Устройство и принцип действия шестеренчатых насосов – Шестеренные насосы, насосы для вязких жидкостей и сред, насосы для парафина

Содержание

Принцип действия шестеренчатого насоса

Шестеренчатые насосы используются в области перекачивания жидкостей высокой вязкости. К ним относят пищевые масла, шоколадную массу, жиры, лаки, нефтепродукты, краски и т.п. Для предотвращения нежелательного повышения давления, шестеренчатые насосы дополнительно оснащаются шестеренчатыми клапанами, а также охлаждающими или нагревательными рубашками.

Характерные особенности насосов:

  • равномерный поток;
  • высокая производительность;
  • легкость эксплуатации;
  • возможность перекачивать разнородные жидкости;
  • надежность;
  • простой уход;
  • длительный срок службы;
  • возможность перекачивать жидкости различной вязкости.

Принцип действия шестеренчатого насоса

Данное устройство работает следующим образом. В процессе вращения шестерен происходит разрежение во входном канале, за счет чего жидкость транспортируется в зону всасывания (низкого давления), где она заполняет межзубовые впадины и с их помощью переносится в зону нагнетания (высокого давления), создавая при этом в гидролинии системы высокое давление. В свою очередь рабочая жидкость также смазывает и охлаждает детали насоса.

Работоспособность насоса зависит в свою очередь от характеристик используемого масла.

Принцип действия шестеренчатого насоса, применение, особенности

Шестеренчатые насосы за счет особенностей работы используются в различных отраслях промышленности. В первую очередь они отлично зарекомендовали себя для перекачивания жидкостей низкой и высокой вязкости, т.е. от шоколада до нефтепродуктов. Шестеренчатые насосы отличаются прочностью и длительным сроком эксплуатации. Итак, в каких отраслях промышленности данный тип насосов применяется чаще всего?

  • Химическая промышленность. Насосы шестеренчатого типа отлично зарекомендовали себя для перекачивания вязких жидкостей. Данное устройство служит для подачи полиолов и изоцианов, которые являются составными частями полиуретановых пен и силиконов. Шестеренчатые насосы используются также для перекачивания синтетических веществ, щелочей, мыла, шампуня, кремов и эмульсий.
  • Пищевая промышленность. Шестеренчатые насосы применяются для перекачивания животных и растительных жиров, шоколада, желатина, масла, какао, карамели, пудинга, меда, сливок, сиропа и т.д.
  • Нефтехимическая промышленность. В данной отрасли насосы нашли широкое применение во всех работах, связанных с нефтехимическими продуктами. Это разгрузка и загрузка цистерн, транспортировка асфальта, асфальтовой эмульсии, минерального масла.
  • Лакокрасочная промышленность. Шестеренчатые насосы пользуются большим спросом и в этой отрасли для перекачивания разнообразных пигментов и других составных частей краски.
  • Принцип действия шестеренчатых насосов позволяет повышать производительность и эффективность работы в тех сегментах, где необходима перекачка жидкости в больших объемах.

tanelli.ru

Шестеренный насос,принцип работы, схема,устройство

Устройство, принцип работы шестеренного насоса с внешним зубчатым зацеплением

Схематическое изображение

шестеренного насоса с внешним зубчатым  зацеплением показано на рис.1

В расточках корпуса 1 размещены ведущая шестерня 2, приводимая во вращение валом 3, и ведомая шестерня 4, находящаяся в зацеплении с ведущей шестерней и  вращающаяся по отношению к ней в противоположном направлении. Межзубные впадины и зубья шестерен образует рабочие камеры, объём которых увеличивается при выходе зубьев из зацепления и уменьшается при входе  в зацепление. Жидкость из всасывающей магистрали заполняет межзубные впадины и переносится обеими шестернями в зону входа зубьев в зацепление, где она выдавливается ими в нагнетательную магистраль. Рабочие камеры с обоих торцов шестерен закрыты крышками или специальными пластинами, причем толщина шестерен выполняется несколько меньшей расстояния между крышками или пластинами, так что между шестернями и ними образуется очень малый осевой зазор. В радиальном направлении, между расточками в корпусе и наружной поверхностью шестерен также оставляется малый зазор, что позволяет добиться приемлемой герметичности рабочих камер.

Так как зубья шестерен входят в полное зацепление раньше, чем из впадин будет полностью выдавлена жидкость (т.е. часть ее оказывается как бы запертой в малом объёме), то возникает так называемая компрессия жидкости, сопровождаемая резким подъёмом давления. Чтобы избежать компрессии, на поверхности крышек или пластин выполняются разгрузочные канавки.

