, оно приводится в движение в результате зацепления с первым. Когда насос включается в работу, зубья производят захват среды и прижимают её к внутренним стенкам корпуса. Затем эта среда проходит в сторону нагнетания. Плотное сцепление зубьев не даёт ей пройти обратно.
Минимальное количество зубьев в одном колесе может быть всего лишь 2, и при этом уже возможна полноценная работа. Но для этого ведомое колесо должно иметь форму восьмерки. При этом сами шестерни между собой не сцеплены, каждое из них приводится в работу собственным приводом.
Принципиальная схема устройства
Корпуса этих насосов обычно изготавливают из особо прочных материалов. Чем больше вязкость перекачиваемой среды, тем большую нагрузку он испытывает. Обычно ротор, ведомое и ведущее колесо изготавливают из нержавеющей стали. Корпус также может быть изготовлен из углеродистой вязкой стали. Для работы с некоторыми типами жидкостей может использоваться специальное покрытие, которое препятствуют задирам.
В конструкции шестеренного насоса помимо основных, перечисленных выше частей, также присутствуют крепежные детали, втулки, разнообразные уплотнения, предохранительные клапаны, вал, игольчатые подшипники, гайки, болты, цапфы и т.д. При работе с особо вязкими жидкостями вроде битумов и расплавов полимеров, устанавливают двойные байпасы, либо простые клапаны, которые обязательно оснащены дополнительным подогревом, чтобы не допустить забивания. Позиция ротора может быть точно отстроена при помощи специальных регулировочных круглых гаек. Основная нагрузка при вращении также ложится на крупные узловые подшипники.
Насосы с внутренним зацеплением
В насосах этого типа ведомое колесо обычно всегда имеет меньший размер, чем ведущее, внутри которого оно располагается. Ведомое колесо также опирается об специальный стальной полумесяц. Этот агрегат имеет способность к самовсасыванию, из-за того, что объём вытеснения превышает поглощаемый объём. У насосных агрегатов с таким типом зацепления уровень пульсации потока очень слабый, а, следовательно, и более низкий уровень шума. Эти насосы можно использовать в помещениях, где работают люди, их часто устанавливают на различную технику.
Принцип работы заключается в том, что перемещенное в межзубных камерах шестерен вещество попадает в нагнетательную линию. По мере вращения шестерен объём области всасывания увеличивается, что становится возможным благодаря форме серповидного элемента. Камера заполняется веществом, поступающим из области всасывания. После попадания перекачиваемой среды в область нагнетания далее она поступает в выходной патрубок. Основное преимущество агрегатов с внутренним зацеплением, над агрегатами с наружным зацеплением заключается в компактности размеров.
Следует выделить на общем фоне героторные насосы, которые также работают по типу внутреннего зацепления. Они ничем не отличаются по принципу работы, но в их основе работает классическая героторная подвижная пара. Они обеспечивают следующие показатели производительности:
— Давление не более 15 МПа.
— Максимальная скорость подачи не выше 0.12 кубометра в минуту.
— Скорость вращения вала ведущей шестерни не более 1500 об/мин.
Насосы с внешним зацеплением.
Основной тип конструкции – это схема, реализованная на паре шестерен. В процессе вращения перекачиваемая среда попадает между зубьями шестерен, в результате чего она попадает из области разрежения в область нагнетания.
Эти насосы создают незначительную пульсацию за счёт запертых между зубьями объёмов. Обычно зубья изготавливаются в трех исполнениях:
— Прямые зубья.
— Шевронные зубья.
Использование косых зубьев полностью исключает образование запертых объёмов, поэтому даже у насосов с внешним зацеплением возможна работа без пульсации. Это исполнение также имеет свои недостатки, ведь существенно возрастает осевая сила. Для того, чтобы противостоять огромной нагрузке на оси, обычно устанавливают прочные упорные шарикоподшипники.
Оптимальной формой специалисты признают шевронную форму зуба, при которой достигается лучшее соотношение степени пульсации и нагрузки на оси шестерен. Но такие зубчатые колеса очень сложны в изготовлении.
⇒ Шестеренные насосы
⇒ Взаимозаменяемость шестренных насосов
⇒ Технические характеристики шестеренных насосов вернутся назад
Насос шестеренный, Ш, НШ, гидравлический, схема, чертёж, принцип работы, ремонт
Шестеренные насосы и гидромоторы благодаря простой конструкции и надежности в работе широко распространены в гидроприводах дорожных машин. Принцип действия шестеренного насоса (рис. 1) заключается в следующем.
Две шестерни равной ширины ведущая 1 и ведомая 2 находятся в зацеплении и расположены в корпусе 3 с минимальным радиальным зазором. К торцовым поверхностям шестерен прилегают боковые стенки насоса. При вращении шестерен жидкость, заполняющая впадины между зубьями, переносится шестернями по внутренней поверхности корпуса (показано стрелками) из полости всасывания А в полость нагнетания Б.
Объемный КПД в основном зависит от утечек рабочей жидкости через зазоры, образованные головками зубьев и корпусом насоса, а также между торцовыми поверхностями шестерен и боковыми стенками корпуса. Кроме того, дополнительно возникают утечки по линии контакта зубьев. Чтобы уменьшить радиальные утечки, зазор между шестернями и корпусом насоса делают минимальным, а для снижения торцовых утечек боковые стенки автоматически прижимаются к торцовым поверхностям шестерен жидкостью под рабочим давлением. Максимальное значение КПД шестеренных насосов — 0,8…0,95.
Насос шестеренный схема, чертёж
В шестеренном насосе-гидромоторе (рис. 2) ведущая 8 и ведомая 9 шестерни изготовлены заодно с валами и заключены в алюминиевый корпус 6. Корпус закрыт крышкой 2, привернутой к нему винтами 11. Опорными подшипниками скольжения для валов служат «плавающие» бронзовые втулки 5 и 7. Одновременно они выполняют роль упорных подшипников для торцов шестерен 8 и 9. Между крышкой и корпусом проложено уплотнительное кольцо 13 из маслостойкой резины.
Ремонт шестеренных насосов
Для предупреждения вытекания рабочей жидкости и защиты втулки 5 от попадания пыли и грязи установлено уплотнение 4, фиксируемое стопорным 1 и опорным 3 кольцами. Кроме того, в крышке выполнены расточки, в которые вводят дополнительные уплотнительные кольца 12. Передние бронзовые втулки 5 могут перемещаться вдоль валов-шестерен. Втулки автоматически прижимаются к шестерням независимо oт их износа путем подачи рабочей жидкости под давлением в торец втулки. Этим достигается высокий КПД насоса-гидромотора и увеличивается срок его службы.
Чтобы избежать перекоса втулок из-за неравномерной нагрузки в зоне камер всасывания и нагнетания, со стороны всасывающей камеры установлена фигурная разгрузочная пластина 10, обтянутая по контуру резиновым кольцом. Пластину располагают между крышкой 2 и втулками 5. Между сопряженными поверхностями втулок 5 и 7 для упрощении сборки предусмотрен зазор 0,1…0,15 мм. После сборки этот зазор принудительно выбирают, поворачивают втулки и фиксируя их проволоками 15, вставленными в отверстия втулок. Рабочая жидкость, просочившаяся вдоль валов, поступает через отверстие в крышке 2 и отверстие в ведомой шестерне в полости, соединенные, с камерой всасывания. К боковым поверхностям корпуса насоса-гидромотора крепят винтами всасывающий и нагнетательный патрубки.
Отверстие большого диаметра под всасывающим патрубком отмечено на корпусе надписью «Вход». Насосы могут быть использованы как для левого, так и для правого вращения. Чтобы изменить направление вращения, меняют местами ведущую и ведомую шестерни, переставляют втулки так, чтобы их положение и направление разворота стыка и проволок было таким же, как у задних втулок, а затем поворачивают крышку 2 на 180°. Нельзя менять направление входа и выхода в насос, так как это может привести к выдавливанию рабочей жидкостью сальника ведущей шестерни. В корпусе насоса-гидромотора сделано коническое резьбовое отверстие 14 для отвода просочившейся рабочей жидкости при использовании гидромашины в режиме гидромотора. В это отверстие ввертывают штуцер, к которому прикрепляют дренажный трубопровод, соединяющий внутреннюю полость корпуса с баком гидравлической системы.
Насос шестеренный
Для любого гидравлического аппарата одним из важнейших механизмов является насос. Важно чтобы он был не только производительным, но и надёжным. Эти качества весьма удачно сочетает в себе насос шестерённый, основным назначением которого является нагнетание рабочей жидкости. Наиболее часто шестерённые насосы используются в гидравлических системах управления.
