Шестеренные насосы принцип действия: Шестеренчатый насос (шестеренный): принцип работы

Содержание

Новые конструкции шестеренных насосов для нефтехимических, нефтеперерабатывающих и химических производств — Оборудование, услуги, материалы

Шестеренные насосы, благодаря относительной простоте конструкции, надежности и долговечности работы, небольшим габаритным размерам и массе, минимальной трудоемкости изготовления, легкости реверсирования, удобству обслуживания широко используются в химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах.

По принципу действия шестеренные насосы относятся к группе объемных роторно-вращательных насосов с перемещением перекачиваемой жидкости в плоскости, перпендикулярной оси вращения рабочих органов, выполненных в виде шестерен.

Насосы выполняются с шестернями внешнего и внутреннего зацепления. Наиболее распространенным является насос первого типа, который, как правило, состоит из пары зацепляющихся цилиндрических шестерен, помещенных в плотно охватывающий их корпус, имеющий каналы в местах выхода из зацепления шестерен и входа в него, через которые осуществляется подвод (всасывание) и отвод (нагнетание) перекачиваемой жидкости. При вращении шестерен жидкость, заключенная во впадинах зубьев, переносится из камеры всасывания в камеру нагнетания.

В шестеренных насосах отсутствует эффект действия на конструкцию инерционных сил движущихся деталей. Они допускают относительно высокие частоты вращения, а также кратковременные перегрузки по давлению, величину и длительность которых определяют в основном размеры подшипников роторов. Максимальные частоты вращения составляют обычно 2500 и 4000 об/мин, для насосов небольших подач допускаются более высокие частоты вращения (до 15000 об/мин).

Максимальное давление, развиваемое этими насосами, обычно не превосходит 21 МПа, хотя созданы насосы, пригодные для работы при давлении 34 МПа и даже выше. Подача насосов, предназначенных, как правило, для перекачивания жидкостей с хорошими смазывающими способностями и с широким диапазоном вязкостей, доходит до 60 м3/ч.

К недостаткам шестеренных насосов относят неравномерность подачи (пульсацию), сравнительно большие объемные потери, обусловленные в основном утечками перекачиваемой жидкости через радиальные и торцевые зазоры между шестернями и корпусом насоса, повышенная шумность при работе.

В последние годы отечественные и зарубежные фирмы разработали, запатентовали и выпускают новые конструкции шестеренных насосов для химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств, отличающиеся улучшенными характеристиками.

Большим ресурсом работы отличается шестеренный насос внешнего зацепления, содержащий в корпусе ведущую и ведомую шестерни с цапфами, установленными в подшипниках скольжения. Для усиления теплоотвода от пар трения каждый подшипник скольжения выполнен с радиальными сквозными каналами, сообщающими внутреннюю поверхность подшипника с полостью низкого давления (полостью всасывания) через аксиальные каналы. Циркуляция перекачиваемой жидкости по каналамобеспечивает достаточно интенсивный отвод тепла от подшипников скольжения и их смазку.

Фирма Daimler Chrysler AG (Германия) разработала конструкцию шестеренного насоса внешнего зацепления, отличающуюся высоким объемным КПД в течении длительного времени. Это достигнуто за счет того, что полукруглые части корпуса насоса, контактирующие с вращающимися шестернями по наружному диаметру, имеют трехслойную конструкцию: наружный слой выполняется из жесткого материала; внутренний слой — из упругого листового материала; промежуточный, более толстый слой — из упругой пластмассы толщина которого может меняться (увеличиваться) в процессе эксплуатации. Кроме того, контактирующие поверхности внутреннего слоя корпуса и концов зубьев шестерен имеют антифрикционные покрытия. В процессе эксплуатации шестеренного насоса обеспечивается постоянный зазор в паре трения: «внутренний слой корпуса насоса — концы зубьев шестерен» независимо от износа трущихся деталей за счет увеличения промежуточного слоя корпуса, выполненного из упругой пластмассы.

Спецгидравлика (Россия) выпускает сепийно шестеренные насосы внешнего зацепления типа НМШ по ГОСТ 19027-89, предназначенные для перекачивания нефтепродуктов (масло, нефть, мазут, дизельное топливо) без механических примесей, кинематической вязкостью от 1,8∙10⁻⁶ до 1,5∙10⁻³ м²/с, температурой до 70⁰С и отличающиеся небольшими габаритными размерами. Конструктивными особенностями шестеренных насосов типа НМШ являются: высокий КПД 9не менее 85 %), гарантийный срок эксплуатации — 2 года, удобство в эксплуатации, разгрузка от давления нагнетания крышек и торцевого уплотнения приводного вала, пониженная вибрация при работе. Подача насоса типа НМШ — от 4,0 до 6,3 м³/ч, давление нагнетания — от 0,4 до 2,5 МПа.

Подача перекачиваемой жидкости шестеренным насосом носит пульсирующий характер. Пульсация подачи жидкости вызывает пульсацию давления, причем, вследствие инерции жидкости и высокого ее модуля упругости, амплитуда пульсации давления может значительно превысить амплитуду пульсации подачи. Для уменьшения пульсации потока жидкости, подаваемого шестеренным насосом, фирма Danfoss A/S (Германия) разработала устройство, состоящее из перепускного трубопровода, проходящего от нагнетательного патрубка насоса к всасывающему. В трубопроводе установлен управляемый клапан, с помощью которого небольшая часть подаваемой насосом жидкости возвращается на всасывающую сторону насоса, причем открытие клапана совпадает с максимумом давления. В нагнетательном патрубке насоса за местом ответвления перепускного трубопровода установлен обратный клапан, открываемый в сторону нагнетательного трубопровода и связанный специальным каналом с перепускным трубопроводом.

Высокими технико-экономическими показателями отличаются модернизированные шестеренные насосы внешнего зацепления фирмы Witte GmbH (Германия), Особенностью насосов является применение для изготовления подшипников скольжения специального никеле-серебряного сплава, увеличивающего ресурс их работы.

Технологичную конструкцию и уменьшенные уровни шума и вибрации имеет насос внешнего зацепления фирмы Hydroperfect International S.A. (Франция). Основная особенность конструкции насоса — наличие амортизирующего (демпфирующего) объема камеры «А» (рис. 2) между выпускным (нагнетательным) патрубком 4 и выходным отверстием Б. Объем камеры «А» гасит пульсацию потока перекачиваемой жидкости на выходе из насоса, являющуюся следствием дискретности объемов жидкости в пространстве между зубьями ведущей и ведомой шестерен. Другой особенностью конструкции насоса является идентичность профилей поперечного сечения деталей, а также вставок, что упрощает изготовление насоса, уменьшая номенклатуру заготовок и операций механической обработки.

Швейцарская инженерная компания Maag Pump Systems производит химические шестеренные насосы внешнего зацепления модульной конструкции серии Maag, предназначенные для перекачивания различных высоковязких жидкостей, таких как: силикон, смолы, жиры, клеи и т. п. Насосы имеют компактную конструкцию и удобны в эксплуатации.

Фирма Damilen Chryaler Corp. (США) запатентовала конструкцию зубчатой пары для шестеренного насоса внешнего зацепления. Зубья каждой шестерни насоса имеют различную толщину S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ … по делительной окружности. Различие по толщине зубьев варьируется в пределах от -8 до +12 мкм и подбирается по закону случайных чисел, что не сказывается на подаче насоса. В то же время исключается появление резонансных частот шума при работе насоса, что снижает его общий уровень шума.

Серия шестеренных насосов внешнего зацепления с большим ресурсом работы выпускается фирмой Pump Engineering Ltd (Великобритания). Насосы рассчитаны на давление нагнетания до 10 МПа, подачу до 36 м³/ч и температуру перекачиваемой жидкости до 140⁰С. Они оснащены встроенными предохранительными клапанами, допускают реверс и удобны в эксплуатации.

Для перекачивания жидкостей, способных вызвать абразивный износ рабочих органов, фирма Fluid Management Inc. (США) разработала конструкцию шестеренного насоса внешнего зацепления, шестерни которого изготавливаются из керамики, а внутри наружного корпуса, изготовленного из металла или пластика, помещена составная рабочая камера насоса, тоже изготовленная из керамики. Для изготовления рабочей камеры насоса используется окись алюминия, а для шестерен смесь окисей алюминия и циркония. Насос отличается большим ресурсом работы при перекачивании жидкостей, содержащих абразивные частицы.

Особенностью конструкции шестеренного насоса внешнего зацепления фирмы Jomo-Hydromechanic GmbH (Германия) является то, что его шестерни изготовлены из конструкционной пластмассы, стойкой к перекачиваемой жидкости. В теле шестерен имеются полости, заполненные термостойким и стойким к перекачиваемой жидкости материалом с невысокой плотностью. При этом снижается масса шестерен без снижения их прочности и уменьшается масса насоса в целом.

Шестеренные насосы внутреннего зацепления по сравнению с шестеренными насосами внешнего зацепления обладают рядом существенных преимуществ: более низким уровнем шума, меньшими габаритными размерами и массой, улучшенной всасывающей способностью, более низкой пульсацией подачи, увеличенной частотой вращения ведущего вала насоса. Однако эти насосы более сложны в изготовлении, поэтому применяются реже. Принцип действия этих насосов такой же, как и шестеренных насосов внешнего зацепления. Для разделения (герметизации) полостей всасывания и нагнетания в шестеренных насосах внутреннего зацепления обычно применяется серпообразный разделительный элемент.

Шестеренный насос с внутренним зацеплением марки «Global Gear» является совместной разработкой фирмы Tuthil Pump and Co. (США) и фирмы Verder A.G. (Германия) и предназначен для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью в различных технологических процессах нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств. Насос имеет чугунные шестерни с очень высокой прочностью и подшипники скольжения с высокой нагрузочной способностью, что обеспечивает продолжительный срок службы насоса. Конструкция насоса позволяет удобно производить его техническое обслуживание, не отсоединяя корпус насоса от подводящего и отводящего трубопроводов.

Запирание перекачиваемой жидкости во впадинах зубьев шестерен происходит вследствие беззазорного зацепления зубьев. Так как жидкость при давлении до 20,0 МПа практически несжимаема, то уменьшение межзубового пространства будет сопровождаться резким повышением давления жидкости. Это вызовет возрастание нагрузки как на зубья, так и на опорную поверхности подшипников.

