Насос является настоящим сердцем любой гидравлической системы, поскольку именно он преобразует механическую энергию от вращающегося привода в поступательную, которая что-то перемещает. Например — поднимает кузов прицепа.
Конструкций и типов гидравлических насосов существует множество, но принцип работы для них един – вытеснение жидкости именно поэтому их еще называют объемными.
Классифицируются они по принципу вытесняющего жидкость элемента, а этим элементом является:
- 1. Поршень (насосы ручные, аксиально-поршневые, радиально-поршневые)
- 2. Шестерня (насосы шестеренные и шнековые)
- 3. Пластина (насосы пластинчатые однократного или двойного действия)
В системах гидрофикации самосвалов и прицепов наиболее часто применяются насосы шестеренные, которые еще называют роторными гидромашинами. В них рабочими элементами, которые осуществляют вытеснение жидкости, являются две вращающиеся шестерни.
Основными типами шестеренных насосов являются:
- шестеренные насосы внешнего зацепления
- шестеренные насосы внутреннего зацепления.
- героторные насосы (частный случай шестеренного насоса внутреннего зацепления)
- винтовые насосы (условно)
Шестеренные насосы имеют исключительно широкое применение в гидросистемах с давлением до 20 МПа. Это различная сельскохозяйственная, строительная и дорожная техника, мобильная гидравлика, системы смазки, гидроприводы в механизмах более сложных гидросистем.
Причины столь широкого применения шестеренных насосов совершенно объективны: простота конструкции, компактность и малый вес. Однако, расплатой за простоту конструкции становится снижение КПД (не превышает 0,85) и уменьшение ресурса при давлениях, превышающих 15МПа.
Шестеренные насосы внешнего зацепления
Основным элементом шестеренных насосов внешнего зацепления являются две синхронные шестерни. При их вращении шестерен жидкость во впадинах зубьев переносится из зоны всасывания в зону нагнетания.
«Фокус» в том, что поверхности зубьев А1 и А2 вытесняют при вращении шестерен больше жидкости чем может поместиться в пространстве, освобождаемом зубьями B1 и B2. Разность объемов и создает то самое давление нагнетания, которое формируется в зоне нагнетания.
К сожалению, такая простота не совсем безобидна — в месте зацепления шестерен (при работе насоса) образуются области так называемого «запертого» объема, что приводит к пульсации давления на выходе насоса.
Частично проблему пульсаций решает применение с косым и шевронными зубьями, но с ними есть свои сложности: у косозубой конструкции возникает дополнительная осевая сила , требующая включение в такую конструкцию упорных подшипников (это удорожание, усложнение, снижение ресурса). Этот минус нивелируют в насосах с шевронным зубом, где осевая сила компенсируется формой зуба, а уровень пульсаций на выходе столь же мал, как и у предыдущей схемы.
Резюмируя:
Шестеренные насосы внешнего зацепления хороши тем, что просты, недороги, работают с частотой вращения до 5000 об/мин. Их недостатками являются пульсация давления на выходе, не очень хороший КПД и сравнительно низкое выходной давление.
Шестеренные насосы внутреннего зацепления
Стоит сразу сказать, что отличительной особенностью таких устройств является ощутимо меньший уровень пульсаций и, в результате, невысокий уровень шума. Это свойство позволяет комфортно использовать шестеренные насосы внутреннего зацепления в стационарных машинах и механизмах и для техники, работающей в замкнутых пространствах.
Принцип работы шестеренного насоса с внутренним зацеплением базово схож с принципом работы предыдущего, представляя перенос жидкости во впадинах шестерен из зоны всасывания в зону нагнетания, но в этом насосе зубья шестерен не входят в зацепление.
В зоне всасывания вращением шестерен объем камеры, образованной зубьями и серпообразным разделителем, увеличивается. Происходит наполнение рабочей камеры жидкостью, из которой жидкость уже вытесняется в зону нагнетания, поскольку при вращении шестерен объем камеры в этой зоне наоборот — уменьшается.