Очевидно, чем больше величина осевых и радиальных зазоров в конструкции насоса, тем больше количество жидкости сможет перетекать из зоны нагнетания в зону всасывания внутри насоса, но тем меньше будет трение между подвижными поверхностями, которое нужно преодолевать при вращении шестерен. Величина внутренних утечек жидкости представляет собой объёмные потери, а величина трения - определяет механические потери. Чем выше давление, которое должен развить насос, тем меньше должны быть зазоры между основными деталями, так как объёмные потери возрастают, с ростом зазоров, однако чем меньше зазоры, тем больше становятся усилия трения, поэтому конструкция насоса определяется условиями работы на которые он рассчитан.

Область применения шестеренных насосов

Для работы при давлении от 2,5 до 8,0 мПа используются насосы без компенсации зазоров, а для работы при давлениях от 10 до 25 мПа – насос с компенсацией осевых зазоров. Существуют насосы, у которых выполнена не только компенсация осевых, но и радиальных зазоров, однако, они встречаются реже.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением могут иметь как малые рабочие объёмы – от 1 до 4 см3, так и сравнительно большие – до 250…400 см3, число оборотов приводного вала – от 750…900 до 2500…3000 об/мин.Шестеренные насосы широко используются в металлорежущих станках.Недостатком шестеренных насосов является невозможность регулировки подачи, повышенный уровень шума в работе, обусловленный сравнительно большой пульсацией подачи, а также ограниченность ресурса насосов с подшипниками качения с ростом рабочих давлений. Насосы с подшипниками скольжения не обеспечивают надежной работы при высоких давлениях на жидкостях с малой вязкостью.

А на master-plus.com.ua можно заказать любые оринальные запчасти для стиральной машины в Украине. Очень низкие цены!

www.metalstanki.com.ua

Назначение и принцип работы шестеренчатого насоса

В работе гидравлической системы практически любого механизма не последнее значение имеет шестеренчатый насос

Достоинства этих агрегатов в том, что они весьма долговечные и просты в эксплуатации, а также качественные, компактные и прочные. Все эти показатели на протяжении всего срока эксплуатации насоса остаются практически неизменными.

Нужно добавить, что насос шестеренный устанавливается на микростанциях, предназначенных для создания линий управления гидравлической системой, которая работает под большим давлением. Кроме того, насосы часто используют для гидроагрегатов, которые изготовлены по «индивидуальным» проектам. Нередко шестеренчатые насосы используют в качестве основных силовых элементов в автомобильной спецтехнике и компактных стационарных гидроустановках.

Насос является «сердцем» любой гидравлической системы. В свою очередь, он обеспечивает все необходимые параметры и характеристики для оптимальной работы гидросистемы. Применяется шестеренчатый насос также для перекачивания различных жидкостей. Гидронасосы, устанавливаемые в гидравлических системах, должны отвечать высоким требованиям качества и безопасности.

В основном, все шестеренчатые насосы отвечают всем предъявляемым к ним требованиям и считаются наиболее надежными, производительными и самыми подходящими для работы гидросистемы любого механизма. Основное преимущество этих насосов заключается в весьма простой конструкции. Также нужно отметить их неплохие весовые характеристики и компактность, высокую надежность и доступную стоимость.

Если при выборе шестеренчатого насоса у вас возникают сомнения и появляются вопросы, то обращайтесь за помощью к специалистам специализированных точек продажи данной техники. Выбирая шестеренчатый насос, следует ориентироваться на его характеристики и размеры.

Принцип работы агрегата достаточно прост: внутри корпуса имеется двигатель, на валу которого крепится приводная шестерня, она сцепляется с зубьями остальных элементов. Когда электродвигатель начинает вращать приводную шестерню, ее зубцы захватывают жидкость и перемещают в сторону нагнетателя, прижимая к корпусным стенкам. Благодаря этому детали насоса охлаждаются, поэтому аппарат может работать без остановки длительное время.

Читать далее

www.infpol.ru

Шестеренные или зубчатые насосы.

Насосы шестеренные (зубчатые)



Шестеренные насосы являются объемными роторными гидромашинами с вытеснителями в виде зубчатых колес. Из всех роторных насосов они имеют наиболее простую конструкцию.

Шестеренные насосы бывают с внешним и внутренним зацеплением. В насосах с внешним зацеплением, получивших наибольшее распространение, при вращении шестерен жидкость, заключенная во впадинах шестерен, переносится из полости всасывания в полость нагнетания и затем выдавливается в напорную линию зубьями шестерен, вступающими в зацепление. Число зубьев у шестерен принимают обычно равным 6…12.
В полости всасывания зубья выходят из зацепления, и освобождаемый объем заполняется жидкостью. Процесс имеет циклический характер и повторяется непрерывно с вращением шестерен.