В нестеренном насосе внутреннего зацепления фирмы Barmag Luk Automobiltechnik GmbH und Co. KG. (Германия) для устранения вредного влияния запирания жидкости во впадинах зубьев шестерен предусмотрено специальное разгрузочное устройство в виде радиальных каналов с определенным поперечным сечением, сообщающихся с полостью всасывания.

Низким уровнем воздушного шума отличается шестеренный насос внутреннего зацепления фирмы General Motors Corp. (США). В зоне контакта одного зуба внутренней шестерни с двумя соседними зубьями наружной шестерни образуется замкнутая полость, и давление в ней резко повышается. Для снижения этого давления в боковой стенке камеры выполнена канавка, соединяющая эту полость с полостью всасывания насоса.

Фирма Varisco SpA (Италия) выпускает химические шестеренчатые насосы внутреннего зацепления с магнитной муфтой (герметичные насосы) Varisco серии Vtrm, предназначенные для перекачивания высоковязких, агрессивных, взрывоопасных жидкостей, а также жидкостей, обладающих абразивным действием при условии отсутствия твердых частиц, типа: вязких радиоактивных отходов, изоцианата, диизоцианата, метанола, битумной эмульсии, эпоксидной смолы, полимера и т. п. Подача насосов — до 350 м³/ч, давление нагнетания — до 2,0 МПа, температура перекачиваемой жидкости — до 300⁰С.

Применяются также насосы с шестернями внутреннего зацепления со специальным профилем зуба, в которых отсутствует серпообразный разделительный элемент, отделяющий полость всасывания от полости нагнетания, эти насосы получили название героторных.

Фирма Sumitomo Electric Ind. Ltd (Япония) запатентовала в США конструкцию шестеренного героторного насоса, отличающегося небольшими габаритными размерами и массой. Выступы зубьев внутренней ведомой шестерни 2 (рис. 4) и впадины зубьев наружной ведущей кольцевой шестерни 1 очерчены эпициклоидами, полученными качением по делительным окружностям соответствующих шестерен двух окружностей с диаметрами D₁, D₂. Выступы зубьев наружной шестерни 1 и впадины зубьев внутренней шестерни 2 очерчены гипоциклоидами, полученными качением по делительным окружностям соответствующих шестерен двух окружностей с диаметрами d₁, d₂. Диаметры окружностей удовлетворяют следующим соотношениям: D₂>D₁; D₂- D₁=d₂-d₁. Кроме того, диаметры обеих окружностей, образующих гипоциклоиды больше диаметров обеих окружностей, образующих эпициклоиды.

Оси шестерен смещены одна относительно другой на величину «е», обеспечивающую зацепление. Количество зубьев внутренней шестерни 2 на один зуб меньше, чем у наружной кольцевой шестерни 1. Отделение полости нагнетания насоса от полости всасывания (герметизация) здесь достигается путем непрерывного контакта зубьев внутренней 2 и внешней 1 шестерен в зонах разделительных перемычек между окнами всасывания и нагнетания. Межзубовые впадины шестерен 1 и 2 сообщаются с всасывающим и нагнетательным каналами с помощью серпообразных окон на боковых крышках корпуса насоса.

В шестеренном героторном насосе фирмы Mitsubishi Materials Corp. (Япония) внутренняя шестерня имеет n зубьев, а наружная — n+1. С целью снижения шума зубьям придана особая геометрия. Выступы зубьев наружной шестерни и впадины зубьев внутренней шестерни очерчены гипоциклоидами, полученными качением образующих окружностей по делительным окружностям, а впадины зубьев наружной шестерни и выступы зубьев внутренней шестерни очерчены эпициклоидами. Диаметры окружностей, очерчивающих гипоциклоиды, приняты равными друг другу, а между диаметрами окружностей, очерчивающих эпициклоиды, должно быть выдержано соотношение: d₀=d₁+t/(n+2), где индекс «0» относится к наружной шестерне, «1» — к внутренней, а t — зазор на периферии между зубьями, когда выступ одного полностью входит во впадину другого. Между диаметрами делительных окружностей должно быть выдержано соотношение D₀=D₁ (n+1)/n + t (n+1)/(n+2).

Особенностью шестеренного героторного насоса фирмы Concentric Pumps Ltd. (Великобритания) является облегчение наружной (ведомой) 4 и внутренней (ведущей) 3 (рис. 5) вращающихся шестерен сквозными каналами соответственно 1 и 2. Это уменьшает массу шестерен и насоса в целом, а также снижает потери на трение боковых поверхностей шестерен о корпус и крышку корпуса насоса и , следовательно, повышает механический КПД насоса.

Высокий объемный КПД имеет шестеренный героторный насос фирмы Rover Group Ltd. (Великобритания). Ведущая шестерня, установленная на валу 4, приводит во вращение ведомую шестерню 8. Подвод перекачиваемой жидкости осуществляется через окна в крышке и корпусе, а отвод — через окна. Двустороннее расположение подводящих и отводящих окон уменьшает осевую нагрузку на шестерни, снижая их износ.

На ведущей шестерни выполнены кольцевые проточки, соединенные тремя каналами, которые не только разгружают шестерню от осевых усилий, но и уменьшают утечки перекачиваемой жидкости через зазоры между ней, крышкой и корпусом.

Таким образом, проведенный анализ научно-технической литературы и патентных материалов промышленно развитых стран мира — России, США, Германии, Франции, Великобритании и других показывает, что современные тенденции развития конструкций шестеренчатых насосов для химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств направлены на повышение их надежности и долговечности; увеличение объемного и механического КПД; снижение массы, габаритных размеров, шума и вибрации, стоимости изготовления; применение для изготовления деталей и узлов новых материалов с высокими характеристиками.

Владислав Буренин

Елизавета Иванина

Двухвинтовой или шестеренный насос — сравнительный анализ

19 Мая 2017

Сравнительный анализ двухвинтовых и шестеренных насосов.

Принцип действия двухвинтового насоса является самым современным и наилучшим решением по отношению к принципу действия шестеренного насоса.

Одна из основных причин – это, то, что двухвинтовой насос именно направляет рабочую среду через корпус насоса, а не выдавливает рабочую среду за счет вращения ротора шестеренных насосов. Перекачивание рабочей среды двухвинтовым насосом является бережным и плавным. Двухвинтовой насос повышает и распределяет рабочее давление по всей длине винтового ротора без каких либо пульсаций и вибраций. Вне зависимости от скорости (низкой или высокой), кавитационный запас насоса NPSHr остается на крайне низком уровне.

Рабочие винты не имеют контакта между собой, это значит, что трение в насосе, а также повышение температуры в ходе перекачивания остается низким и стабильным.

Шестеренный насос всасывает и выталкивает рабочую среду через шестерни. Из-за пульсаций и вибраций в насосе и трения между шестернями, производительность такого насоса нестабильна и неравномерна; к тому же это ведет к повышению потребляемой мощности и повышенному трению в насосе. Таким образом, — пульсация, трение и вибрация приводит к высокому износу ротора, подшипников и уплотнений.

Шестерни имеют полный контакт между собой (металл по металлу), что ведет к высокому трению и неравномерному повышению температуры насоса.

Ниже представлена таблица сравнений основных параметров шестеренного и двухвинтового насосов.

Таблица. 1. Сравнительная таблица параметров шестеренных и двухвинтовых насосов

Сравниваемый параметр	Шестеренный насос	Двухвинтовой насос
Производительность	до 450 м3/ч	до 5 500 м3/ч
Равномерность потока	поток непостоянный / нестабильный	поток постоянный / стабильный
Создаваемое давление	малое, среднее, высокое	малое, среднее, высокое
Повышение давления	за счет шестерен	за счет винтовых валов
Пульсация	сильная пульсация	пульсация отсутствует
Сухой ход	не допускается	допускается
Твердые включения	не допускаются	допускается
Газовый фактор	не допускается	допускается
Контакт металл по металлу	постоянный	нет контакта / нет риска
Трение внутри насоса	высокое	низкое
Вибрация	да	нет
Затраты на обслуживание	высокие	низкие
Потребляемая мощность	выше	ниже
КПД	неустойчив / низкий	стабильно высокий
Уровень шума, средний	более 80 дБ	около 60 дБ
Совокупная стоимость эксплуатации	высокая	низкая
Срок службы	около 5-ти лет	более 25 лет

Принцип действия и характеристики насосов объемного типа

Отличительным признаком любой объемной гидромашины (насоса, гидродвигателя) является наличие одной из нескольких рабочих камер, способных периодически изменять свой объем. Для этого камеры должны быть ограничены как неподвижными стенками корпуса машины, так и замыкающими их подвижными стенками, уплотненными относительно корпуса.

В объемном насосе подвижный орган, например, поршень, соединен приводным механизмом с двигателем, который перемещает жидкую среду (масло) из всасывающей линии трубопровода в нагнетательную линию трубопровода и при этом увеличивает энергию жидкости (манометрический напор, манометрическое давление). Принцип действия простейших объемных перекачивающих ручных и механических насосов изложен в работе.

Основной характеристикой любого насоса является подача. Значения подач нормализованы. Наименьшая подача Qmin = 0,003 м³/мин, а наибольшая Qmax = 0,4 м³/мин. В объемных насосах подача при неизменной частоте вращения остается постоянной до определенного напора, а после падает в результате утечек масла.

В гидроприводах станков высоты всасывания z1 и нагнетания z2 и скоростной напор v²/2g малы сравнительно с потерями напора ∑h2 и ∑h3. В линиях всасывания и нагнетания при определении пьезометрических высот напоров (P1-Pб)/pg высотами всасывания и нагнетания можно пренебречь.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением шестерен широко применяются в приводах станков. Это объясняется простотой изготовления и эксплуатации, малыми габаритами и массой, сравнительно высоким КПД, достаточной надежностью и долговечностью. Шестеренные насосы изготовляют нерегулируемыми, их применяют, когда требуются сравнительно низкие давления масла. Шестеренный насос (рис. 94, а) состоит из корпуса 3, в котором с малыми зазорами вращаются два зубчатых колеса — ведущее 2 и ведомое 1. Там, где зубья колес выходят из зацепления, создается разреженная зона b, масло всасывается и переносится впадинами между зубьями в зону нагнетания н, где зубья входят в зацепление, выталкивают масло из впадин и создают повышенное давление.