Разновидности шестеренных насосов
Насос шестеренный относится к классу объёмных насосов и может работать с жидкостью практически любой вязкости, что весьма важно при подаче смазочных материалов к рабочим элементам и узлам. Согласно технической классификации шестерённые насосы подразделяются:
— насосы общепромышленного типа;
— насосы для подачи битума;
— вискозные насосы;
— насосы для машиностроительных гидросистем.
Насос шестеренный одинаково хорошо работает со всеми смазывающими жидкостями. Так, это могут быть: масла, мазут, дизтопливо. В технической документации шестерённые насосы имеют обозначение, согласно их конструктивных особенностей:
— НМШ, Ш. — Насос, имеющий внутреннюю опору на лапах;
— НМШФ — Насос с внутренней фланцевой опорой;
— НМШГ. Насос, снабженный рубашкой обогрева.
Шестерённый насос имеет ряд значительных преимуществ:
— простота конструкции;
— высокая степень надёжности;
— доступная стоимость;
— не теряет своих рабочих показателей даже при высоких оборотах.
Принцип работы и технические характеристики шестеренных насосв
Как следует из названия, работа такого устройства, как насос шестеренный, обеспечивается за счёт шестерней. За счёт вращения шестеренчатых приспособлений образуются разряженные зоны, при этом жидкость движется по направлению к патрубку. Наиболее распространено крепление насоса на плите с использованием муфтового соединения, однако применяется и крепление на фонарь, в этом случае, в наименовании насоса будет присутствовать соответствующая маркировка (буква «Ф»).
Надёжность шестеренного насоса во многом обеспечена использованием предохранительного клапана. Срабатывая он должен обеспечивать выброс лишнего давления. Предел срабатывания клапана устанавливается производителем и указывается в документации. Стоит заметить, что наиболее часто устанавливаемый предел срабатывания составляет примерно 1,5 величины рабочего давления.
Весьма удобным с технической точки зрения является то, что насос шестеренный не нуждается в смазке, так как роль её выполняет рабочая жидкость. Также перечисляя технические особенности, стоит отметить, что в такого рода насосах применяются только прямозубые шестерни.
Маркировка шестерённых насосов является классической и состоит из ряда числовых и буквенных обозначений. Стоит рассмотреть её подробнее:
1. НМШ. Указывает принадлежность к шестерённым насосам, обозначение может быть и другим, в зависимости от классификации.
2. Число, говорящее о подаче насоса, указывается в литрах на 100 оборотов.
3. Максимальное рабочее давление, указывается в стандартной величине, то есть кГс/см2.
4. Далее идёт дробное обозначение самого агрегата, где числителем является его подача, а знаменателем рабочее давление.
5. Далее идёт буквенное обозначение, раскрывающее материал гидравлической части.
6. Затем снова цифра, говорящая о модификации относительно двигателя.
7. Рп. Сообщает о том, что подача может регулироваться. У нерегулируемых насосах данное обозначение отсутствует.
Насос шестеренный широко применяется в оснащении гидравлического оборудование, что используется в разнообразных типах транспорта (пассажирский, грузовой и др.).
Шестеренчатый насос принцип работы в подробностях
Когда звездочки работают в таком тандеме, их впадинки между зубьями образуют дополнительный функциональный объем. Зубья, пребывающие в сцепке – уменьшают его, а разъединившись – увеличивают. Перекачиваемая жидкость, попадая в эти межзубные проемы, перемещается ими в сторону движения звездочек. Так шестеренные насосы транспортируют жидкость или вязкие смеси.
Принцип работы
Зубья звездочек входят в абсолютное соединение намного раньше, чем из сцепных впадин выдавливается перекачиваемая жидкость. Она как бы пребывает взаперти. Именно этим шагом шестеренный насос и создает необходимое давление. Физический эффект по терминологии называется жидкостной компрессией и всегда сопровождается быстрым подъёмом давления. Это не приемлемо и для устранения, в полости рабочей камеры, выполняются разгрузочные специальные канавки. Шестеренчатый насос высокого давления имеет ограниченное применение.
Количество перекачиваемой жидкости непосредственно зависит от радиальных зазоров и осевых, которые также предвидены в общей конструкции устройства. Принцип перекачивания довольно прост. Жидкость из нагнетательной зоны перемещается в область, которая называется всасывающей и располагается во внутренней части помпы.
Рассматривая устройство шестеренчатого насоса необходимо учитывать их разновидность. При рабочем давлении в пределах от 2,5 мПа до 8,00 мПа применяются насосы, у которых отсутствует компенсация зазоров.
Если речь идет об отрезках давления, начиная с 10 мПа и заканчивая 25 мПа, то рациональнее воспользоваться насосом, оснащенным осевыми компенсационными зазорами. Существует и третий вид помп, у которых заводом-изготовителем предвидены, как радиальные, так и осевые компенсационные зазоры.
Рассматриваемые шестеренные насосы с оговариваемым типом зацепления располагают рабочими полостями или камерами различного объема, который может варьироваться в пределах от 1-4 см3 или от 250-400 см3 – шестеренчатый насос высокого давления. Естественно, что рабочие показатели оборотов будут также отличаться. В первом случае 750-900 об/мин., а во втором от 2500-3000 об/мин.
Исходя из конструктивных особенностей применение таких помп, было достаточно ограничено из-за:
- отсутствия возможности регулируемого давления;
- высокой шумности;
- сильной пульсации перекачиваемых смесей или жидкостей;
- очень малого рабочего срока службы подшипников качения;
- ненадежном функционировании при росте сжатия жидкостей слабой вязкости.
Насосы внутреннего зацепления
Рассматривая принцип работы этих помп, следует отметить их большую популярность. Выбор остановлен на них не случайно:
- компактно сложены, не габаритны;
- при перекачивании жидкости слабая пульсация;
- достаточно низкий шумовой порог.
Схема шестеренного насоса технологически достаточно проста. Внутренняя шестеренка или звездочка является ведущей. Внутри нее располагается еще одна – ведомая. Вращаясь, первая звездочка, с зубьями сцепки, располагающимися внутри, цепляет вторую, внутреннюю, у которой сцепные зубы находятся на наружной стороне. Принцип работы этой системы достаточно подробно описан выше. Впрочем, существует малая разница. Процесс вытеснения, как и всасывания, обеспечивается непосредственно через радиальные заводские сверления, которые располагаются на внешней звездочке в межзубных падинах. Этот же процесс может происходить через серповидные заводские прорези, располагающиеся в боковинных крышках аппарата.
Насосы, у которых завод-изготовитель не установил серповидный элемент, рассчитаны на функциональный объем не более 100 см3. Их допустимые величины сжатия составляют рабочий диапазон от 7-10 мПа.
Даже сегодня не существует требуемой возможности надежно разделить полости, работающие под давлением и располагающие малым зазором относительно поверхностных технических пустот внешних и внутренних зацепных зубьев без большей выработки в процессе его функционирования.
Достоинства и недостатки
Рассматривая положительные и отрицательные моменты нельзя однозначно утверждать, что такого типа насосы стоит применять, а вот эти не нужны и даром. В любом случае будут достоинства и недостатки, и выходить нужно из технологической потребности, а не простого суждения. Среди преимуществ насосов шестеренчатого типа подкупает:
- очень низкая стоимость;
- габаритная аккуратность и легкость применения, монтажа;
- достаточно внушительная продуктивность;
- практически отсутствие требований к перекачиваемой жидкости;
- легкость;
- отсутствием постоянной смазки трущихся элементов конструкции.
Рассмотрев достоинства, и недостатки стоит описать. Их не так уж много, но они все же существуют и способны влиять на процесс функционирования. Стоит отметить:
- понижение работоспособности в случае повышения температуры;
- увеличение зазоров приводит к уменьшению КПД. Этот момент стоит рассмотреть особенно детально. В некоторых вариантах заводом-изготовителем на одну ведущую звездочку приходятся две ведомые. Такой шаг позволяет значительно увеличить объем подаваемого масла помпой в систему. Другие усовершенствованные модели могут «похвастаться» заводским устройством, которое в автоматическом режиме компенсирует торцовой зазор и разгружает подшипник качения звездочек;
- пульсирующая подача смазывающего компонента не только провоцирует резкие подъемы и спуски моментов сжатия, но также и значительно увиливает продуцируемый шум;
- типы нерегулируемых помп располагают исключительно постоянной подачей и не предоставляют возможности регулировать давление согласно требованиям конкретной ситуации. Технически, произвести регулировку степени сжатия возможно трудоемкими способами. В некоторых случаях насос подключается к мотору, имеющему переменную частоту вращения ротора или с целью увеличить количество подаваемой жидкости, организовывает в одной магистральной системе несколько помп. Возможно также применение многосекционных насосов.