Величина объемного КПД шестеренного (зубчатого) насоса в основном зависит от утечек жидкости через зазоры, образованные головками зубьев и корпусом насоса, а также между торцовыми поверхностями шестерен и боковыми стенками насоса.

Кроме того, дополнительно возникают утечки по линии контакта зубьев. Максимально объемный КПД таких насосов не превышает 0,8…0,95. Для уменьшения утечек стремятся подогнать сопрягаемые детали насоса и сделать минимальными зазоры между шестернями и корпусом насоса. При изготовлении зубьев с высокой точностью утечки по линии их контакта могут быть сведены к нулю.
Шестеренные насосы с внутренним зацеплением применяют значительно реже, чем насосы с внешним зацеплением из-за высоких требований к точности изготовления. Основное их преимущество в сравнении с шестеренными насосами внешнего зацепления – компактность.

Перечисляя технические особенности шестеренных насосов, стоит отметить, что в такого рода насосах применяются только прямозубые шестерни.

***

Преимущества и недостатки шестеренных насосов

Зубчатым (или шестеренным) насосам присущи все достоинства и недостатки объемных насосов, которые описаны здесь. Отдельно следует отметить, что шестеренные насосы - самые простые по конструкции и самые дешевые из объемных насосов. Они отличаются компактностью, высокой надежностью работы, относительно высоким

КПД (до 80%), низкими требованиями к очистке рабочей жидкости (насосы работоспособны, если тонкость фильтрации не хуже 100 мкм).
В этих машинах отсутствуют элементы, подверженные неуравновешенному действию центробежных сил или движущиеся с ускорением, что позволяет эксплуатировать их при частоте вращения до n = 30 с-1.

С технической точки зрения очень удобным является то, что большинство шестеренных насосов не нуждаются в смазке, так как роль её выполняет рабочая жидкость.

Существенный недостаток шестеренных насосов – пульсация жидкости на выходе, вызываемая конструктивными особенностями зубчатого зацепления. Пульсация потока приводит к пульсации давления и повышенному шуму (до 90 дБ).
Кроме того, при работе шестеренных насосов возникает большая по величине и постоянная по направлению нагрузка на опоры шестерен, вызванная разностью давлений в напорной и всасывающей камерах. Эта сила вызывает повышенное изнашивание опор, что снижает долговечность насоса.

Полный КПД большинства шестеренных насосов обычно не превышает 0,6…0,75, эта величина является наименьшей по сравнению с полным

КПД объемных насосов других типов.
Кроме того, шестеренные насосы характерны небольшим сроком службы при работе с высоким давлением. Поэтому их рекомендуется применять в тех гидромашинах и гидроприводах, где величина КПД не имеет существенного значения.

***

Область применения шестеренных насосов

Шестеренные насосы применяют в приводах технологического оборудования при сравнительно небольших давлениях (до 2,5 МПа). Такие насосы применяются чаще всего для перекачивания вязких жидкостей: масла, нефти, мазута, дизельного топлива, легко застывающих жидкостей (например, битума, парафина или вискозы), не содержащих механических примесей. Они широко распространены в машиностроении, нефтяной и химической промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве, строительстве.

***



Принцип работы шестеренного насоса

Простейший шестеренный насос состоит из пары одинаковых шестерен - ведущей и ведомой, находящихся в зацеплении и помещенных в корпусе насоса (статоре) с малыми торцовыми и радиальными зазорами. Ведущая шестерня приводится во вращение двигателем.
При вращении шестерен жидкость, заполняющая впадины между зубьями, перемещается из полости всасывания в полость нагнетания. Так как крышка корпуса насоса достаточно плотно прилегает к торцам шестерен, то жидкость выжимается из впадин, когда зубья входят в зацепление на противоположной нагнетательной стороне насоса. Перетеканию жидкости в обратном направлении препятствует плотное сцепление зубьев шестерен.

Вследствие разности давлений на всасывающей и нагнетательной сторонах шестерни подвергаются воздействию радиальных сил, что может привести к заклиниванию ротора. Чтобы предотвратить чрезмерное увеличение давления в области нагнетания и образование вакуума на противоположной стороне при отходе зуба из впадин, в корпусе насосов выполняют разгрузочные каналы для выравнивания давления. Для этих же целей могут служить каналы и в роторных шестернях, полученные сверлением отверстий во впадинах зубьев.
В насосах высокого давления (свыше 10 МПа) торцовые зазоры уплотнены специальными "плавающими" втулками, которые прижимаются к шестерням при повышенном давлении. Для повышения давления жидкости применяют многоступенчатые шестеренные насосы, в которых подача каждой последующей ступени меньше подачи предыдущей. Они развивают давление до 20 МПа.