В итоге: мы получаем насосы с простой конструкцией, низким уровнем шума, недорогие, с частотами вращения до 4000 об/мин. Однако, эта конструкция тоже не избавилась от минусов насосов внешнего зацепления – КПД и рабочие давления по-прежнему не высоки.
Героторные насосы
Это разновидность шестеренных насосов с внутренним зацеплением, но в отличии от стандартной схемы в них нет . Отличие от классической конструкции шестеренного насоса с внутренним зацеплением состоит в отсутствии серпообразного разделителя полостей всасывания и нагнетания, который специальным профилем.
Форма профиля такова, что в зоне, где должен был бы находиться серпообразный разделитель, обеспечивается постоянный контакт шестерен. В остальном принцип работы этого насоса не отличается от обычного (с внутренним зацеплением).
Такие насосы обычно применяют для невысоких давлений (до 150 Бар), подачи до 120 л/мин. И с частотами вращения составляют не более 1500 об/мин.
Достоинства — простота и низкошумность, а недостатки – опять-таки КПД и относительно высокая стоимость.
Роторно-винтовые насосы
Разновидностью шестеренного насоса так же можно считать винтовые насосы. Их рабочие элементы можно представить в виде косозубых шестерен с количеством зубьев равному числу заходов винтовой нарезки.
Основным преимуществом этих насосов является отличная равномерность подачи, а, следовательно, и низкий уровень шума.
Еще одно важнейшее рабочее свойство — его способность перекачивать жидкости с твердыми включениями, при этом давление достигает 200 Бар с частотами вращения до 1500 об/мин.
Конструкция таких насосов сложна, поэтому мало распространена и применяется в достаточно специфичных гидросистемах. Существуют как двух, так и трехвинтовые конструкции насосов.
Как уже отмечалось, основными достоинствами винтовых насосов становятся малошумность и равномерность подачи (отсутствие значительных пульсаций). Недостатком стала дороговизна при невысоком КПД.
Основы гидравлики
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/с (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 |
Насос шестеренчатый: масляный, гидравлический, топливный
Для того чтобы в определённой конструкции перекачивалась жидкость и устройство могло заработать, устанавливаются разного вида насосы. Они отличаются по количеству давления, по объему и габаритам. Один из самых распространенных является шестеренчатый насос НШ. Он является самым популярным видом гидравлического устройства перекачки жидкости.
У подобного вида установок основным механизмом для начала работы есть процесс всасывания жидкости из-за силы вращения рабочих деталей.
В устройство насоса шестеренчатого входят зубчатые колеса, сердечники с поршнями или лопастями. Такие виды наиболее распространенные.
Весь механизм вращения может быть регулируем вручную или же автоматически настроен производителем. Второй вариант такого устройства самостоятельно настраивать будет невозможно.
Виды шестеренчатых насосов
Существует несколько видов насосов. Их можно квалифицировать по таким признакам:
- характер сцепления может быть внутренними или наружным;
- механизм может быть оснащен винтовыми, шевронными или же прямыми зубьями;
- могут иметь правое, реверсное или левое вращение;
- по количеству сцепляющихся роторов, насос шестеренчатый масляный может быть двухроторным и многороторным;
- они делятся на одноступенчатые и многоступенчатые по количеству ступеней;
- также о наличия регулировки могут быть регулированными или неурегулированными;
- в зависимости от их работоспособности из подачи давления насосы могут быть неразгруженные, разгруженные или же иметь автоматическую регулировку торцевых зазоров.
Модель шестеренчатого насоса
Из-за того, что работа данного устройства может квалифицироваться исходя из нескольких признаков, то данная характеристика является условной.
Принцип работы
Хотя весь механизм имеет некоторые отличия, но все же работа шестеренчатого насоса имеет общую схему.
Ведущая и ведомая шестерни размещены в корпусе. Когда происходит вращение, то весь воздух, которым ранее был заполнен объем между зубьями, сразу переходит в линию нагнетания. Она размещена в полости всасывания.
Здесь из-за этого процесса возникает перепад давления, из-за которого масло из бака получает возможность подняться. Оно на своём пути заполняет пространство между зубьями.
Когда же шестерни обращаются, то жидкость попадает в полость нагнетания, и когда в зацепления входят зубья, то оно силой вытесняется в нагнетательный трубопровод.