Шестеренные насосы (НШ): масляный, гидравлический, МТЗ
СодержаниеШестеренные насосы представляют собой агрегаты, которые относятся к роторному типу оборудования. Такие гидравлические устройства являются востребованными практически на любом современном производстве, а также в быту.
Шестеренный насос (вид в разрезе)
В этой статье мы поговорим о принципе работы агрегатов, основных видах, ремонте, а также об их преимуществах и недостатках.
Принцип работы оборудования
Гидравлические масляные шестеренные насосы моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других функционируют по следующему принципу работы. Если устройство объемного типа, то оно функционирует по принудительному типу смещения перекачиваемой воды.
При вращении шестеренок со стороны всасывания появляется разряжение, в результате чего вода под давлением начинает заполнять свободное место между зубчиками, проходя в сторону нагнетания. Попадая сюда, жидкость выталкивается через нагнетательную трубку.
Устройство шестеренного насоса с внутренним зацеплением
Зубчатые шестеренные насосы моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других оборудуются двумя шестеренками, находящимися в корпусе устройства. Одно колесо работает под воздействием электромотора, установленного на одной оси с самой шестеренкой. Следует отметить, что это колесо является ведущим, а второе, которое зацепляется от него, считается ведомым.
Когда агрегаты моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других, вода захватывается зубчиками шестеренки, после чего перемещается в сторону нагнетания. Поскольку в гидравлических устройствах масляного типа плотность сцепления зубчиков максимальная, обратный ход жидкости минимален, такой принцип работы.
к меню ↑
Принцип работы DESMI (видео)
к меню ↑
Типы устройств
Если с принципом все ясно, перейдем к разновидностям. Шестеренные насосы моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других с муфтами и без, можно разделить на несколько основных видов:
- Устройство с внешним зацеплением. Такая разновидность агрегатов на сегодня является одной из самых распространенных и простых по своей конструкции. Вращение и смещение достигается путем изменения объемов в полостях соединенных между собой компонентов с независимыми приводами. Оборудование такого типа считается наиболее мощными и одним из самых дешевых вариантов. Такие масляные гидравлические НШ применяются для перекачки воды или другой жидкости с большой вязкостью. Агрегаты с внешним зацеплением могут функционировать на большом давлении, но по своим размерам они значительно больше.
- Устройства с внутренним зацеплением представляет собой агрегат такого типа, где ведомая шестеренка установлена внутри ведущей. Когда элементы начинают вращаться под давлением, НШ получает более высокий уровень объема вытеснения, соответственно, он обладает лучшими всасывающими характеристиками.
- Трехшестеренные устройства оснащаются одной ведущей шестеренкой и двумя ведомыми. Кроме того, в них находится четыре всасывающих лопасти, и пять – напорных. На практике данные масляные гидравлические агрегаты этого типа оптимально использовать в приводах, где следует иметь две напорные линии, независящие друг от друга. Также следует отметить, что количество зубчиков на шестеренках определяет равномерность подачи воды, в частности, чем зубчиков будет больше, тем подача будет равномернее, но производительность при этом немного теряется.
к меню ↑
Основные узлы конструкции
В зависимости от модели 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а или другой от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других, корпус установки может быть выполнен из разных материалов. Обычно для этих целей используется алюминий. Внутри корпуса устройства, будь то насос НШ 32, насос НШ 50 или любой другой, с муфтой или без, находится подшипниковый блок с шестеренками, а также уплотнительная конструкция.
Основные элементы шестеренного насоса НШ-К
Внутри последней расположены две сегментные поверхности, их обхватывают зубчики с определенным зазором, предназначенные для уплотнения валов. Уплотнения по торцам конструкции достигается за счет поджимных пластин, установленных в пазах блока. С левой стороны уплотнительной конструкции есть специальные углубления для резиновых прокладок.
В результате нагнетания воды происходит воздействие на пластины, прижимающиеся к торцам шестеренок. Это, в свою очередь, позволяет обеспечить одинаковые утечки вне зависимости от рабочего давления устройства. Сама конструкция, вне зависимости от модели, будь то 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ или других, закрывается крышкой с уплотнительной резинкой.
к меню ↑
Технические характеристики
Устройства моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а и других от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ с муфтами и без, обладают определенными техническими характеристиками. Такие установки используются в системах, функционирующих при высоком давлении.
Они характеризуются относительной простотой конструкции, минимальным числом элементов, из которых состоят, не особо высокой ценой и достаточной устойчивостью к загрязнениям. Параметр давления должен варьироваться в районе от 10 до 20 кПа, чтобы в ходе эксплуатации установки предотвратить вероятность кавитации.
- Давление НШ с внешним типом зацепления составляет не более 280 бар. В данном случае наибольшая скорость вращения шестеренок варьируется в районе 3800 об/мин, а показатель мощности составляет не более 85 кВт. Что касается объема, то здесь все зависит от производителя и объем а – от 0.5 до 250 см³.
- Если говорить об устройстве с внутренним типом зацепления, то здесь уровень давления составляет не более 315 бар. Скорость вращения валов – около 3600 об/мин, а уровень мощности – не более 95 кВт. Что касается объема, то этот показатель составляет от 1,7 до 250 см³.
Таблица технических характеристик шестеренных насосов серии НШМ
к меню ↑
Преимущества и недостатки
Любой сдвоенный гидравлический масляный шестеренчатый насос НШ 40 или другой, с муфтой и без, вне зависимости от параметров и размеров, обладают рядом плюсов и минусов. Плюсы:
- Шестеренчатный гидравлический насос НШ 14 или другой модели – это надежное устройство с высоким сроком службы.
- Размеры. Масляные шестеренчатые агрегаты обладают небольшими размерами, что позволяет без проблем их транспортировать. Будь то круглая конструкция или другой формы.
- Шестеренчатые устройства обычно обладают простой конструкцией.
- Достаточно высокий коэффициент полезного действия.
- Возможность сдвоенного устройства перекачивать вязкие и горячие жидкости.
Минусов таких устройств с муфтами и безнемного, но они есть. Основной недостаток гидравлического масляного агрегата (круглой или любой другой формы) состоит в том, что на зубчатые шестеренки жидкость воздействует в одностороннем порядке.
Шестеренные агрегаты обладают простой конструкцией
Соответственно, есть большая вероятность столкнуться с необходимостью ремонта из-за расточки корпуса.
к меню ↑
Основные неисправности
Теперь перейдем к вопросу ремонта, который может быть вызван некоторыми неисправностями. Основной список поломок агрегата с муфтами или без, приведен ниже:
- Появление вибраций при работе агрегата. Неисправность может быть вызвана ослаблением крепления агрегата к кронштейну, выходом из строя муфты или несносности валов.
- Повышенный шум может быть обусловлен ослаблением затяжки насоса и моторчика либо износом подшипников.
- Резкие колебания давления свидетельствуют о необходимости ремонта всасывающей магистрали, а также пониженным уровнем жидкости в баке.
- Утечка масла требует ремонта уплотнительного узла либо более сильной затяжки фиксатора нагнетательного трубопровода.
- Если подача агрегата в целом снизилась, то это может свидетельствовать о необходимости ремонта качающего узла. Также это может быть связано с высокой температурой масла.
Если устройство греется, это также говорит о необходимости его ремонта. Иногда требуется заменить фланцы, а в некоторых случаях нужен полный разбор конструкции для дальнейшего ремонта.
Шестеренный насос НМШ 5-25-4.0/25
Если вы столкнулись с такой проблемой, то это дело лучше доверить профессионалу, самостоятельный ремонт может только усугубить ситуацию.Главная страница » Насосы
битума, мазута, масел, а так же пищевой промышленности. Насосы с внутренним зацеплением
Шестеренные (шестеренчатые) насосы для вязких жидкостей, ГСМ
Шестеренчатые насосы: устройство
Шестеренный насос состоит из корпуса, крышки и качающего узла. «Сердце» насоса — это две зацепленные шестерни в качающем узле, одна из которых является ведущей (она приводится в движение приводом), а другая, соответственно — ведомой. При их вращении жидкость, попадающая во впадины между зубьями, перемещается из полости всасывания (где давление понижено) в полость нагнетания, откуда вытесняется в патрубок. Таким образом, насос работает согласно объемному принципу, поскольку вещества перемещаются в полостях, которые изменяют свой объем.
Число зубьев в насосе можно уменьшить до двух, но в таком случае необходимо подвести привод к обоим элементам, поскольку зацепления не происходит.
Основные узлы насоса
Помимо шестерен, корпуса и крышки, в насосе имеется уплотняющая часть (сальник или механическое уплотнение). Она обеспечивает как радиальное, так и торцевое уплотнение (две пластины в особых пазах уплотняющей части). При перекачке жидкости создается автоматическое давление на пластины, которые прижимаются к торцам шестерен и тем самым устраняют зазор. Вал насоса уплотнен манжетой, которая крепится к корпусу специальными кольцами.