У большинства типоразмеров насосов частота вращения приводного вала 1450 об/мин, номинальное давление 4—10 МПа, высота всасывания 0,5 м, подача 5—8 л/мин, потребляемая мощность 0,12—0,18 кВт. Объемный КПД равен 0,7—0,72.

Шестеренные насосы допускают большие кратковременные перегрузки по давлению, величина которых определяется лишь конструкцией подшипников. Долговечность насосов с сохранением начальных параметров 1500—2000 ч. К недостаткам шестеренных насосов относятся наличие полости с защемленным объемом рабочей жидкости, значительный шум и пульсация потока по сравнению с другими типами насосов. Рабочий объем или подача (м³/с) за один оборот шестеренного насоса определяется по формуле:

Q = k2πzm²bn,

где k — коэффициент использования межзубовых впадин; z — число зубьев; m — модуль, м; b — ширина зуба, м; n — частота вращения, об/с.

Потребляемая мощность (Вт) для шестеренного насоса определяется по формуле:

P = Qтpη,

где Qт— подача теоретическая, м³/с; р — давление, Па; η — общий КПД.

Пластинчатые насосы. В приводах станков при мощности гидропривода до 7—10 кВт обычно применяют нерегулируемые пластинчатые насосы. Эти насосы просты по конструкции, компактны, отличаются равномерностью подачи масла и относительно высоким КПД. Пластинчатые насосы серии Г12—2М изготовляют в одинарном и сдвоенном исполнениях с подачей от 5 до 200 л/мин при максимальном давлении 6,3—12,5 МПа и частотах вращения n = 950 ÷ 1450 об/мин.

Насосы в сдвоенном исполнении состоят из двух одинарных насосов, смонтированных в общем корпусе, и приводятся во вращение одним валом (рис. 94, б). Нагнетание масла в гидросистему сдвоенными насосами может производиться как общим, так и двумя независимыми потоками масла.

Принцип действия одинарного насоса следующий. В чугунном корпусе насоса 3 с литыми каналами смонтирован статор 14, имеющий внутри элипсовидную поверхность, по которой скользят двенадцать закаленных пластин 15, вставленных с малыми зазорами в радиальные пазы ротора 16. Ротор вместе с шлицевым приводным валом 7 вращается в подшипниках 8 и 12 между двумя распределительными дисками 2 и 9, имеющими по два отверстия для всасывания и для нагнетания масла. При вращении ротора пластины под действием давления масла и центробежной силы всегда прижаты к внутренней поверхности статора.

Каждая пластина, вращаясь вместе с ротором, перемещается в его пазах в радиальном направлении в соответствии с кривым профилем статора, который выполнен таким образом, что каждая из камер между двумя соседними пластинками во время прохождения мимо окон всасывания 17 увеличивает свой объем и заполняется маслом, а во время прохождения мимо окон нагнетания 13 уменьшает свой объем, вытесняя масло. За один оборот ротора происходят два полных цикла всасывания и нагнетания. Так как окна нагнетания расположены диаметрально противоположно друг другу, давление нагнетаемого масла на ротор с двух сторон взаимно уравновешивается, и подшипники насоса разгружаются от радиальных сил. Второй насос работает аналогично описанному.

Для увеличения КПД и срока службы насоса разделительные диски 2 и 9 прижимаются к торцам статора в начале работы пружинами 11, а в процессе работы — давлением масла, подводимого к их торцам. Для предотвращения утечек на валу 7 насоса во фланце 5 установлена манжета 6 из маслостойкой резины, перед которой с помощью подпорного клапана создается в результате утечки давление 0,05—0,15 МПа. Это давление способствует надежному уплотнению вала и препятствует засасыванию воздуха по валу насоса. Стыки между корпусом 3 и крышками 4, 1 уплотняются резиновыми кольцами 10 круглого сечения.

Поршневые насосы, применяемые в станкостроении, изготовляют с радиальным и осевым расположением поршней. Принципиальная схема радиально-поршневого насоса приведена на (рис. 95, а). Ротор 1 с радиально расположенными в нем поршнями 2 вращается внутри обоймы 3. Ось ротора смещена относительно оси обоймы на величину эксцентриситета е. При вращении ротора поршни, прижимаясь вследствие центробежных сил к обойме, совершают возвратно-поступательное движение. Перемещаясь от центра, они засасывают жидкость из полости Ь (иногда под поршни подается жидкость от вспомогательного насоса низкого давления). При дальнейшем вращении ротора поршни выдвигаются обратно и подают жидкость в полость нагнетания н под большим давлением. Поршни могут располагаться в несколько рядов, чем достигается большая равномерность подачи жидкости. Изменением величины эксцентриситета е можно регулировать подачу насоса. Поршневые насосы изготовляются на давление масла 5—30 МПа, подача 18—600 л/мин, КПД (наибольшее значение при давлении 12—15 МПа) ηм = 0,96; ηг = 0,98; ηv = 0,95.

Подача рассчитывается по формуле (л/мин):

где е — эксцентриситет, мм; d — диаметр поршня, мм; n — частота вращения, об/мин; z — число поршней; ηу — объемный КПД.

Аксиально-поршневые насосы. Поршневой насос с осевым расположением поршней (рис. 95, б) состоит из корпуса 1, ротора 2 (блока цилиндров), статора 6, поршней 3, шатунов 4, диска 5, ведущего вала 7. К торцу корпуса прижат ротор, в котором размещают поршни. Поршни с помощью шатунов связаны с диском, который установлен в статоре под некоторым углом к оси ведущего вала. Ротор и диск соединены с валом соответственно шлицами и шарниром. Таким образом, вместе с ведущим валом вращаются ротор, поршни, шатуны и диск, а так как диск установлен под углом, то при этом вращении поршни совершают еще возвратно-поступательное движение. Масло через соответствующие каналы в корпусе и отверстия в роторе при движении поршней вправо всасывается из всасывающей b гидролинии и при движении поршней влево нагнетается в нагнетательную гидролинию. Поворотом статора можно изменить положение диска относительно оси ведущего вала, величину осевого хода поршней, а значит, и подачу насоса.

Промышленные шестеренчатые насосы. Принцип работы

Дренажный насос и промышленные шестеренчатые насосы с легкостью отведет ливневые воды. За перемещение материалов в жидком состоянии отвечают различные типы насосов. Модификации различаются по параметрам давления на выходе, габаритам, производительностью в целом. При наружном использовании размеры не имеют значения, однако при использовании при ограниченном пространстве, в особенности под капотом автомобиля, имеют большую роль. Наиболее распространенный вид гидравлического механизма для различных жидкостей является шестеренчатый насос.

Общее описание и назначение шестеренчатых насосов

Перемещение жидкостей по магистралям различного типа происходит использованием гидравлических насосов. Существует три основные категории устройства:

роторный;
шестеренчатый;
мембранный тип.

Области применения шестеренчатого насоса являются среды, имеющие необходимое стабильное давление. Устанавливается система основным способом на автомобили, для перекачки масла и гидравлических составов. Шестеренчатый насос способен длительно обеспечивать всю систему необходимым давлением, практически не перегревается. Бесперебойная подача масла необходима для сохранения ресурса трущихся деталей, долговечной работы двигателя.

В автомобилях, комплектующихся картером сухого типа, оборудованным дополнительным масляным баком, механизм отвечает за перегон жидкости из одной емкости к другой. Шестеренные насосы для масла используется для прогона масла за счет системы, состоящей из двух элементов. Первая шестеренка стабильно закреплена на валу, вторая именуются ведомой, находится при постоянном контакте с первым элементом. Нагнетание жидкости происходит за счет конструкции зубьев, они выполняют роль лопастей, захватывают масло.

Шестеренчатые механизмы подразделяются на два основных вида. Конструкция, имеющая внутреннее зацепление применяется при системах, где необходима компактность, надежность и высокая производительность. Разновидность насосов зацеплением наружного типа обладают более простой конструкцией, повышенной мощностью, однако имеют большие габариты.***

Шестеренные насосы | Силовое гидравлическое оборудование

Рис. 43. Принцип действия шестеренного насоса: 1 — корпус, 2,3 — шестерни; I, II — всасывающая и напорная линии

Шестеренные насосы просты по конструкции, надежны в эксплуатации, имеют большую частоту вращения приводного вала и небольшие габариты и массу. В гидропередачах СБМ и СБКМ применяют шестеренные насосы мощностью до 17 кВт.

Принцип действия насоса состоит в следующем. Две одинаковые шестерни (рис. 43) находятся в зацеплении и располагаются в цилиндрических расточках корпуса 1 насоса с минимальным радиальным зазором. При вращении шестерен рабочая жидкость, находящаяся между зубьями и корпусом, вытесняется из всасывающей полости I в напорную II. В напорной полости II жидкость из впадин вытесняется зубьями противоположной шестерни и порциями поступает в напорную линию насоса. Число зубьев шестерен от 6 до 12.

Рис. 44. Шестеренный насос:

а — чертеж, б — объемная проекция, в — детали; 1, 2 — резиновые кольца, 3 —отверстие, 4 — манжетное уплотнение, 5 — крышка, 6 — втулки, 7 — корпус насоса, 8, 9 — ведущий и ведомый валы-шестерни, 10 — болты, 11 — пластина, 12, 13 — опорное и пружинные кольца

Рассмотрим устройство и принцип действия насоса НШ-32э (рис. 44), применяемого на машине БМ-802С. В алюминиевом корпусе 7 заключены ведущая 8 и ведомая .9 валы-шестерни, установленные в плавающих втулках 6. Корпус закрыт крышкой 5, прикрепляемой болтами 10. Втулки являются опорными подшипниками скольжения и одновременно выполняют роль упорных подшипников для торцов шестерен. Взаимное положение втулок фиксируется лысками и проволочными штифтами. При работе насоса втулки прижимаются к шестерням подачей рабочей жидкости под давлением в их торец независимо от износа их трущихся поверхностей и тем самым герметизируют напорную полость. Этим достигается высокий КПД насоса (0,94) и увеличивается срок его службы.

Во избежание перекосов втулок из-за неравномерной нагрузки со стороны всасывающей полости установлена разгрузочная пластина 11, обтянутая резиновыми кольцами. Утечки жидкости между валами шестерен и втулками поступают через отверстия 3 крышки 5 и отверстие ведомой шестерни 9 в полости, которые соединены с всасывающей полостью. Резиновые кольца 1 и 2, а также манжетное уплотнение 4 предотвращают утечки жидкости из корпуса насоса.