При работе механизма стоит помнить, что весь процесс вращения жидкости происходит по определённому направлению.
Где применяются шестеренчатые насосы
Устройство имеет довольно широкий спектр применения. Так, гидравлический насос отлично справляется с назначением по перекачке низковязких и высоковязких жидкостей. Они обладают довольно высоким уровнем КПД, довольно надежные в работе. В основном насосы больше предназначены для высоковязких жидкостей, которые имеют температуру 320 градусов и больше.
Обязательно почитайте: Объем бензовоза
Очень часто такие конструкции используют как для загрузки, так и для разгрузки цистерн. Но если оборудования имеет меньшую производность, то тогда они предназначаются для того, чтобы перекачивать жидкость с одной емкости в другую.
Из-за того, что устройство устойчиво к коррозии, то его часто используют в химической промышленности. Также они могут быть полезны в легкой промышленности, с помощью агрегата можно изготовлять обувь, картон и другие популярные товары. Механизм работы имеет и топливный насос. Его применяют для нормального функционирования бензина в моторе двигателя.
Конструкция насосов НШ
Из-за того, что схема работы этого вида устройств очень простая, то они популярны в гидроприводах дорожных автомобилей. Можно найти много чертежей, где очень доступно излагается принцип их работы. Агрегаты могут быть использованы как с помощью правого, так и левого вращения.
Схема шестеренчатого насоса, у которого внешнее зацепление.
Цифрами означены такие его детали:
- Шестерня ведущая.
- Шестерня ведомая.
- Соединенный с приводом вал.
- Система по уплотнению вала.
- Задняя втулка.
- Передняя втулка.
Остальные виды имеют некоторые незначительные изменения в схеме.
Основные поломки насосов НШ
Чтобы весь механизм работал, часто приходится делать ремонт некоторых деталей или полностью всей установки. Есть такие основные виды поломок:
- используется масло низкой температуры;
- привод насоса в нерабочем состоянии;
- есть утечка масла или оно несоответственного качества;
- направление вращения привода и насоса разное;
- загрязнения гидросистемы.
Также встречаются и другие виды поломок.
Заключение
Для того чтобы выбрать идеальный вариант этого насоса, существует специальный каталог, где есть возможность просмотреть все установки, которые есть в наличии. Множество производителей предлагают товары высокого качества по доступной цене.
Шестеренные насосы, насосы для вязких жидкостей и сред, насосы для парафина
Общее описание шестеренных насосов
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.
Принцип работы шестеренного насоса
Насосы объемного типа, используется принцип принудительно смещения перекачиваемой жидкости. Когда шестерни начинают вращаться, со стороны всасывания образуется разряжение, жидкость под перепадом давления (атмосферного и давления на всасе насоса) заполняет впадины между зубьями шестерен перемещаясь при этом в зону нагнетания, где выталкивается в нагнетательный патрубок.
Шестеренный насос (зубчатый) оснащен двумя зубчатыми колесами (шестернями), которые располагаются в корпусе агрегата. Одно из колес активируется электрическим двигателем, который располагается на единой оси с шестерней. Данное колесо является ведущим.
Второе колесо вращается в результате зацепления с первым и является ведомым колесом. В процессе работы вещество захватывают зубья шестерни, прижимают его к корпусу агрегата. Далее вещество двигается в направлении нагнетания.
Благодаря высокому уровню плотности сцепления зубьев, обратный ход жидкости снижен до минимума.
Минимальное количество зубьев в шестерне может равняться двум. При этом, подвижные зубчатые колеса выполнены в форме восьмерки. В данном типе насосов шестерни не имеют зацепления, вследствие чего, они должны быть обеспечены приводом.
В насосах с внутренним зацеплением поток вещества двигается как следствие вращения двух зубчатых колес – ведущего и ведомого. Колеса разделены элементом в форме серпа и располагаются одно в одном.
По мере того, как шестерни совершают вращательные движения, увеличивается межзубное расстояние и осуществляется всасывание. Далее, межзубное расстояние сокращается, и вещество выталкивается в направлении выхода зубчатого насоса.