Шестеренный (или зубчатый) насос, представленный на рис. 1, состоит из корпуса 1, в цилиндрических расточках которого с минимальными радиальными зазорами располагаются зубчатые колеса 2 и 3. Корпус закрыт с двух сторон крышками.
Рабочие камеры всасывания В и нагнетания H образованы поверхностями корпуса, крышек и зубчатых колес. Одно из колес приводится во вращение от приводного электродвигателя, второе вращается за счет зубчатого зацепления (является ведомым).

При вращении шестерен зубья выходят из зацепления в камере В, освобождающиеся впадины увеличивают объем камеры, что приводит к образованию в ней вакуума рвак.
За счет разности давлений в баке насосной станции (рa > рвак) и камере В жидкость заполняет освободившийся объем – происходит процесс всасывания.
Во впадинах вращающиеся шестерни переносят масло из камеры В в камеру нагнетания Н.

При входе зубьев в зацепление жидкость вытесняется из впадин под избыточным давлением ризб в напорную линию привода или системы – происходит процесс нагнетания.

Теоретическую производительность шестеренного насоса определяют по формуле:

Qm = 2πm2zbn, м3      (1)

где: m, z, b – модуль, число зубьев, ширина венца ведущего зубчатого колеса;
n – частота вращения вала насоса.

Анализ формулы (1) показывает, что производительность (подачу) данного насоса можно изменить только за счет регулирования частоты вращения вала приводного двигателя, следовательно, сам по себе шестеренный насос представляет собой нерегулируемую гидравлическую машину.

***

Условные обозначения и маркировка шестеренных насосов

Буквенные и цифровые обозначения в маркировке шестеренных насосов означают следующее:

  • НШ – насос шестеренный;
  • М – для работы с маслами;
  • Г – насос с обогревом (охлаждением) корпуса;
  • Ф – насос фланцевого крепления (если буквы нет – насос на лапах).

Группы цифр и чисел, проставляемые через дефис:

  • Первая группа цифр - подача насоса в литрах за 100 оборотов;
  • Вторая группа цифр - максимальное давление, развиваемое насосом, кгс/см2;
  • Третья группа цифр - подача насоса в установке (агрегате), м3/час;
  • Четвертая группа цифр (обозначаемая через дробь) - давление на выходе из насоса в агрегате, кгс/см2.

После цифровых групп может присутствовать буквенное обозначение материала, из которого изготовлена проточная часть (корпус) насоса:

  • Ю - алюминий и его сплавы;
  • Б - бронза;
  • К - нержавеющая сталь;
  • Если буквенного обозначения материала в маркировке нет, значит проточная часть выполнена из чугуна.

Шестеренные насосы выпускают как правого, так и левого вращения, о чем есть указание на их корпусах знаками "Правый" или "Левый" (или буквами "Л", "П").

Кроме перечисленных выше обозначений насосов в их маркировке могут присутствовать и некоторые другие знаки, поясняющие конструктивные особенности.

В конце маркировки обычно проставляются технические условия на изготовление насоса.

Пример маркировки шестеренного насоса:

НМШГФ 0,6-25-0,25/25 Ю ТУ26-06-1558-89

здесь:
НМШГФ - насос масляный шестеренный с обогревом корпуса и фланцевым креплением;
0,6 - подача насоса в литрах на 100 оборотов;
25 - наибольшее давление насоса, кгс/см2;
0,25 - подача насоса в агрегате, м3/ч;
25 - давление на выходе из насоса в агрегате, кгс/см2;
Ю - материал проточной части насоса - алюминиевый сплав;
ТУ 26-06-1558-89 - обозначение технических условий.

В технических и графических характеристиках масляных насосов могут применяться следующие условные обозначения:

  • Q - подача, м3/час;
  • Р - давление насоса в агрегате, кгс/см2;
  • N - мощность насоса, кВт;
  • n - частота вращения, об/мин;
  • η - КПД, %;
  • HВ - вакуумметрическая высота всасывания, м.

Надёжность шестеренного насоса во многом обеспечена использованием предохранительного клапана. Срабатывая, он должен обеспечивать сброс лишнего давления.
Предел срабатывания клапана устанавливается производителем и указывается в сопроводительной документации. Наиболее часто устанавливаемый предел срабатывания составляет примерно 1,5 величины рабочего давления насоса.