На хвостовике вала ведущей шестерни сделаны шлицы для соединения насоса с ведущим валом двигателя посредством муфты. К боковым плоскостям корпуса насоса болтами прикреплены патрубки, соединяющие напорную и всасывающую полости с соответствующими трубопроводами.

Насосы выпускают правого и левого вращения (на корпусе указано: «Левый» или «Правый»). Чтобы изменить направление вращения насоса, меняют местами ведущую и ведомую шестерни, поворачивают крышку 5 на 180° и поворачивают втулки так, чтобы изменилось положение линии их контакта по стыковым плоскостям относительно напорной и всасывающей полостей.

Шестеренные насосы (НШ): масляный, гидравлический, МТЗ

Содержание

Шестеренные 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
Устройство шестеренных, поршневых и лопастных насосов.
Шестеренные насосы, благодаря простой конструкции и надежности в работе, широко распространены в гидроприводах дорожных машин. Принцип действия шестеренного насоса 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.
Поршневые насосы можно назвать одним из древнейших изобретений человечества. Еще греческий изобретатель Ктесибий в III в. до н.э. применил при тушении пожара насос, имевший два поршня. С тех пор поршневые насосы претерпели множество изменений, но их принцип остался неизменен.
Поршневые насосы, выпускаемые в широком ассортименте, разнообразны по своей конструкции и применяемых материалах. Чтобы понять принцип работы поршневой гидравлической машины, можно рассмотреть рабочий цикл обыкновенного одноступенчатого устройства. Изучаемый вариант состоит из рабочей камеры (цилиндра), и поршня, совершающего в нем возвратно-поступательное движение.
Как правило, в современных устройствах для передачи движения поршню применяют кривошипно-шатунный механизм, преобразовывающий движение вращения в возвратно-поступательное. Камера имеет напорное и всасывающее отверстия, оснащенные клапанами. При движении поршня и увеличении объема рабочего цилиндра давление в нем падает, в результате чего открывается клапан и пропускает внутрь определенное количество жидкости.
При обратном движении поршня в камере насоса генерируется избыточное давление; клапан всасывания перекрывается, а подачи — наоборот, открывает жидкости доступ в нагнетательный трубопровод. При этом жидкость будет поступать в напорный коллектор прерывисто, в зависимости от частоты движения поршня.
Для того, чтобы увеличить КПД поршневых машин и стабилизировать давление в напорном трубопроводе, применяют насосы двухстороннего действия и имеющие несколько цилиндров агрегаты. Насосы двухстороннего действия, в отличие от описанных выше, имеют поделенный пополам цилиндр, каждая часть которого имеет свой напорный и всасывающий патрубки, оснащенные клапанами. При движении поршня, в разных частях цилиндра создается либо избыточное, либо всасывающее давление, под действием которого открывается та или иная пара клапанов.
В качестве дополнительного прибора, обеспечивающего равномерную подачу поршневых насосов, применяются также воздушные колпаки, представляющие собой емкость, заполненную до некоторого уровня воздухом. При выбросе жидкости из камеры насоса, воздух, благодаря своей упругости, гасит часть давления, а при обратном цикле — воздух расширяется, и подача жидкости в напорный трубопровод или резервуар продолжается.
К недостаткам поршневых насосов следует отнести сложность изготовления, и как следствие, их высокую стоимость. К тому же, такие насосы требуют дополнительных уплотнительных приспособлений между стенками рабочей камеры и поршня, которые в результате воздействия сил трения подвержены износу.
Поршневые насосы описанной конструкции не применимы для перекачки сред, содержащих абразивные частицы. Зачастую такие насосы требуют дополнительной системы охлаждения. Последовательное соединение поршневых насосов с возвратно поступательным движением поршня не применяется, т.к. высокое давление на входе неприемлемо.
Неоспоримыми достоинствами поршневых насосов является возможность генерирования больших напорных значений при малых габаритах, взаимозаменяемость деталей, возможность регулировки давления в напорном трубопроводе путем изменения частоты движения или хода поршней.
Лопастные (а среди них – центробежные) – основной тип насосов как с точки зрения производительности и универсальности, так и их распространенности (не менее 75% промышленных насосов). Самые маленькие можно взять в руку, а самые большие достигают нескольких метров в диаметре. Мощность центробежных насосов может составлять от долей киловатта до многих тысяч киловатт.
На рисунке показан центробежный насос. Жидкость поступает к центральной части рабочего колеса (крыльчатки). Крыльчатка установлена на валу в корпусе и приводится во вращение электрическим или другим двигателем. Энергия вращения передается крыльчаткой жидкости; жидкость перемещается на периферию крыльчатки, собирается в кольцевом коллекторе (улитке) и удаляется через выходной патрубок. Патрубок имеет расширяющуюся форму; скорость потока в нем падает, и часть кинетической энергии жидкости, приобретенной в рабочем колесе насоса, преобразуется в потенциальную энергию давления. Увеличение давления на выходе из насоса может быть достигнуто увеличением либо частоты вращения, либо диаметра крыльчатки.
При заданной частоте вращения центробежный насос, работает с максимальным КПД только при расчетных значениях расхода и давления. На расчетном режиме КПД центробежного насоса может превышать 90%, на худших (нерасчетных) режимах может составить менее 10%. Перекачка жидкости с минимальными затратами энергии требует правильного выбора типа насоса, тщательного проектирования и согласования его характеристик с характеристиками системы в целом.
В центробежном насосе происходит поворот потока жидкости на 90° от осевого направления к радиальному. В осевых лопастных насосах жидкость движется примерно в осевом направлении, а рабочее колесо имеет форму корабельного винта. Такие насосы наиболее эффективны при больших расходах и малых перепадах давления. Существуют конструкции лопастных насосов, промежуточные между радиальными и осевыми; они обычно используются при больших расходах и умеренных давлениях.
Ось вращения лопастного насоса может быть горизонтальной или вертикальной, входных патрубков может быть один или два; существуют и насосные агрегаты с несколькими рабочими колесами. Многоступенчатые лопастные насосы используются для откачки воды из шахт, в системах водоснабжения и канализации.
Шестеренчатые насосы: конструкция, эксплуатация и надежность
Шестеренчатые насосы часто используются для перекачки относительно вязких жидкостей, таких как некоторые вязкие жидкие углеводороды, жидкое топливо, перекачка смазочного масла в агрегатах машин, гидравлических агрегатах и гидравлических силовых агрегатах. Шестеренчатые насосы являются наиболее популярным типом поршневых насосов. Небольшие шестеренчатые насосы обычно работают со скоростью от 1700 до 4500 об/мин, а более крупные модели чаще всего работают со скоростью ниже 1000 об/мин.
Шестеренчатый насос создает поток, перемещая жидкость между зубьями двух зацепляющихся шестерен. Камеры, образованные между соседними зубьями шестерни, закрыты корпусом насоса и боковыми пластинами, также называемыми изнашиваемыми или прижимными пластинами. На всасывании насоса создается частичный вакуум; жидкость втекает, чтобы заполнить пространство и переносится вокруг разгрузки шестерен. Когда зубья входят в зацепление на выпускном конце, жидкость вытесняется. Объемный КПД шестеренных насосов достигает 91 процента.
Шестеренчатые насосы
имеют жесткие допуски и опору вала, как правило, с обеих сторон шестерен. Это позволяет им работать при манометрическом давлении более 200 бар (бар изб.), что делает их хорошо подходящими для использования в условиях высокого давления. Шестеренчатые насосы с подшипниками в жидкости и жесткими допусками обычно не подходят для работы с абразивными средами или чрезвычайно высокими температурами.
Более плотные внутренние зазоры обеспечивают надежное измерение жидкости, проходящей через насос, и лучший контроль потока.Из-за этого шестеренные насосы могут использоваться для некоторых точных задач по перекачиванию и дозированию.
Общие сведения о редукторах
За последние несколько десятилетий появилось большое количество концепций насосов, и выбор соответствующего насоса для конкретного применения вязкой жидкости стал основным вопросом. Как правило, конкретный насос может эффективно работать для одного применения, но может не подходить для других. Для облегчения выбора и проектирования насосов были разработаны различные диаграммы и таблицы, иллюстрирующие эффективность и производительность различных типов насосов в зависимости от конкретной скорости и других параметров.В дополнение к этим теоретическим концепциям эффективности и пригодности диапазонов давления следует учитывать другие важные преимущества, такие как надежность, доступность, общая производительность и эксплуатация. Среди поршневых насосов шестеренные насосы обладают рядом существенных преимуществ.
Принцип шестеренчатого насоса характеризуется низкими пульсациями давления из-за большого количества зазоров между зубьями, передающими жидкость, что обеспечивает отличные характеристики всасывания и помогает предотвратить кавитацию.
Различные меры компенсации давления и характеристики шестеренчатых насосов могут обеспечить желаемую кривую перепада давления и характеристик потока для многих применений, а шестеренчатые насосы также могут обеспечить высокую эффективность для многих целевых услуг.
Шестеренчатый насос прост и состоит из нескольких компонентов, что обеспечивает низкие производственные и эксплуатационные расходы.
При использовании соответствующей комбинации самосмазывающихся материалов шестеренчатый насос можно безопасно эксплуатировать, даже если пузырьки газа задерживаются в потоке из-за явления кавитации.
Дизайн и эксплуатация
Когда шестерни выходят из зацепления, они создают расширяющийся объем на стороне всасывания шестеренчатого насоса. Жидкость поступает в полость зубьев шестерни и захватывается зубьями шестерни при их вращении. Жидкость также может перемещаться внутри корпуса в карманах между зубьями и корпусом. Этот небольшой поток не проходит между шестернями. Зацепление шестерен заставляет жидкость под давлением проходить через нагнетательный порт.
В шестеренчатых насосах рабочие зазоры между поверхностями шестерен, вершинами зубьев шестерен и корпусом создают относительно постоянные потери в любом перекачиваемом объеме при фиксированном давлении.Это означает, что объемная эффективность при низких скоростях и малых потоках может быть низкой, поэтому шестеренные насосы должны работать на скоростях, близких к их максимальным номинальным.
Хотя потери через рабочие зазоры или «скольжение» увеличиваются с увеличением давления, они почти постоянны при различных скоростях и расходах и линейно изменяются при изменении давления. Изменение проскальзывания при изменении давления обычно мало влияет на производительность при работе на более высоких скоростях и выходной мощности.
Во многих случаях перекачивания вязких жидкостей требуется регулируемый расход, не зависящий от давления нагнетания, а также не зависящий от давления объемный КПД.Некоторые шестеренчатые насосы состоят из уплотнительного элемента, компенсирующего давление, который может уменьшить торцевой и концевой зазоры, чтобы уменьшить внутреннюю утечку и увеличить объемный КПД. Конструкция уплотнительных элементов обычно основывается на теоретических предсказаниях в сочетании с практическим опытом. Геометрию и конструкцию уплотнения следует оптимизировать в несколько этапов. Опыт эксплуатации шестеренчатых насосов с правильно спроектированными уплотнительными элементами, компенсирующими давление, показал, что при превышении критического перепада давления (скажем, около 6-10 бар изб.) желаемые характеристики и практически независимая от давления объемная эффективность примерно от 74 до 88 процентов могут быть достигнуты. достигнуто.
Кроме того, пульсации давления, вызванные нестационарным нагнетанием шестеренчатого насоса, должны быть измерены для проверки бесперебойной работы шестеренчатого насоса. Пульсации или рябь давления (всасывание или нагнетание) могут возникать в результате взаимодействия динамики нагнетания с динамическим поведением системы всасывающего и нагнетательного трубопровода. Наличие пульсации давления привело бы к колеблющемуся перепаду давления и, следовательно, флуктуирующему потоку в межзубцовое пространство шестерни.Если точки минимальной пульсации давления совпадают с фазой расширения при открытии боковых областей потока, это может привести к некоторым неисправностям или снижению производительности.
В шестеренчатом насосе на момент трения и последующую работу насоса и требуемую мощность могут влиять температура жидкости, а также рабочее давление и скорость насоса. Когда перепад давления велик, момент трения сначала уменьшается, а затем увеличивается с увеличением скорости насоса. При большом перепаде давления момент трения может стать выше с повышением температуры жидкости в области низких скоростей насоса, но может иметь противоположную тенденцию в области высоких скоростей насоса.
Переходные процессы и кавитация
Когда шестеренный насос работает с относительно низким давлением всасывания (например, когда жидкость поступает из резервуара на более низком уровне), давление во всасывающем трубопроводе и камере приближается к давлению пара, и перед шестерней может возникнуть кавитация. область сетки.
Другой распространенной проблемой при работе является кавитация в случае переходных режимов работы. Одной из частых причин кавитации является недостаточный приток в расширяющиеся межзубные пространства.Во многих теоретических или эксплуатационных исследованиях по этим темам следует учитывать межзубные объемы, образующиеся в основаниях ведущей и ведомой шестерен. Сжимаемый поток в эти объемы и из них играет важную роль в кавитации и переходных процессах.
Чтобы изучить влияние рабочих параметров, таких как давление всасывания, на работу насоса, в тематическом исследовании шестеренный насос работал со скоростью 1200 об/мин и 3400 об/мин с давлением нагнетания около 20 бар изб.Всасывание насоса осуществляется из атмосферного резервуара. Падение давления на всасывании на 0,8 бар наблюдалось, когда насос работал со скоростью 3400 об/мин. Другими словами, при частоте вращения около 3400 об/мин шестеренный насос должен работать при среднем абсолютном давлении всасывания 0,2 бара (бар абс.), что относительно близко к предельному значению насоса, и следует ожидать кавитации. При 1500 об/мин такая же ситуация представляла меньший перепад давления на всасывании всего около 0,5 бар; это привело к среднему абсолютному давлению всасывания примерно 0.5 бар с хорошим запасом по кавитации.
Производство и производительность
Шестеренчатые насосы
обычно могут иметь одинарную или двойную (два набора шестерен) конфигурацию насоса с различными типами шестерен, такими как прямозубые, косозубые, шевронные. Косозубые и шевронные зубчатые колеса обычно обеспечивают более плавный поток по сравнению с цилиндрическими зубчатыми колесами, хотя все типы зубчатых колес относительно гладкие. Прямозубые зубчатые колеса легче всего резать и они наиболее широко используются.Косозубые и шевронные шестерни работают тише, но стоят дороже. Обычно они используются в шестеренных насосах большой производительности.
Объемы рабочего объема шестеренчатого насоса напрямую зависят от профиля зуба шестерни. Поскольку профиль зуба эвольвентной шестерни легко изготавливается и может применяться технология передачи мощности, этот профиль обычно используется для недорогого шестеренчатого насоса. В эвольвентной передаче профили зубьев представляют собой эвольвенты окружности.
Угол давления представляет собой острый угол между линией действия и нормалью к линии, соединяющей центры зубчатых колес.Теоретически производители зубчатых колес могут производить любой угол давления. Тем не менее, наиболее распространенные шестерни имеют угол давления 20 градусов, а шестерни с углом давления 14,5 градусов и 25 градусов являются другими распространенными вариантами. Увеличение угла давления увеличивает ширину основания зуба шестерни, что приводит к большей прочности и грузоподъемности. Уменьшение угла давления обеспечивает меньший люфт, более плавную работу и меньшую чувствительность к производственным ошибкам. Только в ограниченных ситуациях используются косозубые эвольвентные передачи, где спирали двух эвольвент имеют разную «руку», а «линия действия» — это внешние касательные к базовым окружностям.
Во многих шестеренных насосах используются косозубые шестерни. Зубья косозубых шестерен нарезаны под углом к поверхности шестерни. Когда два зуба косозубой зубчатой передачи входят в зацепление, контакт начинается с одного конца зуба и постепенно расширяется по мере вращения шестерен, пока два зуба не войдут в полное зацепление. Это постепенное зацепление делает косозубые шестерни более плавными и тихими, чем прямозубые. Из-за угла наклона зубьев на косозубых шестернях при их зацеплении на шестерню создается осевая нагрузка (осевая нагрузка).
Эта нагрузка должна быть надлежащим образом устранена, например, с помощью упорных (осевых) подшипников. Использование винтовых зубчатых колес показано, когда применение включает относительно высокие скорости, относительно мощные насосы или когда важно снижение шума.
Ориентировочно, скорость может считаться высокой, если скорость линии подачи превышает 20 метров в секунду.
Зубчатое колесо типа «елочка» представляет собой особый тип двойного косозубого зубчатого колеса, который представляет собой поперечное сочетание двух косозубых зубчатых колес противоположных направлений.Сверху винтовые канавки этой шестерни выглядят как буква «V». В отличие от косозубых передач, шевронные передачи не создают дополнительной осевой нагрузки. Как и косозубые шестерни, шестерни типа «елочка» имеют то преимущество, что работают плавно, потому что в любой момент времени в зацеплении может находиться более двух зубьев. Их преимущество перед косозубыми зубчатыми колесами состоит в том, что боковая тяга одной половины уравновешивается тягой другой половины. Это означает, что можно использовать шестерни типа «елочка», не требуя значительного упорного подшипника.
Прецизионные шевронные шестерни сложнее в изготовлении, чем эквивалентные прямозубые или косозубые шестерни, и, следовательно, они дороже. Недостатком зубчатого колеса в виде елочки является то, что его нельзя нарезать простыми зубофрезерными станками, так как фреза наткнется на другую половину зубчатого колеса. Следовательно, необходимы передовые и дорогие производственные машины, такие как современные ЧПУ.
См. другие статьи о техобслуживании здесь.
Эксплуатация и техническое обслуживание шестеренчатого насоса
В шестеренчатом насосе используются две зацепляющиеся зубчатые шестерни для подачи воды от входа насоса к выходу.На рис. № 1 показан упрощенный чертеж шестеренчатого насоса с внешними зубьями слева вместе с альтернативным расположением зубьев, направленных внутрь.