Таким образом, образуется ровный поток без пульсаций.
Основные детали и конструктивные особенности шестеренных насосов
Основными рабочими элементами шестеренных насосных установок являются две шестерни, электродвигатель и корпус насоса. Одна из шестерен является ведущей, а другая ведомой.
Обе шестерни оснащены одинаковым количеством зубьев, число которых, правило, как варьируется от 6 до 12. Электродвигатель выполняет функцию привода, который активирует ведущую шестерню и располагается с ней на одной оси.
Ведомая шестерня совершает вращательные движения за счет зацепления зубчатых колес.
Корпуса данного типа насосов производятся из прочных материалов. Так, для работы с вязкими веществами, такие элементы как корпус насоса, ротор и ведомое колесо могут быть изготовлены из ковкого чугуна либо нержавеющей стали. Корпус насосной установки может быть произведен из углеродистой стали. Для работы с растворителями существует опция противозадирного покрытия.
Помимо перечисленных выше элементов, конструкции данного типа насосов оснащены втулками, уплотнениями, предохранительными клапанами, валом, цапфой, подшипниками, гайками и т.п.
Материалом изготовления втулок служит:
- графит;
- бронза;
- карбид вольфрама;
- чугун.
Шестеренные насосы оснащаются сальниковыми уплотнениями следующих типов:
- одинарного;
- сдвоенного;
- с подогревом;
- с жидкостным затвором.
Для работы с вязкими веществами на шестеренные насосы устанавливают сдвоенные предохранительные клапаны (байпасы), либо предохранительные клапаны оснащенные кожухом подогрева. Такие элементы как вал и цапфа изготавливаются из материала нержавеющая сталь. Крупные подшипники предполагают работу при высоком уровне нагрузок. Круглые гайки регулируют позицию ротора.
Типы шестеренных насосных установок
Шестеренные насосные установки являются одним из видов роторных гидравлических машин. Вытеснителями в данных агрегатах выступают два зубчатых колеса, совершающих вращательные движения. Такие насосы могут быть двух видов:
- внешнего зацепления;
- внутреннего зацепления (в том числе героторные насосные установки).
- Насосы с внешним типом зацепления
Главными элементами конструкции данного типа насосов выступают две шестерни. В процессе вращательных движений, которые они совершают, вещество, находящееся между зубьями поступает в линию нагнетания. В точках зацепления колес создается «запертый объем», в результате чего возникает эффект пульсации на линии нагнетания.
Насосы с внешним зацеплением могут быть оснащены:
- прямыми зубьями;
- косыми зубьями;
- шевронными зубьями.
Использование косых зубьев предотвращает образование «запертых объемов», что сокращается уровень пульсаций, но способствует возникновению осевой силы. Для работы с осевой нагрузкой конструкция оснащается прочными упорными подшипниками. При использовании шевронных зубьев, дополнительная осевая нагрузка нейтрализуется формой зуба, а уровень пульсация является невысоким.
- Насосы с внутренним типом зацепления
В насосах данного типа, внутри ведущего зубчатого колеса большего размера, располагается ведомое колесо меньшего размера. Ведомое колесо опирается на серповидный элемент, выполненный из стали.
Такой агрегат в заполненном состоянии способен всасывать вещество, так как он имеет больший объем вытеснения в процессе вращения шестерен.
Насосные установки с внутренним зацеплением отличает невысокий уровень пульсаций и, как следствие, низкие показатели шума (по этой причине данные агрегаты активно используются при работах в закрытых помещениях, как на стационарной, так и на мобильной технике).
Принцип функционирования данного агрегата заключается в перемещении вещества в межзубном пространстве колес в линию нагнетания. По мере того как вращаются колеса, в области всасывания увеличивается объем, который образуют зубья и серповидный элемент.
Рабочая камера заполняется веществом, которое поступает из линии всасывания. Тем временем рабочее вещество выталкивается в область нагнетания в результате того, что объем камеры в этой части сократился.
Преимущество насосов с внутренним зацеплением перед агрегатами с внешним зацеплением заключается в компактности.