Типы насосов
Шестеренчатые насосы разделяются на насосы с внешним и внутренним зацеплением. Первый тип наиболее распространен и прост в устройстве: это две шестерни с независимыми приводами. Второй тип шестеренных насосов сложнее устроен, но и более компактен. Ведомая шестерня располагается внутри ведущей, что обеспечивает большую силу всасывания. Здесь всасывание жидкости обеспечивается тем, что перекачиваемая среда транспортируется между зубьями шестерен, которые, в свою очередь взаимодействуют следующим образом: ведущая шестерня, активируемая ротором, зацепляет ведомую, опирающуюся на «полумесяц» внутри нее и расположенную эксцентрически.
Существуют также и трехшестеренные насосы с одной ведущей шестерней, которые используются в гидроприводах. Всасывающих полостей у них уже 4, а нагнетающих — 5. Применяются они там, где требуется высокая подача.
Характеристики шестеренчатых насосов
- Обратный поток: за счет конструкционных особенностей эти насосы могут полноценно качать жидкости как в одном, так и в другом направлении.
- Не зависимая от давления производительность: шестеренный насос, принцип работы которого основан на перемещении вещества шестернями, перемещает строго определенное количество этого самого вещества за один оборот.
- Нет пульсации (благодаря отсутствию перепадов давления и равномерному вращению шестерен)
- Самовсасывание: в рабочей камере насоса создается разрежение, что и обеспечивает всасывание продукта
Сферы применения
Насосы работают с широким набором различных сред, в том числе абразивных. Однако в суспензии не должно быть твердых включений и сгустков.
Шестеренчатые насосы для вязких жидкостей отлично справляются с перекачкой (а также дозированием) химикатов, сиропов, клея ПВА, смол, полимеров, консистентной смазки, асфальта, кровельной мастики и битума. Востребованы они также и в дорожном строительстве. Специализированные насосы могут перекачивать битумные мастики при температурах до 120 градусов.
В химической промышленности, помимо дозировки химикатов, эти насосы используются для перекачки алкоголя, клея и канифоли, изоцианов и полиолов, щелочей и кислот, синтетических жидкостей, стирола, толуола, полиола, красителей, жидкого стекла и мелового покрытия. Также они могут перекачивать различные хозяйственные товары — мыла, шампуни, моющие средства, кремы различной плотности, эмульсии.
Масляные насосы применяются для перекачки масла (моторного, синтетического, турбинного) в системах смазки и циркуляционных системах, в пищевой промышленности (растительное масло, глицерин). Кроме того, перекачиваемая пищевая продукция может включать в себя: жиры, шоколад, желатин, различные сиропы (например, кукурузный сироп), патоки, карамель и помадку, мед, варенье, сливки — список практически не ограничен.
Шестеренчатые насосы для нефтепродуктов используются при добыче нефти, в нефтехимии, перекачке мазута. С их помощью разгружают цистерны, перекачивают бензин и дизельное топливо.
В лакокрасочной промышленности насосы данного типа также пользуются спросом, поскольку способны перекачивать разнообразные пигменты, красители, краски, лаки, растворители.
Для нужд целлюлозно-бумажной промышленности насосы успешно перекачивают бумажную массу, известковые шламы, клеи и чернила.
В машиностроении насосы используются в качестве части рабочей системы. Шестерни используемых насосов обычно прямозубые и исполнены из углеродистой стали.
Преимущества шестеренных насосов
- Простота конструкции: основные рабочие компоненты шестеренного насоса (купить который можно на нашем сайте) — это собственно шестерни и осевое уплотнение. Хотя они и изнашиваются сильнее остальных частей, заменять их потребуется только через тройку лет безостановочной работы. Кроме того, при производстве насосов Tuthill используется высокопрочный чугун и нержавеющая сталь, что также улучшает характеристики их износа. Шестеренные насосы в целом отличаются надежностью, компактностью и сравнительно высоким КПД (до 80-95%).
- Простое техобслуживание: насос не нужно демонтировать. Полный доступ к элементам можно получить, открутив внешнюю крышку.
- Универсальность применения (на примере насосов Tuthill). Шестеренные гидравлические насосы этой компании способны работать с широким спектром веществ: масло, химикаты, высоковязкие жидкости, среды, требующие герметичной перекачки (например, взрывоопасные или ядовитые) или среды с неравномерной вязкостью, краски и покрытия, строительные материалы, пищевые продукты и многое другое. Они используются для промышленных применений, тяжелых условий работы (шестеренные насосы повышенной прочности серии Heavy Duty), требований высокой производительности и пр.
Все эти качества шестеренных насосов делают их универсальным оборудованием для применения во множестве отраслей промышленности. Выяснить, какой вариант лучше подойдет для вас, можно, написав нам или позвонив по телефону: 8 800 100 3146
Полезная информация о шестеренчатых насосах с внутренним зацеплением
Что такое шестеренчатый насос с внутренним зацеплением?
Шестеренчатый насос — это тип поршневого насоса прямого вытеснения. Шестеренчатые насосы используют действие вращающихся зубчатых колес или шестерен для перекачки жидкостей. Вращающиеся шестерни создают жидкостное уплотнение с корпусом насоса и создают всасывание на входе в насос. Жидкость, всасываемая в насос, попадает в зубцы вращающихся шестерен и передается на нагнетание.Шестеренчатый насос обеспечивает плавный безимпульсный поток, пропорциональный скорости вращения его шестерен.
Шестеренчатый насос бывает двух основных исполнений: внешний и внутренний (рисунок 1). Насос с внешним зацеплением состоит из двух идентичных блокирующихся шестерен, поддерживаемых отдельными валами. Насос с внутренним зацеплением работает по тому же принципу, но две блокирующие шестерни имеют разные размеры, причем одна вращается внутри другой. Большая шестерня (ротор) является шестерней с внутренним зацеплением, т.е. ее зубья выступают внутрь.Внутри него находится внешняя шестерня меньшего размера (холостой ход — только ротор приводится в движение), установленная не по центру. Он предназначен для блокировки с ротором, так что зубья шестерни входят в зацепление в одной точке. Шестерня и втулка, прикрепленные к корпусу насоса, удерживают натяжное колесо в нужном положении. Неподвижная перегородка или распорка в форме полумесяца заполняет пустоту, образованную смещенным от центра монтажным положением ролика, и действует как уплотнение между впускным и выпускным портами.
В этой статье более подробно описаны шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением.
Как работает шестеренчатый насос с внутренним зацеплением?
В рабочем цикле шестеренчатого насоса с внутренним зацеплением есть три стадии: наполнение, перекачка и подача (Рисунок 2).
Поскольку шестерни выходят из зацепления на впускной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Жидкость течет в полости и захватывается зубьями шестерни, поскольку шестерни продолжают вращаться относительно корпуса и перегородки насоса.
Уловленная жидкость перемещается от входа к выходу вокруг обсадной колонны.
Поскольку зубы шестерни становится блокированы на нагнетательной стороне насоса, объем уменьшается, и жидкость вынуждена под давлением.
Точные допуски между шестернями и корпусом позволяют насосу развивать всасывание на входе и предотвращать обратную утечку жидкости со стороны нагнетания (хотя утечка более вероятна для жидкостей с низкой вязкостью).
Каковы основные характеристики и преимущества шестеренчатого насоса с внутренним зацеплением?
Шестеренчатые насосы компактны и просты с ограниченным количеством движущихся частей.Шестеренчатые насосы не могут соответствовать давлению, создаваемому поршневыми насосами, или расходам центробежных насосов, но обеспечивают более высокое давление и производительность, чем лопастные или лопастные насосы. Насосы с внутренним зацеплением имеют лучшую всасывающую способность, чем конструкции с внешним зацеплением, и больше подходят для жидкостей с высокой вязкостью, хотя их полезный рабочий диапазон составляет от 1 сП до более 1000000 сП.
Поскольку производительность прямо пропорциональна скорости вращения, насосы с внутренним зацеплением обычно используются для дозирования и смешивания.Небольшой внутренний объем обеспечивает надежное измерение жидкости, проходящей через насос, и, следовательно, точное регулирование расхода.
Насосы с внутренним зацеплением могут быть спроектированы для работы с агрессивными жидкостями. Хотя они обычно изготавливаются из чугуна или нержавеющей стали, новые сплавы и композиты позволяют насосам работать с агрессивными жидкостями, такими как серная кислота, гипохлорит натрия, хлорид железа и гидроксид натрия.
Каковы ограничения шестеренчатого насоса с внутренним зацеплением?