Рис. 1. Шестеренчатые насосы с внешним и внутренним зубчатым зацеплением.
В шестеренчатых насосах
используются зубчатые передачи, вращающиеся внутри корпуса с жесткими допусками для всасывания жидкости, а затем выдавливания ее перед собой. Лопастные пароходы использовали тот же принцип работы.Эти насосы являются насосами объемного типа, и все, что всасывается в них, будет вытеснено наружу. 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 жестких допусков между корпусом и зубьями имеет решающее значение для эффективной работы. Зазор между кромками зубьев и корпусом и торцами 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 сторонами шестерен и концами корпуса составляют всего 0,025 мм (0,001 дюйма). Малые зазоры уменьшают рециркуляцию жидкости обратно от нагнетания высокого давления к стороне всасывания низкого давления и делают эти насосы одними из самых эффективных доступных.
Шестеренчатые насосы обычно имеют один проход вала через корпус для соединения с приводом. Шестерни насосов меньшего размера могут опираться на опорные подшипники на концах корпуса и смазываются продуктом.В более крупных насосах используются подшипники качения, установленные в корпусах подшипников. Для предотвращения износа зубьев при контакте между поверхностями продукт выполняет смазку.
Конструкция шестеренчатого насоса позволяет использовать его с чистыми жидкостями. Убедитесь, что они всасывают жидкость намного выше дна расходного бака в свободном пространстве для жидкости. Могут перекачиваться жидкости как с низкой, так и с высокой вязкостью. Если должны перекачиваться пищевые продукты, чувствительные к сдвигу (т. е. когда взбалтывающее действие насоса разрушает клетки и волокна), размер насоса необходимо увеличить, а скорость уменьшить.
Конструкция также обеспечивает хорошие характеристики всасывания, и их можно использовать для всасывания чистых жидкостей с низкой вязкостью с достаточной глубины или большого расстояния. При перекачивании жидкостей с высокой вязкостью, а также при заборе с глубины или расстояния обеспечьте легкое попадание жидкости в насос. Установите всасывающие линии большого диаметра, сделайте их короткими и, по возможности, всегда устанавливайте насос ниже расходного бака, чтобы всасывание происходило под положительным напором хранящейся жидкости.
Очень тонкие допуски не позволяют перекачивать какие-либо твердые или твердые частицы, так как они могут быть раздавлены между зубьями и разрушить насос.Если существует риск попадания твердых частиц в насос, необходимо установить сетчатый фильтр всасывающей линии, который можно легко очистить. Используйте как можно более мелкое сито без значительного увеличения потерь давления всасывания, иначе в насосе возникнет кавитация. Если частицы настолько мелкие, что проходят через фильтр, лучше выбрать насос другой конструкции.
Будучи поршневым насосом, он подает очень точное количество на каждый оборот, и это означает, что они имеют хорошие характеристики дозирования независимо от их скорости.Шестеренчатые насосы являются хорошими дозирующими насосами для химических добавок при условии решения проблем совместимости материалов.
При использовании шестеренчатого насоса должен быть установлен клапан сброса давления, чтобы защитить насос в случае заклинивания от закрытого клапана или блокировки. Перепускной клапан может быть подсоединен к стороне всасывания насоса или в бак подачи.
Насосы с ременным приводом имеют дополнительную защиту от проскальзывания ремней в шкивах, если насос не работает. Убедитесь, что установлены подшипники с высокой радиальной грузоподъемностью, если насос должен иметь ременный привод.Если между двигателем и насосом используется приводная муфта, очень важно точно выровнять валы с точностью до 0,05 мм (0,002 дюйма) от конца вала двигателя до конца вала насоса с помощью лазерного или обратного циферблатного индикатора. Несоосность вала вызывает орбитальное движение, которое нагружает подшипники и деформирует вал при вращении. Гибкие муфты валов будут передавать эти нагрузки.
Для этих насосов требуются прочные и прочные опоры на прочных металлических основаниях и цоколях. Если используется прямой линейный привод через муфту вала, весь насосный агрегат должен быть установлен на прочной стальной раме, а положение ножек насоса должно быть отшлифовано с точностью до 0.025 (0,001 дюйма) допуск
Шестеренчатые насосы требуют хорошей, надежной установки, предохранительного клапана для защиты насоса от избыточного давления и надежной подачи чистой жидкости. Те, у кого есть внешние подшипники, требуют смазки подшипников. Механические уплотнения создают собственный набор проблем, и по возможности выбирайте насосы, в которых они не используются. Если установлены механические уплотнения, становится критически важным, чтобы валы вращались правильно, а давление и потоки процесса были стабильными и не колебались слишком сильно, чтобы неравномерно нагружать подшипники и зубья шестерен.
Зубья шестерни не должны работать всухую. Зубы без смазки будут тереться друг о друга и стираться. Если эти насосы работают всухую, а температура повышается, шестерни расширяются и начинают тереться о корпус. Это приведет к разрыву корпуса и зубьев. Либо насос разрушен, либо тонкие зазоры в корпусе потеряны, что позволяет рециркуляцию внутри насоса. Наилучшей защитой от работы всухую является установка реле потока на линии всасывания, которое отключает питание насоса при отсутствии потока.
A Посмотрите на внешний и Гидравлические насосы с внутренним зацеплением
Гидравлические насосы, включая шестеренные насосы, выпускаются во многих разные дизайны. Шестеренчатые насосы являются одними из самых экономичных, потому что они недорогой, простой в обслуживании и эффективный. Шестеренчатые насосы бывают двух видов. типы, внутренние и внешние, и каждый из них имеет преимущества и недостатки, которые вы должны полностью понять перед установкой.
Конструкция шестеренных насосов с внешним зацеплением
Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением
имеют простую конструкцию, обеспечивают максимальную мощность накачки в небольшом корпусе.В этих насосах используется движущаяся шестерня. давление для создания гидравлического потока, который будет быстро перемещать жидкость через средство. Большинство шестеренчатых насосов с внешним зацеплением выдерживают нагрузку ниже примерно 3000 фунтов на квадратный дюйм, что должно быть более чем достаточно для большинства типов оборудования для обработки жидкости.
С этими насосами вы можете найти одинарные или двойные насосы. конфигурации с цилиндрическими, косозубыми и шевронными зубчатыми колесами. Последние два типа вероятно, самые популярные, потому что они работают гладко и сводят к минимуму иногда — чрезмерная громкость звука этих насосов.Однако цилиндрические насосы обычно лучше всего работают с жидкостями с большим объемом или вязкостью.
Преимущества и недостатки внешних насосов
Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением используют две одинаковые шестерни, приводимые двигатель для создания действия гидравлического насоса. С шестернями снаружи насоса, во внутренней камере будет больше места для жидкости. В результате вы можете перемещать различные жидкости, такие как мазут, смазочные масла, полимеры, кислоты и другие промышленные химикаты без особого труда.
Более того, отсутствие внутренних движущихся частей позволяет насос перекачивает жидкости на высоких скоростях и под высоким давлением. И операция Громкость относительно низкая, что снижает шумовое загрязнение.
Однако торцевые зазоры — т. е. размер жидкости выход — фиксированный и не регулируется. Наконец, твердые вещества могут вызвать проблемы с насоса и даже может привести к поломке.
Конструкция насосов с внутренним зацеплением
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением отличаются от насосов с внешним зацеплением тем, что они перемещают шестерни внутри коробки.Они работают на одном гидравлическом принципов, которые управляют внешними насосами, так что вам не нужно интегрируйте их в свой объект. Диапазон вязкости этого насоса варьируется от от 1 сП до более 1 000 000 сП. Это разнообразие предоставляет вам множество оперативных опции.
Не менее важно, что этот насос может перекачивать жидкости с температуры до 750 градусов по Фаренгейту или 400 градусов по Цельсию. Как В результате вы можете работать с множеством высоковязких жидкостей в течение длительного времени. периоды.В каждом насосе используется двояковращательная конструкция, что означает, что вы можете измените направление передач и направление потока жидкости.
Преимущества и недостатки внутренних насосов
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением используют различные гидравлические принципов, включая концепцию «шестерня в шестерне», для перемещения густых жидкостей. на всей территории вашего объекта. В этом насосе есть только две движущиеся части, т.е. одно из его существенных преимуществ. Насосы с меньшим количеством движущихся частей испытывают более низкая частота отказов, поскольку в насосе меньше элементов, которые могут выйти из строя.
Как правило, эти типы насосов хорошо работают с жидкости с высокой вязкостью, потому что шестерни могут без труда перемещать жидкости. И каждый насос хорошо работает в обоих направлениях, обеспечивая перемещение жидкости вход и выход с минимальными хлопотами.
К сожалению, порог давления ниже, чем у других гидравлические насосы, что может быть проблемой для крупных объектов.
Экспертная помощь улучшит ваш опыт работы с гидравлическим насосом
Если вас интересует экстерьер или интерьер гидравлические шестеренчатые насосы, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам в Quad Fluid Dynamics, Inc., сразу получить помощь. Мы можем помочь вам понять, какой тип лучше всего подходит для на вашем объекте и быстро и качественно установят насосы в вашем здании для обработки жидкости. эффективно, гарантируя, что вы не пострадаете от слишком большого замедления производства.
Что такое шестеренчатый насос? | Компоненты шестеренных насосов | Типы шестеренчатого насоса
Что такое шестеренчатый насос?
Категория шестеренных насосов относится к объемным насосам, состоящим из ротационного насоса непрерывной подачи.С помощью зубчатых зацеплений механическая энергия преобразуется в энергию жидкости, что создает нулевое всасывание. Пространство, находящееся посередине зубчатого зацепления, несет высокий уровень вязких жидкостей к поверхности стенки и далее к выходу. Этот насос эффективно работает с повышенными уровнями вязкой жидкости, такой как масло, поскольку не требует заливки.
Читайте также: Что такое лопастной насос? | Типы лопастных насосов | Работа лопастного насоса | Компоненты лопастного насоса
Шестеренчатый насос:
Шестеренчатый насос представляет собой роторный насос прямого вытеснения.В шестеренчатом насосе жидкость перемещает определенное количество жидкости с помощью блокирующей шестерни, а затем перемещает ее при вращении шестерни. Эти насосы обеспечивают безимпульсный поток, который прямо пропорционален скорости вращения шестерни.
Шестеренчатые насосы
в основном используются для создания высокого давления. Шестеренчатый насос представляет собой объемный насос, а также насос с постоянным рабочим объемом. Объемный насос означает, что этот насос обеспечивает постоянный поток с определенной скоростью независимо от изменения давления, а насос постоянного объема означает, что он отбрасывает определенное количество жидкости за один оборот вала.