***

Основные характеристики шестеренных насосов

В таблице ниже приведены основные рабочие характеристики некоторых типов шестеренных насосов, часто применяющихся в машиностроении. Здесь же приведены параметры приводных двигателей для этих насосов.

Марка насоса

Подача,
м3/час

Давление
насоса,
кгс/см2

Потребная
мощность
двигателя,
кВт

Частота
вращения,
об/мин

НМШ 12-25-10/10-1

10

10

11

1450

НМШ 12-25-10/4-1

10

4

5,5

1450

НМШ 2-40-1,6/16-1

1,6

16

2,2

1450

НМШ 2-40-1,6/16-10

1,6

16

2,2

1450

НМШ 2-40-1,6/16-15

1,6

16

3

1450

НМШ 2-40-1,6/16-5

1,6

16

1,5

1450

НМШ 32-10-18/10-1

18

10

7,5

980

НМШ 32-10-18/10-5

18

10

7,5

980

НМШ 32-10-18/4-5

18

4

5,5

980

НМШ 32-10-18/6-1

18

6

5,5

980

НМШ 32-10-18/6-33

18

6

7

980

НМШ 32-10-18/6-5

18

6

5,5

980

НМШ 5-25-2,5/6-1

2,5

6

2,2

980

НМШ 5-25-2,5/6-10

2,5

6

2,2

980

НМШ 5-25-2,5/6-5

2,5

6

1,5

980

НМШ 5-25-4,0/10-5

4

10

3

1450

НМШ 5-25-4,0/25-1

4

25

5,5

1450

НМШ 5-25-4,0/25-5

4

25

5,5

1450

НМШ 8-25-6,3/10-1

6,3

10

4

1450

НМШ 8-25-6,3/2,5-5

6,3

2,5

1,5

1450

НМШГ 20-25-14/10-1

14

10

7,5

980

НМШГ 8-25-6,3/10-5

6,3

10

4

1450

НМШФ 0,6-25-0,25/25Ю-5

0,25

25

0,75

980

НМШФ 2-40-0,8/16Б-13

1,6

16

2,2

980

Ш 40-4-19,5/4-1

19,5

4

5,5

980

Ш 80-2,5-37,5/2,5-1

37,5

2,5

11

980

***

Пластинчатые насосы



k-a-t.ru

Шестеренные насосы, насосы для вязких жидкостей и сред, насосы для парафина

Шестеренные насосные установки (зубчатые) относятся к роторному типу насосов, ключевые рабочие органы которых, представлены шестернями (двумя или более). Шестерни (зубчатые колеса) располагаются в рабочем корпусе и имеют зубья, при помощи которых они образуют зацепление. Ведущая шестерня, приводимая в действие электрическим двигателем, располагается с ним на одной оси. Ведомая шестерня движется благодаря зацеплению зубьев и приходит в движение от ведущей шестерни.

Зубчатые насосы, как правило, оснащены прямозубыми шестернями, которые имеют внешний тип зацепления. Существуют также такие схемы конструкций шестеренных насосных установок, как насосы с внутренним зацеплением, а также агрегаты, оснащенные более чем двумя шестернями.

Наиболее типична для зубчатых насосов конструкция, состоящая из шестерней, в которых число зубьев одинаково (от 6 до 12). Расстояние между корпусом насоса и зубьями является минимальным, благодаря чему практически исключена возможность утечки рабочего вещества. Плотное сцепление зубьев предназначено для предотвращения протекания масла в зону всасывания из зоны нагнетания. Однако, немного масла по линии контактов зубьев, не смотря ни на что, остается. Данное явление было названо «обратной подачей», так как оно снижает объемный коэффициент полезного действия (КПД) шестеренной насосной установки. Помимо этого, величина объемного КПД определяется объемом утечки жидкости через расстояния между зубьями и корпусом агрегата, а также между торцевыми частями зубчатых колес и стенками насоса. Для сокращения объемов утечек, производители стремятся сократить зазоры до минимума.

Кроме обратной подачи, к другим недостаткам такого типа защемления можно отнести избыточную высоту создаваемого давления. Избыточный уровень давления снижается за счет предусмотренной торцевой канавки, которая соединяется с зоной нагнетания.

Шестеренные насосные установки могут использоваться в качестве гидродвигателей, если изменить направление вращения шестерен.

Конструкция данного вида насосов чаще имеет внешний тип зацепления, в то время как внутренний тип зацепления, в шестеренных агрегатах используется значительно реже.