Насосы с внутренним зацеплением являются самовсасывающими и могут работать всухую, хотя их характеристики всасывания улучшаются, если шестерни смочены.Шестерни должны смазываться перекачиваемой жидкостью и не должны работать всухую в течение длительного времени. Некоторые конструкции шестеренчатых насосов могут работать в любом направлении, поэтому один и тот же насос можно использовать, например, для загрузки и разгрузки судна.
Строгие допуски между шестернями и корпусом означают, что эти типы насосов подвержены износу, особенно при использовании с абразивными жидкостями или сырьем, содержащим унесенные твердые частицы. Насосы с внешним зацеплением имеют четыре подшипника в перекачиваемой среде и имеют жесткие допуски, поэтому они менее подходят для работы с абразивными жидкостями, чем конструкции с внутренним зацеплением.Для этих применений шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением более надежны, поскольку в жидкости работает только один подшипник (иногда два). Шестеренчатый насос всегда должен иметь сетчатый фильтр, установленный на стороне всасывания, чтобы защитить его от крупных, потенциально опасных твердых частиц.
Как правило, если предполагается, что насос будет работать с абразивными твердыми частицами, рекомендуется выбрать насос с большей производительностью, чтобы он мог работать на более низких скоростях для уменьшения износа. Однако следует иметь в виду, что объемный КПД шестеренчатого насоса снижается при более низких скоростях и расходах.Шестеренчатый насос не следует эксплуатировать слишком далеко от рекомендованной скорости.
Для высокотемпературных применений важно убедиться, что диапазон рабочих температур совместим со спецификацией насоса. Тепловое расширение корпуса и шестерен уменьшает зазоры внутри насоса, что также может привести к повышенному износу и, в крайних случаях, отказу насоса.
Несмотря на все меры предосторожности, шестеренчатые насосы, как правило, со временем изнашиваются шестерни, кожух и подшипники.По мере увеличения зазоров происходит постепенное снижение эффективности и увеличение проскальзывания потока: утечка перекачиваемой жидкости из нагнетательного патрубка обратно на всасывающую сторону. Проскальзывание потока пропорционально кубу зазоров между зубьями зубчатого венца и обсадной колонной, поэтому на практике износ оказывает небольшое влияние до тех пор, пока не будет достигнута критическая точка, от которой характеристики быстро ухудшаются.
Шестеренчатые насосы продолжают перекачивать, преодолевая противодавление, и, если они подвергаются блокировке на выходе, будут продолжать создавать давление в системе до тех пор, пока не выйдет из строя насос, трубопровод или другое оборудование.Хотя по этой причине большинство шестеренчатых насосов оснащены предохранительными клапанами, всегда рекомендуется устанавливать предохранительные клапаны в другом месте системы для защиты оборудования, расположенного ниже по потоку.
Низкие скорости, большие зазоры и большие внутренние объемы шестеренчатых насосов с внутренним зацеплением делают их более подходящими для чувствительных к сдвигу жидкостей, таких как продукты питания, краски и мыло, чем конструкции с внешним зацеплением. Насосы с внутренним зацеплением также предпочтительны, когда важна гигиена из-за их механической простоты и того факта, что их легко разобрать, очистить и собрать.
Каковы основные области применения шестеренчатых насосов с внутренним зацеплением?
Насосы с внутренним зацеплением универсальны и обладают эффективным диапазоном рабочей вязкости от 1 сП до 1 000 000 сП. Они часто используются для перекачивания жидких жидкостей, таких как вода, растворители и мазут, но превосходно подходят для перекачивания густых жидкостей, таких как асфальт, шоколад и клеи. Насосы с внутренним зацеплением также имеют широкий диапазон рабочих температур (до 400 ° C), что делает их пригодными для перекачивания сложных жидкостей, таких как гудрон и расплавленная сера.
Некоторые типичные области применения шестеренчатых насосов с внутренним зацеплением:
Мазут и смазочное масло
Смолы и полимеры
Спирты и растворители
Асфальт, битум и гудрон
Пенополиуретан (изоцианат и полиол)
Пищевые продукты, такие как кукурузный сироп, шоколад и арахисовое масло
Краски, чернила и пигменты
Мыла и ПАВ
Гликоль
Сводка
Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением перемещает жидкость, многократно заключая фиксированный объем в блокирующие шестерни, передавая ее механически, обеспечивая плавный безимпульсный поток, пропорциональный скорости вращения шестерен.
Насосы с внутренним зацеплением универсальны и способны работать в широком диапазоне вязкостей и температур жидкости. Они предпочтительнее, чем конструкции с внешним зацеплением, в приложениях, связанных с жидкостями с более высокой вязкостью, при высоких температурах и с жидкостями, содержащими твердые частицы. Как правило, шестерни с внутренним зацеплением работают на более низких скоростях вращения, чем конструкции с внешним зацеплением, имеют большие зазоры и, следовательно, менее подвержены износу в этих применениях. По тем же причинам шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением также лучше подходят для перекачивания чувствительных к сдвигу жидкостей.
Строительство, работа, типы и их преимущества
Насосная промышленность стала широко известной с самого 1982 года, после чего было внесено множество усовершенствований и изобретений. Одна из разработок, которая стала великим изобретением, — это поршневые насосы прямого вытеснения и их типы. Расширенные знания в области охраны окружающей среды дали реальное развитие насосам без уплотнений вала. Тенденция электроники и компьютеров даже вошла в сферу применения насосов в качестве приводов с регулируемой скоростью.Программное обеспечение для выбора насоса ускорило процесс выбора насоса вместе с несколькими сценариями. Из всего этого мы собираемся обсудить «шестеренчатый насос».
Что такое шестеренчатый насос?
Шестеренчатый насос относится к категории поршневых насосов прямого вытеснения, которые имеют ротационный насос непрерывного действия. С помощью зубчатого зацепления механическая энергия преобразуется в энергию жидкости, что создает вакуумное всасывание. Пространство между зубчатым зацеплением втягивает высокий уровень вязких жидкостей, позволяя им течь к поверхности стены, а затем к выходу.Этот насос эффективно работает при повышенном уровне вязкой жидкости, такой как масло, потому что не требует заливки.
Конструкция шестеренчатого насоса
Обычно шестеренчатый насос конструируется с двумя или более вращающимися шестернями внутри секции корпуса, имеющими больший допуск. Чтобы обеспечить правильную передачу жидкости, входное и выходное отверстия выполнены с надлежащим кожухом. В зависимости от конструкции корпуса шестеренчатый насос бывает двух типов. А это
- Насосы с внутренним зацеплением
- Насосы с внешним зацеплением
Выбор шестеренчатого насоса основывается на существенных факторах.В случае этих насосов смещение жидкости на каждый оборот зубьев шестерни определяется как:
Q = ʃ0zt0Vndt
Где колебания расхода (ŋ) = Vmax — Vmin
И здесь ‘Q’ соответствует вытеснению жидкости
‘Z’ соответствует количеству связанных зубцов
‘Vn’ соответствует расходу жидкости
‘t0’ соответствует времени, необходимому для вращения зубьев
‘Vmax’ и ‘Vmin’ соответствуют максимальному и минимальному расход
‘Vav’ соответствует среднему расходу
Принцип работы
Принцип работы шестеренчатого насоса можно объяснить следующим образом:
При вращении зубчатых колес внутри секции кожуха воздух будет заклинивать между зубами и по всей длине, что создает пространство.Это показывает результат подъема жидкости в положительном направлении вверх на пути к всасывающему насосу. Насос продолжает втягивать воздух до тех пор, пока он не начнет принимать жидкость через внутреннюю секцию.
В него будет втягиваться жидкость на уровне атмосферного давления; до того, как оказаться зажатым между двумя колесами. Постепенно вязкая жидкость будет вытягиваться в направлении выхода, а затем — в направлении выхода. Насос эффективно работает и в неактивном состоянии, но работает более активно, когда он был заправлен ранее.
Дополнительная защита в сценарии разгрузки клапана встроена в револьверный насос шестеренчатого типа, чтобы исключить любые повреждения трубопровода или насоса. Предохранительный клапан снижает дополнительное давление во время аварийной ситуации, тем самым защищая все оборудование.
конструкция шестеренчатого насоса
Типы
Есть в основном два шестеренчатых насоса типа и
Внутренний шестеренчатый насос
Этот насос работает по схожему принципу, но здесь блокирующие шестерни разных размеров и одна вращающийся внутри другой передачи.Большая шестерня, которая означает, что ротор называется внутренней шестерней, а зубья находятся на внутренней стороне. Внутри ротора есть минимальная шестерня. Зубья этих двух шестерен заблокированы в одном положении.