Шестеренчатый насос был изобретен Иоганном Кеплером около 1600 года. В шестеренчатом насосе обычно две шестерни. Одна шестерня является ведущей или силовой шестерней, а другая — шестерней или промежуточной шестерней. Ведущая шестерня соединена с некоторыми ключевыми двигателями или с механическим источником энергии.
Ведущая шестерня также известна как ведущая шестерня, а ведомая шестерня также известна как ведомая шестерня. Шестерня привода вращается либо с помощью электродвигателя, либо с помощью IC. двигателем или рукой.
Также прочтите: Детали пневматического насоса | Принцип работы пневматического насоса | Преимущества пневматического насоса | Недостатки пневматического насоса
Компоненты шестеренных насосов:
№1.Водительское снаряжение
Ведущая шестерня соединена с первичным двигателем. Он вращается за счет энергии первичного двигателя.
№2. Ведомая шестерня или промежуточная шестерня
Ведомая шестерня откована вместе с ведущей шестерней, и водитель вращает шестерню.
№3. Корпус
Как ведущая, так и ведомая шестерня упакованы внутри корпуса шестеренчатого насоса.
№4. Входная секция или сторона всасывания
Это секция шестеренчатого насоса, через которую жидкость поступает в шестеренчатый насос.Жидкость низкого давления поступает в насос из входной секции.
№5. Выходная секция или сторона нагнетания
Это секция шестеренчатого насоса, через которую жидкость под давлением транспортируется в требуемое место. Жидкость под высоким давлением поступает от насоса в выходную часть.
№6. Первичный двигатель
В шестеренчатых насосах первичные двигатели используются для подачи мощности на вал, на котором установлена ведущая шестерня. Это может быть электрический двигатель или IC. двигатель, либо это может быть ручной труд.
№7. Предохранительный клапан или выпускной клапан
На стороне нагнетания установлен предохранительный клапан или выпускные клапаны, чтобы можно было защитить насос от повреждения в случае возникновения дополнительного давления при его выпуске.
Также прочтите: Части поршневого насоса | Определение поршневого насоса | Работа поршневого насоса | Математический анализ поршневого насоса
Типы шестеренчатых насосов:
Обычно существует пять типов шестеренчатых насосов:
Насос с внешним зацеплением
Насос с внутренним зацеплением
Кулачковый насос
Насос Ge-Rotor (генераторный роторный насос)
Винтовой насос
#1.Насос с внешним зацеплением
В насосе с внешним зацеплением внешнее зацепление используется для перекачки жидкости. В насосе с внешним зацеплением два косозубых или цилиндрических зубчатых колеса находятся в зацеплении друг с другом и размещены внутри корпуса.
Шестерня, используемая в этом типе насоса, имеет внешнее зацепление. В этом типе насоса может использоваться любой тип шестерни, будь то косозубая или цилиндрическая шестерня, или любой другой тип шестерни. Одна из двух шестерен является ведущей, а другая — ведомой.
Ведомые шестерни также будут вращаться, когда вращается ведущая шестерня, так как обе шестерни находятся в зацеплении друг с другом.Во внешнем насосе на входе в насос создается частичный вакуум.
№2. Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением
В шестеренчатом насосе с внутренним зацеплением шестерня, используемая для перекачивания жидкости, имеет внутреннюю ловушку. В насосах с внутренним зацеплением внутренняя шестерня меньше и имеет внешние зубья, а внешняя шестерня является большей шестерней и имеет внутренние зубья. Между двумя шестернями внутреннего шестеренчатого насоса предусмотрено серповидное уплотнение, которое заполняет зазор между двумя шестернями.
Когда зубья внутренней шестерни входят в зацепление с внешней шестерней, создается частичный вакуум, в результате чего жидкость попадает в зазор между серповидным уплотнением и внутренней шестерней.После этого жидкость попадает между внутренней шестерней и серповидным уплотнением и проходит от впускных отверстий к выпускному отверстию внутреннего шестеренчатого насоса.
№3. Кулачковый насос
Это еще один тип шестеренчатого насоса с внешним зацеплением. В лопастных насосах вместо зубьев шестерни используются фургоны. Количество лепестков может быть 3 или 4, в зависимости от требований.
Внутри корпуса установлены два выступа. Кулачок сконструирован таким образом, что кулачки почти удерживают друг друга, а не соприкасаются и не вращаются в случае шестеренчатого насоса с внешним зацеплением.Благодаря большому размеру фургонов и малому количеству фургонов достигается высокая выгрузка.
№4. Ge-роторный (с генераторным ротором) насос
Этот насос имеет два ротора. Один ротор имеет внешние зубья, а другой — внутренние. Ротор с внешними зубьями вращается внутри ротора с внутренними зубьями.
Число зубьев внутренних роторов на один меньше, чем у внешнего ротора. Вал первичных двигателей соединен с внутренним ротором.Поэтому внутренний ротор называется ведущим ротором.
В верхней части насосов Ge-Rotor размер кармана, т. е. пространство между внешним и внутренним ротором, незначителен. Размер кармана увеличивается до 180 градусов на внешних зубьях ротора. Таким образом, жидкость всасывается вблизи входных отверстий за счет разрежения между внутренними зубьями ротора и внешними зубьями ротора.
После 180 градусов, когда жидкость достигает дна насоса Ge-Rotor, размер кармана начинает уменьшаться, позволяя жидкости проходить через выпускное отверстие.
№5. Винтовой насос
Он назван винтовым насосом, потому что винты используются в этом насосе для увеличения давления жидкости. В этом насосе входы разделены на две части и имеют выход.
В винтовых насосах один вал имеет левосторонний винт, а другой вал — правосторонний винт. Два входа присутствуют на концах, а выход находится в противоположном направлении.
При пуске насосов жидкость заполняет зазор между витками шнека на краю входного отверстия и перемещается в осевом направлении вдоль шнека от входного отверстия к выходному за счет вращения жидкостного шнека.
Также читайте: Методы газовой сварки | Части сварочной горелки | Работа газовой сварки | Виды газовой сварки | Типы пламени при газовой сварке
Работа шестеренчатого насоса:
При запуске шестеренчатого насоса приводной вал запускается путем подачи мощности и начинает вращать ведущую шестерню, используя энергию первичного двигателя. Водитель также вращает кованую шестерню вместе с шестерней, как водитель вращает шестерню, но в противоположном направлении. Когда обе шестерни начинают вращаться, на стороне всасывания создается частичный вакуум.
Как только создается вакуум, жидкость на стороне всасывания всасывается в сторону шестерни. После этого всасываемая жидкость попадает между шестернями и корпусом.
Затем жидкость, захваченная между корпусом и зубьями шестерни, движется вместе с вращением зубьев шестерни и движется со стороны всасывания к нагнетанию.
Точно так же нагнетательный механизм со стороны всасывания на сторону нагнетания также имеет поток жидкости, а жидкость под высоким давлением разгружает насос со стороны нагнетания.
Жидкость со стороны всасывания не может напрямую поступать на нагнетание, а также со стороны всасывания на нагнетание, поскольку две шестерни полностью зацеплены, и поток жидкости не задерживается.
Также прочтите: Части и функции шлифовального станка | Шлифовальный станок | Типы шлифовальных станков
Преимущества шестеренчатого насоса:
Эти насосы очень простые и компактные, с очень небольшим количеством движущихся частей.
Затраты на техническое обслуживание этого типа насоса очень низкие.
Стоит меньше.
Шестеренчатые насосы
могут использоваться для создания очень высокого давления до 3000 фунтов на квадратный дюйм.
Может использоваться для перекачивания высоковязких жидкостей, таких как масло, которые нельзя перекачивать центробежными насосами.
Существует очень низкая вероятность утечки при перекачивании высоковязкой жидкости, такой как масло, в шестеренчатый насос. Поэтому КПД этого насоса увеличивается при перекачивании высоковязких жидкостей.
Шестеренчатые насосы
могут работать в обоих направлениях. Таким образом, один насос может использоваться как для загрузки, так и для разгрузки.
Этот насос менее подвержен загрязнению.
Также читайте: Регулятор мощности | Строительство губернатора Ватт | Работа ватт-губернатора | Ограничения регулятора мощности Watt
Недостатки шестеренчатого насоса:
Используются зубчатые зацепления, фрикционная жидкость не может использоваться в шестеренчатых насосах.
Эти насосы сильно шумят.
Размер шестеренчатых насосов ограничен, поэтому их нельзя использовать для больших объемных расходов.
Применение шестеренчатого насоса:
Используются там, где требуется точное дозирование.
Поскольку на шестеренчатый насос не оказывает чрезмерного влияния выходное давление, он также может применяться в системах с несбалансированной подачей.
Нравится этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!
Предлагаемое чтение –
Принцип работы шестеренчатого насоса Применение в промышленности – saikenpumps
Рабочие характеристики
В шестеренчатом насосе используются эвольвентные или дуговые шестерни.Обычно есть предохранительный клапан. Шестеренчатый масляный насос подходит для перекачки смазочных и неагрессивных масел и других жидких сред, а также подходит для перекачивания высоконапорных сред. Шестеренчатый масляный насос смазывается транспортируемой средой. Преимущество в том, что среда не требовательна. Общее давление не превышает 6 МПа. Он имеет характеристики самовсасывания, равномерного потока и надежной работы.
Принцип работы
Шестеренчатый масляный насос представляет собой объемный роторный насос.Работа выполняется путем установки в корпусе двух шестерен одинакового размера для зацепления и вращения. Одно ведущее колесо и одно ведомое колесо. Два конца шестерни закрыты передней и задней крышками. Шестерня делит внутреннюю часть корпуса насоса на две части. Имеются две независимые рабочие камеры, а именно камера всасывания и камера нагнетания. Ведущая шестерня шестеренчатого масляного насоса приводит во вращение ведомую шестерню во время подачи. Когда шестерня выключена, объем камеры постепенно увеличивается.В камере всасывания создается частичный вакуум, и происходит всасывание жидкости. Жидкость заполняет зубья шестерни и поступает в полость нагнетания. Когда шестерня входит в сетку, объем постепенно уменьшается, образуя жидкость под высоким давлением и выбрасывая ее из насоса через выпускное отверстие насоса. В соответствии с непрерывным вращением и зацеплением шестерен жидкость непрерывно выбрасывается для завершения работы по транспортировке.
Область применения
Шестеренчатые масляные насосы широко применяются в нефтяной, химической, судостроительной, электроэнергетической, зерновой и нефтяной, пищевой, медицинской, строительной, металлургической и других отраслях промышленности.Шестеренчатые масляные насосы не подходят для транспортировки твердых частиц, волокон и агрессивных сред. Они подходят для транспортировки смазочного масла с температурой ниже 180°C и вязкостью от 5 до 1500 сСт или других жидкостей с аналогичными свойствами. Он подходит для всех видов случаев, когда требуется сохранение тепла в процессе наружной установки в альпийских районах с затвердеванием при комнатной температуре. Шестеренчатые масляные насосы относительно экономичны.