Тип вращения зубчатого насоса может быть как правым, так и левым.

intech-gmbh.ru

Насос шестеренчатый в промышленности :: SYL.ru

Шестеренчатый масляный насос может представлять собой устройство объемного действия или роторного типа с внутренним зацеплением. Такие приборы работают по следующей схеме: ротор, расположенный на валу, взаимодействует с ведомой шестерней, находящейся внутри и крепящейся к корпусу. Всасывание перекачиваемых материалов происходит благодаря изменению объема между зубьями. Это возможно благодаря эксцентричному расположению ведомой шестеренки, опирающейся на элемент в виде полумесяца.

Перекачиваемое масло по такому принципу перемещается к выходному отверстию и вытесняется, когда зубья смыкаются. Посредством данного принципа обеспечиваются всасывающие способности насосов. На выходе создается не пульсирующий равномерный поток.

Основные преимущества

Ввиду особенностей функционирования, изложенных выше, снижается вероятность возникновения кавитации. Насос шестеренчатый работает на небольших скоростях. Понижаются нагрузки на торцевые уплотнения, а также на сами элементы конструкции. Стоит отметить равномерность потока на выходе и снижение вероятности гидравлических ударов.

Назначение устройства

Насос шестеренчатый представляет собой одну из главнейших частей гидравлических систем в машинах. Предназначение устройств данного типа выражено в нагнетании рабочих жидкостей в систему гидравлики, установленную в механизмах рулевого управления, в приводы полунавесных и прицепных орудий дорожных, сельскохозяйственных и других видов машин.

Изготавливаются приборы с правым или левым направлением вращения вала. Насос шестеренчатый может использоваться для перекачки минеральных масел, мазут, дизельного топлива и других материалов, обладающих смазывающей способностью.

Принцип действия агрегата

Для предотвращения повышения давления насосы шестеренчатого типа оснащаются дополнительными клапанами, а также нагревающими или охлаждающими рубашками. К характерным особенностям агрегатов данного типа относятся высокая производительность, равномерность потока, легкость в эксплуатации, простота ухода, возможность перекачки разнородных жидкостей, высокая продолжительность работы.

За счет особенностей функционирования шестеренчатые насосы можно использовать в разнообразных отраслях промышленности. Прежде всего, они хорошо себя зарекомендовали в вопросах перекачивания материалов разной степени вязкости.

Области применения

Насос шестеренчатый для масла замечательно себя зарекомендовал в химической промышленности. Устройства данного типа используются для подачи изоцианов, а также полиолов, которые, в свою очередь, являются составными элементами силиконов и полиуретановых пен. Шестеренчатые насосы часто используются при перекачивании щелочей, синтетических веществ, шампуня, мыла, эмульсий и крема. Такие агрегаты применяются для подачи растительных и животных жиров, желатина, какао, шоколада, масла, пудинга, карамели, сливок, меда, сиропа в пищевой промышленности.

В нефтехимической отрасли насосы шестеренчатые широко применяются во многих видах работ по транспортировке асфальта, минерального масла и эмульсий. Такие агрегаты довольно часто используются на лакокрасочных производствах для перекачивания различного рода пигментов и других составляющих компонентов. Принцип функционирования шестеренчатых насосов дает возможность повышать эффективность и производительность работы в тех сегментах, где требуется подача жидкостей в больших объемах. Выбор агрегата зависит от отдельной области применения. Правильно подобранная модель прослужит качественно на протяжении многих лет.

Ремонт шестеренчатых насосов

Часто в таких агрегатах изнашиваются торцовые поверхности, шейки валиков, бронзовые втулки, зубья шестерен, резьба на болтах и отверстиях для крепления. Самоподвижные валики, резиновые кольца для уплотнения постепенно утрачивают упругость. Время от времени появляются царапины и борозды на стенках камер в корпусе, а от пуска насоса с густой жидкостью или выкашивания деталей может сломаться крышка, валик и корпус.

Некоторые изношенные элементы не подлежат восстановлению и выбраковываются, другие можно отремонтировать. Для этого осуществляется наплавка металла или хромирование с дальнейшей механической обработкой и упрочнением рабочей поверхности. Перед восстановлением посредством электролитического наращивания изношенным элементам придается правильная геометрическая форма. Если детали ремонтируются методом наплавки металла, отпадает необходимость в предварительной обработке.

Кольцевые риски на торцовой поверхности шестеренки выводятся на плоскошлифовальных станках, а после этого создаются утолщенные втулки. Изношенные бронзовые элементы можно ремонтировать электролитическим наращиванием и посредством пластической деформации.