Героторные насосные установки
Героторные насосы имеют внутренний тип зацепления. Особенность конструкции заключается в том, что отсутствует серпообразный стальной элемент выполняющий функцию разделителя.
В данном случае, области нагнетания и всасывания разделены при помощи профиля, форма которого обеспечивает непрерывный контакт шестерен в точке расположения серпообразного разделителя.
Принцип функционирования не отличается от работы классического насоса с внутренним зацеплением. Такие агрегаты, как правило, применяют при следующих показателях:
- давление до 15 МПа;
- уровень подачи не выше 120 л/мин;
- скорость вращательных движений до 1500 оборотов в минуту.
Технические характеристики шестеренных насосов
Шестеренные насосные установки применяются, как правило, в составе систем работающих при невысоком уровне давления.
Данные насосы отличаются несложностью конструкции, небольшим количеством деталей, сравнительной дешевизной и устойчивостью к различным видам загрязнений.
В целях предотвращения кавитации в процессе работы насоса, уровень давления в области всасывания должен варьироваться в диапазоне от 10 до 20 кПа. Шестеренные насосы характеризуются сравнительно невысоким коэффициентом полезного действия, который составляет не более 0.85.
Для насосов с внешним типом зацепления показатель рабочего давления не превышает 280 бар. Максимальная скорость вращения шестерен составляет 3800 оборотов в минуту, мощность не выше 85 кВт. Показатели объема могут составлять от 0.5 до 250 куб. см.
Для насосов с внутренним типом зацепления показатель рабочего давления не превышает 315 бар. Максимальная скорость вращения шестерен составляет 3600 оборотов в минуту, мощность не выше 95 кВт. Показатели объема могут составлять от 1.7 до 250 куб. см.
- Шестеренные насосы с внутренним и внешним зацеплением шестерен.
- Подача: до 60 м3/ч Температура перекачиваемой жидкости: до 350 °С. Давление: до 250 бар
- Вязкость перекачиваемой жидкости: до 100 000 сСт.
- Шестеренный насос с внутренним зацеплением шестерен
Подача: до 380 м³/час. Дифференциальное давление: до 20-25 бар Температура перекачиваемой жидкости: от – 40°С до +450°С.
Вязкость 1 – 1 000 000 сСт
Основные параметры работы шестеренного насоса
Мощность насоса, давление, подача, КПД, вакуумметрическая высота всасывания, кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости.
Материальное исполнение шестеренных насосов
Шестеренные роторы и проточная часть в зависимости от технологических параметров перекачиваемой жидкости могут быть изготовлены из стали и чугуна, из стали и бронзы.
Преимущества шестеренных насосов
- удобство в обслуживании и ремонта, низкие капитальные затраты
- создание большого давления при меньшем энергопотреблении
- невысокая стоимость
- способность перекачивать высокотемпературные вязкие жидкости
- надежное оборудование для постоянной работы, простота конструкции
- точное дозирование вязких жидкостей
- подача ровного не пульсирующего постоянного потока перекачиваемой жидкости
Шестеренные насосы отличаются постоянными показателями производительности, которая строго пропорциональна скорости вращения зубчатых колес и не зависит от показателей давления. К существенным плюсам данных агрегатов можно отнести равномерность потока (отсутствие значительных пульсаций).
Широта применения с веществами самой различной вязкости (от воды до смол и полимеров). Кроме того, шестеренные насосы способны реверсировать поток вещества, не изменяя его эксплуатационных параметров. Они обладают самовсасывающей способностью (насосы с внутренним зацеплением), благодаря создаваемому высокому уровню вакуума.
Таким насосам присуща несложность конструкции, долговечность, надежность, низки коэффициент изнашиваемости, сохранение уровня эксплуатационных параметров даже при высоком уровне износа. Шестеренные насосы просты и неприхотливы в обслуживании. Благодаря модульному типу конструкций, элементы насоса взаимозаменяемы (так, возможно применение различных осевых уплотнений и т.п.).
К преимуществам насосов внутреннего зацепления перед насосами внешнего зацепления можно отнести низкий уровень производимого шума.