Производители и поставщики шестеренчатых насосов из Китая
赞过：
赞正在加载……
相关
发布者：saikenpumps
Основная продукция китайских насосов Saiken: шестеренчатый насос из нержавеющей стали | Асфальт и битумный насос | Шестеренчатый масляный насос | Насос с магнитным приводом | Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением | Шестеренчатые насосы | Высокопроизводительные и миниатюрные шестеренные насосы | Химический насос и винтовой насос | Питающий насос котла и другие детали, пожалуйста, обращайтесь по адресу: fan@saikenpumps.ком. 查看 saikenpumps 发布的所有文章
已发布 2020 年 9 月 9 日 2020 年 9 月 9 日
типов шестеренчатых насосов | ПампСкаут
Шестеренчатые насосы
являются наиболее распространенным типом поршневых насосов. Они идеально подходят для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как автомобильные масла, пластмассы, краски, клеи и мыло, с постоянным и непрерывным потоком и обеспечивают возможность самовсасывания. Этот тип насоса не может работать всухую или перекачивать жидкости с высоким содержанием абразива, а также оказывает сильное сдвиговое усилие на жидкость.
Работают за счет создания всасывания на входе с вращающимся узлом из двух шестерен – ведущей и промежуточной. Подача насоса определяется размером полости (объемом) между зубьями шестерни, величиной проскальзывания (обратного потока) и скоростью вращения (об/мин) шестерен.
Шестеренчатые насосы
могут быть как внешними, так и внутренними и различаться по конструкции и принципу действия.
Насосы с внутренним зацеплением
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением работают путем всасывания жидкости во впускное отверстие насоса между зубьями ротора (большая внешняя шестерня) и промежуточного звена (малая внутренняя шестерня), работая по принципу «шестерня внутри шестерни».Этот тип насоса невероятно универсален и может эффективно перекачивать жидкости с высокой вязкостью при умеренных скоростях.
Прочие характеристики:
Высокая температура, умеренное давление, перекачивание малой производительности
Цилиндрическое зубчатое колесо (двунаправленное)
Большой и громоздкий
Роторы на одном или двух подшипниках
Постоянный и равномерный сброс при любом давлении
Требуется высота всасывания низкого чистого давления (NPSH)
Может работать всухую в течение короткого времени
Насосы с внешним зацеплением
Насосы с внешним зацеплением, как правило, дешевле и проще в эксплуатации, чем насосы с внутренним зацеплением, но они также требуют четырех подшипников, поддерживающих валы ротора (по сравнению с одним или двумя для насосов с внутренним зацеплением).Чаще всего они используются в качестве смазочных насосов в станках, в гидравлических силовых агрегатах и в качестве масляных насосов в двигателях. Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением работают с использованием двух шестерен с внешними зубьями для создания потока.
Другие функции включают в себя:
Насосы для средних/низких температур и высокого давления
Цилиндрическое или шевронное зубчатое колесо
Компактный и эффективный дизайн
Жесткие допуски и опора вала с обеих сторон шестерни
Без радиальных нагрузок на подшипники
Большие размеры выпускных отверстий и высокая производительность
Нравится то, что вы читаете?
Все о шестеренчатых насосах с внешним зацеплением
Насосы с внешним зацеплением представляют собой роторные машины объемного типа, способные перекачивать жидкие и густые жидкости как в перекачивающих, так и в дозирующих устройствах.В отличие от насосов с внутренним зацеплением, в которых используется принцип «шестерня внутри шестерни», в насосах с внешним зацеплением используются пары шестерен, установленных на отдельных валах. Они описаны здесь вместе с обсуждением их работы и общих приложений. Информацию о других насосах см. в нашем Руководстве покупателя по насосам.
Цилиндрические шестеренчатые насосы
Шестеренчатые насосы
используют пары зубчатых цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, для перемещения жидкости между входами низкого давления и выходами высокого давления. Жидкость задерживается в карманах, образованных между зубьями шестерни и корпусом насоса, до тех пор, пока вращающиеся пары шестерен не вернут отдельные элементы в зацепление.Уменьшающийся объем зацепляющихся шестерен вытесняет жидкость через выпускное отверстие. Относительно большое количество зубьев сводит к минимуму утечку, когда зубья шестерни проходят мимо корпуса насоса.
Шестеренчатые насосы
могут издавать шум из-за того, что определенное количество жидкости попадает в зазоры между зацепляющимися зубьями. Иногда добавляют разгрузочные карманы, чтобы противодействовать этой тенденции.
Шестеренчатые насосы
часто оснащены подшипниками скольжения или втулками, которые смазываются самой жидкостью — обычно маслом.Для других жидкостей, которым не хватает смазывающей способности масла, обычно требуются более жесткие конструкции насосов, включая расположение подшипников вне смачиваемых полостей и обеспечение соответствующих уплотнений. Иногда используются подшипники сухого хода. Использование просто поддерживаемых валов (в отличие от консольных механизмов, встречающихся во многих конструкциях с внутренними зубчатыми колесами) обеспечивает прочный узел насоса, способный перекачивать очень густые жидкости, такие как смола, не беспокоясь об отклонении вала.
Шестеренчатые насосы
Подобно насосу с цилиндрической шестерней, в насосе с косозубой шестерней используется пара одинарных или двойных косозубых шестерен.Косозубые шестерни работают тише, чем прямозубые, но развивают осевые нагрузки, противодействовать которым предназначены шестерни типа «елочка». Эти конструкции часто используются для перемещения больших объемов, чем насосы с прямозубым зацеплением. Косозубые шестерни производят меньше пульсаций, чем насосы с цилиндрическими шестернями, поскольку зацепление зубьев происходит более плавно по сравнению с конструкциями с прямозубыми шестернями. Углы спирали составляют от 15 до 30°.
Насосы с винтовым и шевронным зацеплением устраняют проблему захвата жидкости сеткой. Однако эти конструкции могут привести к потерям из-за утечки в местах зацепления зубьев, если не поддерживаются очень узкие зазоры между зубьями.Более высокие производственные затраты, связанные с шестеренчатыми насосами типа «елочка», должны быть уравновешены их улучшенными характеристиками.
Приложения
Насосы с внешним зацеплением могут перекачивать жидкости практически любой вязкости, но скорость обычно должна быть снижена для более густых материалов. Типичный насос с винтовой шестерней может работать со скоростью 1500 об/мин для перемещения относительно жидкой жидкости, такой как лак, но должен снизить скорость до 500 об/мин, чтобы перекачивать такой густой материал, как меласса в июле.
Насосы с внешним зацеплением обычно не подходят для материалов, содержащих твердые частицы, поскольку они могут привести к преждевременному износу, хотя некоторые производители изготавливают насосы специально для этой цели, обычно с использованием шестерен из закаленной стали или шестерен, покрытых эластомером.Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением являются самовсасывающими и подходят для приложений с низким кавитационным запасом. Как правило, они обеспечивают плавный непрерывный поток. Теоретически, по крайней мере, они двунаправлены. Они доступны в виде тандемных конструкций для питания отдельных или комбинированных гидравлических систем.
Эти насосы способны работать с очень горячими жидкостями, хотя зазоры должны точно соответствовать ожидаемым температурам, чтобы обеспечить правильную работу. Также доступны конструкции с рубашкой.
Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением находят широкое применение во многих отраслях промышленности: производители пищевых продуктов используют их для перекачивания густых паст и сиропов, в фильтр-прессах и т. д.; нефтехимическая промышленность использует их для измерения высокого давления; производители двигателей используют их для подачи масла. Они используются в качестве перекачивающих насосов. Специальные конструкции доступны для аэрокосмических приложений. Насосы для перекачки жидкости будут соответствовать требованиям SAE к болтовым отверстиям.
Насосы с внешним зацеплением изготавливаются из различных материалов, включая бронзу, бессвинцовые сплавы, нержавеющую сталь, литой и ковкий чугун, хастеллой, а также ряд неметаллов.
Насосы с внешним зацеплением могут быть изготовлены в санитарном исполнении для пищевых продуктов, напитков и фармацевтики.Шестерни могут быть навесными, опираться на подшипники снаружи корпуса с различными доступными уплотнениями и уплотнениями. Доступ к этим внутренним компонентам насоса через крышку упрощает санитарную обработку. Шестерни обычно изготавливаются из композитов ПТФЭ и нержавеющей стали, а также других пластиков. Доступны моноблочные и бессальниковые конструкции.
Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением являются наименее дорогостоящими из различных объемных насосов, но и наименее эффективными. Дисбаланс давления между сторонами всасывания и нагнетания может способствовать преждевременному износу подшипников, что несколько сокращает их ожидаемый срок службы.
Одним из общих недостатков всех шестеренчатых насосов по сравнению с некоторыми другими моделями объемных насосов (например, лопастными насосами) является их неспособность обеспечить переменный расход при заданной входной скорости. В тех случаях, когда это необходимо, обходным путем является использование приводов, способных регулировать скорость, хотя это не всегда практичное решение.
Наконец, несмотря на то, что роторные насосы прямого вытеснения способны перекачивать воду, они в основном применяются для перекачки масел и вязких жидкостей из-за необходимости поддерживать смазку трущихся поверхностей и трудности с герметизацией очень жидких жидкостей.Для большинства применений, где средой является вода, центробежный или объемный насос является более очевидным выбором.
Резюме
В этой статье представлено краткое обсуждение основных типов насосов с внешним зацеплением и принципа их работы. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Новые конструкции шестеренных насосов для нефтехимических, нефтеперерабатывающих и химических производств — Оборудование, услуги, материалы