Заключение

Шестеренчатые насосы преобразуют механическую энергию приводного мотора в гидроэнергию. Они используются для создания напора жидкостей различной степени вязкости в многочисленных отраслях промышленности. Для продолжительного функционирования агрегатов в каждой области при проектировании рабочей аппаратуры используется индивидуальный чертеж шестеренчатого насоса. Устройства данного типа характеризуются легкостью в эксплуатации, простотой конструкции, продолжительным сроком службы.

www.syl.ru

Характеристики и устройство шестеренчатых насосов

_______________________________________________________________________________________


Шестеренные насосы – самые распространенные в системах объемного гидропривода. Они применяются во многих гидросистемах низкого и среднего давления, как на мобильной технике, так и в промышленном оборудовании. Они делятся на два типа – внешнего и внутреннего зацепления.

Рис. 1. Схемы внешнего зацепления и распределение радиальных нагрузок

На рис. 1 показаны схемы внешнего зацепления шестеренчатого насоса и распределение радиальных нагрузок от действия гидравлических сил в результате нарастания давления от линии всасывания до области подачи рабочей жидкости в гидросистему (нагнетающей полости).

Насосы НШ внешнего зацепления представляют зубчатую пару из двух одинаковых шестерен, вращающуюся в корпусе. Ведущая шестерня жестко связана с приводным валом (вал-шестерня), ведомая – установлена на оси свободно.

Шестерни охватываются внутренними цилиндрическими поверхностями корпуса. Зазоры между шестернями и боковыми стенками, а также между зубьями и внутренними цилиндрическими поверхностями корпуса минимальны.

Они должны обеспечивать беспрепятственное вращение шестерен при перепаде температур рабочей жидкости от минус 30-40 С до плюс 80-90 С и в то же время минимизировать величину утечек.

При вращении шестерен рабочая жидкость из всасывающей полости попадает во впадины между зубьев, т.е. в пространство, ограниченное двумя зубьями шестерни, боковыми стенками и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса.

Эти объемы жидкости обе шестерни перемещают из всасывающей полости агрегата в нагнетающую. При входе в зацепление в нагнетающей полости зуб ведущей шестерни погружается во впадину ведомой.

В этот момент рабочая жидкость вытесняется из впадины и направляется в гидросистему. Затем, в свою очередь, зуб ведомой шестерни погружается во впадину ведущей, и новая порция рабочей жидкости устремляется в гидросистему.

За один оборот приводного вала все зубья обеих шестерен входят в зацепление и вытесняют определенные порции рабочей жидкости, сумма которых составляет величину рабочего объема агрегата. В процессе зацепления зубьев небольшое количество жидкости запирается в их «мертвых объемах».

Постоянно происходит кратковременный заброс давления в локальных точках, который негативно влияет на ресурс агрегат и другие его характеристики. Вместе с тем порционное вытеснение жидкости является причиной пульсаций ее подачи в гидросистему и крутящего момента, отбираемого у первичного двигателя.

При вращении шестерен давление рабочей жидкости во впадинах зубьев возрастает по мере приближения их к нагнетающей полости. В результате возникают значительные гидравлические радиальные силы, действующие на валы шестерен.

Характер неравномерного распределения радиальных сил показан на рис. 1. По этой причине наиболее нагруженным узлом шестеренчатого насоса являются его подшипники. Типовая конструкция такого внешнего зацепления показана на рис. 2.

Рис. 2. Агрегат внешнего зацепления

Прямозубое зацепление шестерен характеризуется прямолинейным контактом рабочих поверхностей по всей ширине зуба. При неточном изготовлении шестерен возникает толчкообразное движение ведомой шестерни, генерирующее повышенный шум и повышающее износ рабочих поверхностей.

Эти недостатки успешно устраняются в насосах с косозубыми шестернями. У них вход в зацепление зубьев и выход из него происходят постепенно. Благодаря этому уменьшается влияние погрешностей в профиле зуба и достигается плавная, малошумная работа агрегата.

При косозубом зацеплении пульсация подачи и крутящего момента, а также запирание жидкости во впадинах значительно ниже, чем у прямозубых аналогов. Угол наклона зубьев обычно составляет 7-10°.

ППри таких параметрах сдвиг зубьев по окружности на торцах шестерен составляет половину шага. Однако при работе косозубых шестерен возникают осевые усилия, которые прижимают шестерни к торцам корпуса.