Когда эти шестерни выходят из сетки на впускной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Затем жидкость втекает в полости и окружается зубьями шестерни, поскольку две шестерни продолжают вращаться, противоположно перегородке и секциям корпуса. Когда зубья шестерни блокируются на стороне нагнетания насоса, объем жидкости уменьшается, и жидкость вытягивается.
шестеренчатый насос с внутренним зацеплением
Внешний шестеренчатый насос
Здесь две шестерни имеют одинаковый размер, поскольку они заблокированы другими отдельными валами. Как правило, мотор приводит в движение начальную шестерню, а вторая — от начальной. В некоторых случаях двигатель приводит в движение оба вала. Подшипники со стороны кожуха будут поддерживать валы.
Когда эти шестерни выходят из сетки на впускной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Затем жидкость втекает в полости и окружается зубьями шестерни, поскольку две шестерни продолжают вращаться напротив секции корпуса.Когда зубья шестерен на насосе заблокированы.
Приложения
Применения шестеренчатого насоса указаны ниже:
В основном шестеренчатые насосы используются для повышенного уровня вязких жидкостей, таких как смолы, масло, пищевые продукты и краски.
- Они используются там, где требуется точное дозирование.
- Поскольку производительность шестеренчатого насоса не сильно зависит от давления, его можно применять даже в тех случаях, когда имеется несбалансированная подача.
Классификация шестеренчатых насосов также имеет свои специфические области применения:
Применение шестеренчатого насоса с внешним зацеплением
- Химическое смешивание и компаундирование
- Используется в смазочных и топливных маслах
- Полимеры и растворяющие вещества
- Едкие и кислые жидкости
- Гидравлические , сельское хозяйство и машиностроение
- Дозирование полимеров и химические экстракты
Внутренний шестеренчатый насос Применение
- Используется в производстве поверхностно-активных веществ и мыла
- Пигменты, чернила и смолы
- Используется в пищевых продуктах, таких как корм для животных, какао-масло, кукуруза супы и во многих
Преимущества и недостатки шестеренчатого насоса
Преимущества
- Оптимизированное техническое обслуживание
- Минимальная подверженность кавитации
- Управляемые результаты
- Управление широким диапазоном вязких жидкостей
Недостатки
- Издает громкий звук во время блокировки шестерен.
- Жидкость необходимо очистить от абразивов
Часто задаваемые вопросы
1).В чем разница между шестеренчатыми насосами с внутренним и внешним зацеплением?
Разница между этими шестеренными насосами заключается в размерах ротора и промежуточной шестерни.
2). Могут ли шестеренчатые насосы работать всухую?
Да, шестеренчатые насосы могут работать как самовсасывающие
3). Что подразумевается под передаточным числом?
Определяется как отношение оборотов выходного вала за один оборот входного вала.
4). Что такое шестеренчатый насос с внешним зацеплением?
Насос с внешним зацеплением — это насос PD, который работает с двумя аналогичными и блокирующими шестернями, которые поддерживаются двумя отдельными валами.
5). Что такое поршневой насос прямого вытеснения?
Насос PD — это насос, который имеет увеличивающиеся и сужающиеся полости на стороне всасывания и нагнетания.
Таким образом, оба типа шестеренчатых насосов широко используются во многих областях, и их преимущества и недостатки позволяют применять их во многих отраслях промышленности. Кроме того, простое обслуживание и минимальная подверженность проблемам улучшают работу шестеренчатых насосов. Узнайте больше о концепциях других характеристик шестеренчатого насоса?
Что такое шестеренчатый насос? — Строительство, проектирование и работа
Что такое шестеренчатый насос? Шестеренчатый насос — это тип роторного насоса прямого вытеснения с постоянной подачей.Это означает, что он генерирует постоянное количество. Он преобразует механическую энергию в энергию жидкости, создавая вакуумное всасывание с помощью зубчатого зацепления. Пространство, оставшееся между этими зубчатыми зацеплениями, засасывает высоковязкие жидкости, вытесняя их вдоль стенок корпуса, а затем к выходу.
Шестеренчатый насос хорошо подходит для жидкости с высокой вязкостью, такой как масло, поскольку не требует заливки; не смешивают и не эмульгируют жидкость, эффективны и имеют высокий напор с устойчивостью к мелким частицам.Это может вызвать у вас сомнения и вопросы: «Можно ли использовать шестеренчатый насос для воды? «.
Можно ли использовать шестеренчатый насос для воды?
Теоретически « YES » шестеренчатый насос может использоваться для перекачивания воды, если всасывающий патрубок заполнен жидкой водой. Шестеренчатый насос не рекомендуется для использования с водой; так как вода не обладает смазывающими свойствами и, таким образом, приводит к эрозии зубьев шестерен. Кроме того, шестеренчатые насосы имеют тенденцию к проскальзыванию с жидкостями с низкой вязкостью, такими как вода, что влияет на конечное давление на выходе.
Скольжение — это явление рециркуляции частей выходного потока обратно во всасывающее отверстие через внутренний зазор в шестеренчатом насосе. Увеличение проскальзывания снижает общий КПД насоса, что делает его неэкономичным для водных применений.
Конструкция и конструкция шестеренчатого насоса
Шестеренчатый насос содержит две или более вращающихся шестерни внутри корпуса с большим допуском между корпусом и шестернями. Точки входа и выхода выполнены в корпусе насоса для правильной перекачки жидкости.По конструкции шестеренчатый насос может быть шестеренчатого типа с внешним или внутренним зацеплением.
В шестеренчатом насосе с внешним зацеплением одинаковые шестерни расположены рядом друг с другом; с одним подключенным к двигателю; которые затем приводят в движение другую передачу. С другой стороны, небольшая промежуточная или ведомая шестерня расположена внутри большой шестерни ротора в шестеренных насосах с внутренним зацеплением.
Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением являются наиболее распространенными из-за их низкой стоимости и хороших характеристик при высоком давлении. В зависимости от конструкции они могут быть как однонаправленными, так и двунаправленными; имеют низкий уровень шума, компактную конструкцию, отличную производительность и лучшую надежность.
Как правило, насос с косозубой шестеренкой предпочтительнее прямозубого шестеренчатого насоса; из-за лучшего рабочего поведения одного над другим. Однако насосы с цилиндрической шестерней конструктивно проще и дешевле своих аналогов; Таким образом, правильный тип передачи выбирается исходя из требуемых параметров. Для шестеренчатых насосов смещение жидкости на оборот зубьев шестерни рассчитывается по формуле: —
Q = ∫0zt0VndtAnd,
Колебания потока (η) = Vmax — VminVavЗдесь
Q = Объем жидкости
Z = количество связанных зубьев
V n = объемный расход жидкости.
t 0 = Время на оборот зубьев.
V max = Максимальный объемный расход
V min = Минимальный объемный расход
V av = Средний расход.
Как работает шестеренчатый насос?
Когда два зубчатых колеса вращаются внутри закрытого кожуха, воздух захватывается между двумя зубьями и вдоль зубьев и кожуха, создавая вакуум. Это приводит к положительному подъему жидкости к всасывающему отверстию насоса.насос будет продолжать всасывать воздух до тех пор, пока он не начнет получать постоянную подачу жидкости на его входной стороне.
Жидкость всасывается при атмосферном давлении; прежде чем оказаться зажатым между зубьями двух колес. Медленно вязкая жидкость будет тянуться к выходу и откачиваться наружу. Насос хорошо работает даже в режиме холостого хода, но еще лучше работает, когда он уже заправлен. На судне эти насосы используются в качестве насоса смазочного масла, насоса перекачки мазута и насоса котельного топлива.
Дополнительный предохранительный клапан в виде предохранительного клапана установлен в шестеренчатом ротационном насосе, чтобы избежать повреждения насоса или трубопровода. Предохранительный клапан снизит избыточное давление в случае неисправности или аварийной ситуации; защита оборудования и окружающей среды.
Что такое люфт шестеренчатого насоса и его применение?
Люфт — это небольшой зазор, оставшийся после встречи зубьев друг с другом во время нормальной работы насоса. Это может быть как желательным, так и нежелательным в зависимости от ситуации.Например, люфт ограничивает быстрое и легкое реверсирование шестеренчатых насосов; с другой стороны, он также обеспечивает надлежащую смазку, предотвращающую заклинивание или заедание зубьев шестерни. Это также играет ключевую роль в поддержании надлежащего срока службы подшипников и предотвращении перегрева.
Основные преимущества наличия соответствующего люфта между шестернями: —
- Пониженный шум
- Лучшая смазка
- Избегайте перегрева
- Бесперебойная работа
- Нет необходимости конструировать насосы с высокой точностью.
Преимущества и недостатки шестеренчатого насоса
Шестеренчатые насосы можно использовать для различных применений, но они предпочтительны и ограничиваются жидкостями с высокой вязкостью. Основные преимущества и недостатки этих насосов: —
Преимущество
- Дешевый / Экономичный
- Высокое число оборотов в минуту
- Надежный
- Реверсивный
- Простая конструкция
- Регулируемый выход
- Самовсасывающий
- Меньшая подверженность кавитации.
- Работает с большим количеством вязких жидкостей.
Недостатки
- Может стать неэффективным из-за кавитации или эрозии
- Может быть шумным
- Не работает с большим количеством абразивных частиц.
- Не подходят для воды и других жидкостей с низкой вязкостью.
Различия между шестеренчатым насосом и центробежным насосом
Шестеренчатый насос | Центробежный насос |
Тип поршневого насоса насос динамического давления | |
Эти насосы используются в основном для жидкостей с высокой вязкостью, таких как нефть. | Эти насосы используются для жидкостей с низкой вязкостью, таких как вода. |
Шестеренчатые насосы используются для работы с высоким напором и низким расходом. | Центробежный насос используется для низкого напора и высокого расхода. |
Высокий КПД | Низкий КПД |
Дешевый и простой | Простой, но относительно дорогой |
9432 | |
9432 Низкая склонность к кавитации | |
Самовсасывающий | Требуется заливка |
Для перекачки жидкости используются зубья шестерни. | Используйте крыльчатку для перекачки жидкости. |
Требуется небольшой зазор и точность деталей | Не требует такого малого зазора и точности деталей. |
Можно обратить вспять без побочных эффектов. | Не может быть отменено без побочных эффектов. |
Техническое обслуживание
Правильное техническое обслуживание и уход являются наиболее важными аспектами бесперебойной работы шестеренчатого насоса.Надлежащие записи о прошлом обслуживании / ремонте, производительности и замене помогут определить производительность насоса в будущем. Проверьте работу клапана регулирования давления, чтобы гарантировать безопасность в случае превышения давления.
Реле потока, если оно установлено, необходимо проверить на работу, чтобы избежать работы насосов всухую. Шестеренчатый насос при работе всухую приводит к локальному перегреву и износу зубьев шестерен. Подшипники насоса необходимо заменять при каждом капитальном ремонте; подшипники наиболее подвержены повреждениям, ведущим к несоосности и дисбалансу шестеренчатого насоса.
Проверяйте состояние подшипников при каждом техническом обслуживании и при необходимости заменяйте или при каждом капитальном ремонте. Любой необычный шум или внезапное усиление шума насоса является явным признаком выхода подшипника из строя из-за износа или повреждения; и нужно заменить.
Также читайте:
Не можете найти то, что ищете?
Почему бы не запросить собственную тему!
Обзор внешнего шестеренчатого насоса Шестеренные насосы с внешним зацеплением являются популярным принципом перекачки и часто используется в качестве смазочных насосов в станках, в гидравлических системах передачи энергии и в качестве масляные насосы в двигателях. Насосы с внешним зацеплением могут быть одинарными или двойными (два комплектов шестерен) насосных конфигураций с прямозубые (показаны), косозубые и елочные шестерни. Цилиндрические и шевронные шестерни обычно обеспечивают более плавный поток, чем прямозубые шестерни, хотя все типы шестерен относительно гладкие. В насосах с внешним зацеплением большой мощности обычно используются косозубые или елочные шестерни. Небольшой насосы с внешним зацеплением обычно работают при 1750 или 3450 об / мин, а более крупные модели работают при скорость до 640 об / мин.Насосы с внешним зацеплением имеют жесткие допуски и валы поддержка с обеих сторон шестерен. Это позволяет им бежать к давление выше 3000 фунтов на квадратный дюйм / 200 бар, что делает их хорошо подходящими для использования в гидравлика. С четырьмя подшипниками в жидкости и жесткими допусками, они не подходят для работы с абразивом или при экстремально высоких температурах Приложения. Плотнее внутренние зазоры обеспечивают более надежное измерение жидкости, проходящей через насос и для большего контроля потока.Из-за этого насосы с внешним зацеплением популярны для точного приложения для перекачки и измерения полимеров, топлива и химикатов. добавки. Как Работа шестеренчатых насосов с внешним зацеплением Шестеренные насосы с внешним зацеплением аналогичны насосам насосы с внутренним зацеплением, в которых две шестерни входят в зацепление и выходят из зацепления для создания потока. Тем не мение, в шестеренчатом насосе с внешним зацеплением используются две одинаковые шестерни, вращающиеся друг относительно друга — одна шестерня приводится в движение двигателем, а он, в свою очередь, приводит в движение другую шестерню.Каждая шестерня поддерживается валом с подшипниками с обеих сторон шестерни. 1. Когда шестерни выходят из зацепления, они создают увеличивающийся объем на входной стороне. насоса. Жидкость течет в полость и захватывается зубьями шестерни при их вращении. 2. Жидкость перемещается по внутренней части корпуса в карманах между зубья и кожух — между шестернями не проходит. 3. Наконец, зацепление шестерен выталкивает жидкость через выпускное отверстие под давление. Поскольку шестерни поддерживаются с обеих сторон, насосы с внешним зацеплением работают тихо и обычно используются для приложений с высоким давлением, таких как гидравлические системы. С участием отсутствие консольных нагрузок на подшипники, вал ротора не может прогибаться и вызывать преждевременный износ.
Приложения Общие применения с шестеренчатым насосом с внешним зацеплением включают, но не ограничиваются:
Материалы конструкции / Варианты конфигурации
Как видно из следующего списка, роторные насосы могут быть сконструированы в широком диапазоне материалы.Благодаря точному сочетанию материалов конструкции с жидкостью, превосходное Результатом будет производительность жизненного цикла. Насосы с внешним зацеплением, в частности, могут быть спроектированы для обрабатывать даже самые агрессивные коррозионные жидкости. Пока внешняя передача насосы обычно изготавливаются из чугуна, новые материалы позволяют это насосы для перекачки жидкостей, таких как серная кислота, гипохлорит натрия, железо хлорид, гидроксид натрия и сотни других агрессивных жидкостей.
Производители Дополнительные ресурсы © 2021, Школа насосов ® |
2.972 Как работает шестеренчатый насос
НАЗВАНИЕ: Как работает шестеренчатый насос
АВТОР: Мартин Л.
Калпеппер
КУРС: 2
ГОД: G
ОСНОВНОЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ: Преобразуйте механическую энергию в гидравлическую.
ДИЗАЙН-ПАРАМЕТР: Насос (шестеренчатый насос — это один из типов насосов, который может удовлетворить этот требование)
ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА И ЧАСТИ:
ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ:
В некоторых шестеренчатых насосах есть боковые пластины, как правило, из латуни. который может быть заменен или повторно заточен, когда зазор между лицевой стороной шестерни и концом корпус становится слишком большим
ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:
| Переменная | Описание | Метрические единицы | Английские единицы |
| P дюйм | Мощность на валу | Вт | Мощность |
| P из | Мощность, подводимая к гидравлической системе | Вт | Мощность |
| P убыток | Потеря мощности (т.е.е. на трение по цвету и вязкое рассеивание) | Вт | Мощность |
| Вт | Частота вращения вала | рад / с | об / мин |
| Dp | Повышение давления между входом и выходом | Паскалей | фунтов на кв. Дюйм |
| В | Расход через насос | литров 3 / с | дюйм 3 / с |
| h m | Механический КПД | — | — |
Насос получает мощность от вращающегося вала:
P дюйм = T x w
Часть этой мощности рассеивается в насосе за счет трения колонны и вязкой жидкости. диссипация.Теоретически это нелегко выразить количественно и часто определяется. экспериментально. Эта мощность будет обозначена как P , потеря .
P потери = f (трение, вязкие эффекты ……)
Некоторое количество жидкости просачивается через зазор между сторонами шестерен и концевыми пластинами.
(см. рисунок ниже). Этот зазор должен быть небольшим, чтобы поддерживать давление.
увеличение по насосу. Увеличение зазора снижает способность насосов удерживать
перепад давления между входом и выходом.Разрыв обычно составляет около 0,0005
дюймы.
Мощность, которая может быть получена от жидкости, выходящей из насоса, составляет:
P выход = (Dp x Q) = P дюйм — P потеря = T x w — P потеря
Это также можно выразить с помощью коэффициента полезного действия:
P из = h м x P дюйм
ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА
Производительность / использование насоса ограничено:
КПД
h м = насос P выход / P дюйм .Это функция вязкости жидкости, зазора между внутренними компонентами, трение между сопряженными компонентами и другие переменные.
Обычно шестеренчатые насосы имеют КПД около 85%.
Подшипники
Многие насосы с внешним зацеплением используют подшипники скольжения для поддержки вращающихся валов. В для того, чтобы эти подшипники работали, требуется минимальная скорость (зависит от давления насос.) Помимо ограничения рабочей скорости, во многих случаях подшипники определяют максимальное давление, при котором может работать насос.Если перепад давления в насосе слишком велик, опорные подшипники не смогут выдерживают нагрузки на валы (которые возникают в основном из-за разницы давлений).
ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:
Не включать сюда
ГДЕ НАЙТИ ШЕСТЕРЕННЫЕ НАСОСЫ:
У этих насосов мало движущихся частей, что делает их недорогими. Эти насосы обычно используются там, где требуется от низкого до среднего давления (около 2500 — 4000 фунтов на квадратный дюйм) а механический КПД не очень важен (типичный КПД составляет около 85%.)
Шестеренные насосы можно встретить на следующих машинах:
- Обычно масляный насос вашего автомобиля
- Приспособление для ухода за газоном с гидравлическим приводом
- Некоторые дровоколы с гидравлическим приводом
- Гидравлические агрегаты на грузовые автомобили и спецтехнику
- Дозирование (шестеренчатые насосы хорошо контролируют объемный расход)
ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:
Веб-страницаViking Pump на Насосы с внешним зацеплением
Не забудьте добавить книгу по проектированию гидравлических компонентов
Прочие….
Внутренний шестеренчатый насос Обзор Насосы с внутренним зацеплением исключительно универсальны. Хотя они часто используются для жидких сред, таких как растворители и мазут, они превосходно перекачивают густые жидкости, такие как асфальт, шоколад, и клеи. Полезный диапазон вязкости шестеренчатого насоса с внутренним зацеплением составляет от 1 до более чем 1 000 000 сП. В дополнение к их широкой вязкости диапазон, насос также имеет широкий температурный диапазон, перекачивая жидкости до 750 ° F / 400 ° C. Это связано с единственной точкой торцевого зазора ( расстояние между торцами зубьев шестерни ротора и головкой насоса). Этот зазор регулируется, чтобы приспособиться к высокой температуре, максимально увеличить эффективность при работе с жидкостями с высокой вязкостью, а также при износе. Насос с внутренним зацеплением непульсирующий, самовсасывающий и может работать всухую в течение коротких периодов времени.Они также двухоборотный, что означает, что один и тот же насос может использоваться для загрузки и разгружать суда. Поскольку насосы с внутренним зацеплением имеют только два движущихся частей, они надежны, просты в эксплуатации и просты в обслуживании. Как Насосы с внутренним зацеплением работают 1. Жидкость попадает во всасывающий патрубок. между зубьями ротора (большая внешняя шестерня) и холостого хода (маленькая внутренняя шестерня). Стрелки указать направление насоса и жидкости. 2. Жидкость проходит через насос между зубьями Принцип «шестерня в шестерне». Форма полумесяца разделяет жидкость и действует в качестве уплотнения между всасывающим и напорным патрубками. 3. Головка насоса теперь почти затоплена, незадолго до того, как жидкость будет вытеснена из порт разгрузки. Зацепляющиеся шестерни холостого хода и ротора образуют фиксированные карманы для жидкость, обеспечивающая регулировку объема. 4. Ротор и промежуточные зубья полностью зацепляются, образуя уплотнение на равном расстоянии от нагнетания. и всасывающие порты.Это уплотнение вытесняет жидкость из выпускного отверстия.
Приложения Общие применения шестеренчатых насосов с внутренним зацеплением включают, но не ограничиваются:
Материалы Варианты конструкции / конфигурации
Производители Дополнительные ресурсы © 2021, Школа насосов ® |
Эксплуатация и обслуживание шестеренчатого насоса
В шестеренчатом насосе используются две зубчатые шестерни, зацепляющиеся друг за друга, для проталкивания воды от входа насоса к выходу.На рисунке № 1 показан упрощенный чертеж шестеренчатого насоса с внешними зубьями слева вместе с альтернативным расположением направленных внутрь зубьев.
Рисунок 1. Шестеренные насосы с внешним и внутренним зубьями.
В шестеренчатых насосахиспользуются зубчатые передачи, которые вращаются внутри корпуса с жесткими допусками для всасывания жидкости, а затем выжимают ее впереди себя. Лопастные пароходы использовали тот же принцип работы.Эти насосы являются объемными насосами прямого вытеснения, и все, что в них втягивается, будет вытесняться. Как следствие, они могут создавать очень высокое давление нагнетания. Конструкционные материалы варьируются от металлов различных типов и твердости до пластмасс различных типов и твердости.
Соблюдение малых допусков между корпусом и зубьями имеет решающее значение для эффективной работы. Зазор между краями зубьев и корпусом, концами зубьев и задней и передней стенками корпуса очень мал.Между зубьями и корпусом он составляет порядка 0,1 мм (0,004 дюйма), в то время как зазоры между передней и задней поверхностями шестерен и торцами корпуса составляют всего 0,025 мм (0,001 дюйма). Небольшие зазоры уменьшают рециркуляцию жидкости обратно от нагнетательного патрубка высокого давления к всасывающему патрубку низкого давления и делают эти насосы одними из самых эффективных из имеющихся.
Шестеренчатые насосы обычно имеют одно проходное отверстие вала в корпусе для соединения с приводом. Валы шестерен меньших насосов могут опираться на опорные подшипники на концах корпуса и смазываются продуктом.На более крупных насосах используются подшипники качения, установленные в корпусах подшипников. Для предотвращения контактного износа зубьев поверхность к поверхности, продукт выполняет смазку.
Конструкция шестеренчатого насоса позволяет использовать его с чистыми жидкостями. Убедитесь, что они втягивают жидкость намного выше дна расходного бака в чистом пространстве для жидкости. Можно перекачивать жидкости как с низкой, так и с высокой вязкостью. Если необходимо перекачивать продукты пищевого качества, чувствительные к сдвигу (т. Е. Там, где перемешивающее действие насоса разрушает клетки и волокна), необходимо увеличить размер насоса и уменьшить скорость.
Конструкция также обеспечивает хорошие всасывающие характеристики, и их можно использовать для всасывания чистых жидкостей с низкой вязкостью с большой глубины или расстояния. При перекачивании жидкостей с высокой вязкостью, а также при всасывании с глубины или расстояния облегчите поступление жидкости в насос. Установите всасывающие линии большого диаметра, сделайте их короткими и, по возможности, всегда располагайте насос ниже, чем расходный бак, чтобы всасывание находилось под избыточным давлением хранящейся жидкости.
Очень тонкие допуски не позволяют перекачивать что-либо, содержащее твердые частицы или частицы, поскольку они могут быть зажаты между зубцами и разрушить насос.Если существует риск попадания твердых частиц в насос, необходимо установить сетчатый фильтр на линии всасывания, который можно легко очистить. Используйте сетку с мелкими ячейками, насколько это возможно, без значительного увеличения потерь давления всасывания, иначе в насосе возникнет кавитация. Если частицы настолько мелкие, что проходят через сито, лучше выбрать другую конструкцию насоса.
Являясь поршневым насосом прямого вытеснения, он обеспечивает очень точное количество за каждый оборот, а это означает, что они обладают хорошими характеристиками дозирования независимо от их скорости.Шестеренчатые насосы являются хорошими насосами для дозирования химических добавок, если решены проблемы совместимости материалов.
При использовании шестеренчатого насоса необходимо установить предохранительный клапан для защиты насоса от закрытого клапана или засорения в случае его остановки. PRV может быть подсоединен обратно к стороне всасывания насоса или в резервуар подачи.
Насосы с приводом от ременной передачи имеют дополнительную защиту, заключающуюся в проскальзывании ремня в шкивах, если насос не работает. Убедитесь, что установлены подшипники с высокой радиальной нагрузочной способностью, если насос должен иметь ременной привод.Если между двигателем и насосом используется приводная муфта, очень важно выровнять валы с точностью до 0,05 мм (0,002 дюйма) от конца вала двигателя до конца вала насоса, используя методы лазерного или обратного циферблатного индикатора. Несоосность вала вызывает орбитальное движение, которое нагружает подшипники и деформирует вал при его вращении. Муфты гибких валов будут передавать эти нагрузки.
Эти насосы требуют прочного и прочного крепления на прочных металлических основаниях и цоколях. Если используется прямой линейный привод через муфту вала, весь насосный агрегат должен быть установлен на прочной стальной раме, при этом положения лапок насоса должны быть обработаны с точностью до нуля.025 (0,001 дюйма) допуск
Для шестеренчатых насосовтребуется хорошая и прочная установка, предохранительный клапан для защиты насоса от избыточного давления и гарантированная подача чистой жидкости.