Область применения
Шестеренные насосы активно используются в составе гидросистем, которые работают при невысоком уровне давления (не выше 20 МПа).
Такие агрегаты используются в дорожных, сельскохозяйственных и коммунальных отраслях, смазочных системах (подают смазку) и гидравлике (вырабатывают гидравлическую энергию и поставляют ее гидроприводам второстепенных механизмов, входящих в комплексные системы). Кроме того, данные насосные установки применяются для питания систем управления.
Шестеренные насосы внутреннего зацепления обеспечивает подачу вещества с низким уровнем пульсации потока и умеренным уровнем шума, благодаря чему они активно используются в закрытых помещениях. Помимо этого, данные агрегаты получили широкое применение в таких отраслях как производство и обработка металла, переработка пластмасс и отходов, а также в пищепроме и упаковке продуктов питания.
Перекачиваемые среды
Перекачивание высокотемпературных вязких жидкостей, нефтепродуктов (нефть, мазут, масла температурой до 70-75°С, дизельное топливо температурой до 40-42°С), различных легко остывающих жидкостей (типа парафина), обладающих смазывающей способностью, рубракса и пека (с температурой до 190°С), а так же: бензин, керосин, глицерин, желатин, щелочи, кислоты, крема, косметические масла, эпоксидные смолы. В промышленности: в системах подачи нефтепродуктов / топлива, в системах смазки двигателей, в маслозаправочных агрегатах, подачи мазута в котельном оборудовании, в устройствах гидропривода.
Благодаря широкому выбору уплотнений и материалов (цветные металлы, графит, керамика, карбид вольфрам и т.п.), из которых они изготовлены, а также взаимозаменяемости, которая характерна для элементов конструкции шестеренных насосов, данные агрегаты способны работать с самыми разнообразными средами:
- краски, смолы (т.е. вещества с сильными абразивными свойствами);
- вязкие, неабразивные продукты;
- фреон, сжиженные газы, бензин, а также растворители, которые не разъедают чугун;
- вещества с высокими температурами;
- жидкости с невысокой смазывающей способностью, кислые пищевые продукты, разбавленные кислоты, вещества с высоким уровнем кислотности;
- вода.
Комплектация шестеренных насосов
Такие насосные агрегаты состоят из насоса, двигателя (как общепромышленного, так и взрывобезопасного исполнения), соединительной эластичной муфты, монтировано на общей раме-основании.
Примеры наших технических предложений на шестеренные насосы
- Технические данные
- Подсоединение:
- Характеристика среды
- Материальное исполнение
- Электродвигатель с редуктором
- Муфта
- Упругая муфта со стальным защитным кожухом
- Объём поставки
- Насос укомплектован спускным предохранительным клапаном, электродвигателем с редуктором, муфтой с защитным кожухом и рамой основанием.
Шестеренный насос для перекачивания мазута производительность 25 м³/ч
- Технические характеристики
- Материалы
- Электродвигатель
- Общий вид насоса
Шестеренный насос для перекачивания масла с пропаном
- Перекачиваемая среда – масло с пропаном Температура среды – 60°С Производительность – 39м³/час Напор – 3 кгс/см²
- Потребляемая мощность – 8,5 кВт
- Комплектация шестеренных насосов: насос, двигатель, соединительная эластичная муфта, монтировано на общей раме-основании.
Внутренний эксцентриковый шестеренный насос
с клапаном сброса давления на крышке
Техническое описание:
Шестеренный насос для перекачивания пасты двуокиси титана(без твердых частиц)
- Насос, закрепленный на лапах в комплекте с рамой основания и защитой муфты
- Двойное механическое уплотнение, спина к спине под давлением (система промывки не включена, предложена опционально)
- Соединение: фланцы ANSI ½” 150RF
- Эластичная муфта
- Насос полностью собран и протестирован
- Насос не окрашен
- Насос с руководством по эксплуатации на английском и русском языках
- Нетто вес одной установки прибл. 70 кг
- Направление потока, если смотреть со стороны двигателя
- по направлению к насосу вправо
- вращение вправо
- (Также возможно вращение влево – по доп. запросу)
Загрузка...