Двухвинтовой или шестеренный насос — сравнительный анализ

Сравнительный анализ двухвинтовых и шестеренных насосов.

Принцип действия и характеристики насосов объемного типа

Промышленные шестеренчатые насосы. Принцип работы

Общее описание и назначение шестеренчатых насосов

Шестеренные насосы | Силовое гидравлическое оборудование

Шестеренные насосы (НШ): масляный, гидравлический, МТЗ

Принцип работы оборудования

Принцип работы DESMI (видео)

Типы устройств

Основные узлы конструкции

Технические характеристики

Преимущества и недостатки

Основные неисправности

Устройство шестеренных, поршневых и лопастных насосов.

Шестеренчатые насосы: конструкция, эксплуатация и надежность

Общие сведения о редукторах

Дизайн и эксплуатация

Переходные процессы и кавитация

Производство и производительность

Эксплуатация и техническое обслуживание шестеренчатого насоса

A Посмотрите на внешний и Гидравлические насосы с внутренним зацеплением

Конструкция шестеренных насосов с внешним зацеплением

Преимущества и недостатки внешних насосов

Конструкция насосов с внутренним зацеплением

Преимущества и недостатки внутренних насосов

Экспертная помощь улучшит ваш опыт работы с гидравлическим насосом

Что такое шестеренчатый насос? | Компоненты шестеренных насосов | Типы шестеренчатого насоса

Что такое шестеренчатый насос?

Шестеренчатый насос:

Компоненты шестеренных насосов:

№1.Водительское снаряжение

№2. Ведомая шестерня или промежуточная шестерня

№3. Корпус

№4. Входная секция или сторона всасывания

№5. Выходная секция или сторона нагнетания

№6. Первичный двигатель

№7. Предохранительный клапан или выпускной клапан

Типы шестеренчатых насосов:

#1.Насос с внешним зацеплением

№2. Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

№3. Кулачковый насос

№4. Ge-роторный (с генераторным ротором) насос

№5. Винтовой насос

Работа шестеренчатого насоса:

Преимущества шестеренчатого насоса:

Недостатки шестеренчатого насоса:

Применение шестеренчатого насоса:

Принцип работы шестеренчатого насоса Применение в промышленности – saikenpumps

赞过：

发布者：saikenpumps

типов шестеренчатых насосов | ПампСкаут

Насосы с внутренним зацеплением

Насосы с внешним зацеплением

Все о шестеренчатых насосах с внешним зацеплением

Цилиндрические шестеренчатые насосы

Шестеренчатые насосы

Приложения

Резюме

Добавить комментарий Отменить ответ