Рис. 3. Насос НШ с косыми зубьями

На рис. 3 показан типовой насос НШ с косыми зубьями, а на рис. 4 – его аналог с зубьями специального профиля, который позволяет существенно снизить шум и повысить плавность работы.

Шестеренные насосы внешнего зацепления имеют очень широкую гамму исполнений. Их рабочие объемы составляют от 0,16 до 200 см3, а развиваемое давление – до 20,0 МПа. С небольшими рабочими объемами такие агрегаты способны развивать давление до 28,0 МПа.

Рис. 4. Гидронасос с косыми зубьями специального профиля

Шестеренчатые насосы выпускаются в индивидуальном литом корпусе из алюминия или стали (рис. 2-4), а также в корпусах из алюминиевого длинномерного проката специального профиля, не требующего большого количества механической обработки.

Передние и задние крышки у таких моделей унифицированы. Эта технология позволяет без лишних затрат выпускать однотипные агрегаты с различным рабочим объемом. Изменяется только длина корпуса, нарезанная из проката, и ширина шестерен.

На рис. 5 показана серия насосов НШ с различными унифицированными фланцами, крышками, валами, корпуса которых выполнены из однотипного алюминиевого проката соответствующего профиля. Такие агрегаты легко могут изготавливаться в многосекционном исполнении.

Рис. 5. Агрегат с корпусами из проката

Обычно специальный прокат для шестеренных насосов выпускается четырех типоразмеров. Из первой его группы изготавливаются модели с совсем маленьким рабочим объемом (от 0,16 до 0,8 см3), но часто с высоким давлением (до 28,0 МПа).

Вторая группа проката предназначена для небольших агрегатов (от 1,0 до 10,0 см3) с высоким давлением (до 20,0 МПа), третья группа – для средних (от 4,5 до 40,0 см3) с высоким и средним давлением (от 20,0 до 17,0 МПа).

Из четвертой группы проката изготавливают средние и крупные шестеренчатые насосы (от 20,0 до 100,0 см3) с высоким и средним давлением (от 20,0 до 15,0 МПа).

Такой технический подход обеспечил возможность быстрого изготовления дешевых многосекционных агрегатов с одинаковыми или различными рабочими объемами, в том числе состыкованными корпусами из профилей соседних групп.

Рис. 6. Трехсекционные гидронасосы, выполненные из двух групп проката

На рис. 6 показаны трехсекционные агрегаты, выполненные из двух групп проката. На рис. 7 показан двухсекционный гидронасос, составленный из проката соседних групп.

Рис. 7. Двухсекционный насос, составленный из проката соседних групп

На рис. 8 и 9 показаны основные узлы насосов НШ с внутренним зацеплением. Такие агрегаты содержат установленную в корпусе шестерню с внутренними зубьями. В зацепление с ней входит меньшая по размерам шестерня с внешними зубьями. Шестерни установлены относительно друг друга с эксцентриситетом (смещением).

Между ними расположен неподвижный серповидный элемент, который своими рабочими поверхностями охватывает с одной стороны внутренние, а с другой – внешние зубья обеих шестерен. Серповидный элемент разделяет всасывающую и нагнетающую полости насоса.

Рис. 8. Качающий узел гидронасоса внутреннего зацепления

Меньшая шестерня с внешними зубьями является ведущей и выполнена заодно с приводным валом, а большая шестерня с внутренними зубьями является ведомой и свободно установлена в подшипниках скольжения.

Нагнетание рабочей жидкости в гидросистему осуществляется аналогично за счет вытеснения ее объемов зубьями из впадин шестерен при их вращении.

Рис. 9. Агрегат внутреннего зацепления

Шестеренные насосы внутреннего зацепления менее шумные, обладают повышенными характеристиками, но более трудоемкие в изготовлении и, следовательно, дорогие. Наиболее широкое распространение в гидроприводах мобильной техники получили агрегаты внешнего зацепления. Они просты в изготовлении, дешевы, неприхотливы в работе.

Такие насосы НШ стабильно работают с загрязненными рабочими жидкостями с величиной твердых частиц до 40 мкм. Но это не значит, что гидропривод должен работать при таких неприемлемых условиях, которые вызывают повышенный износ всех гидрокомпонентов.

Большое применение они нашли в строительно-дорожной, коммунальной, сельскохозяйственной технике. Также используются в гидроприводах со средним давлением до 16,0-18,0 МПа.

Их часто устанавливают на узле дополнительного отбора мощности дизельного двигателя для привода вспомогательных гидросистем. Этими агрегатами оснащаются неполноповоротные экскаваторы, бульдозеры, дорожные катки, вилочные погрузчики и др.

 

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

specautotex.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *