Насос гидравлический шестеренчатый – Шестеренный (шестеренчатый) насос: виды, устройство, применение

принцип работы и устройство, характеристика, виды

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.

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.

Шестеренчатый насос омывателя заднего стекла

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.

Промышленный насос

Кроме автомобильной промышленности, шестеренчатые установки имеют крупную область применения. Существуют различные категории, различающиеся по уровню давления, от низкой до высокой системы оценки. Системы низкого давления рассчитаны на мощность до 5 бар, используются для перекачки изделий густого состава, средние – рассчитаны до 30 бар, применяются в гидравлических системах станков. Насосы высокого давления обладают производительностью до 70 бар, применяются некоторыми типами промышленного оборудования.

Принцип работы

Основной принцип нагнетания масла происходит образованием вакуума, за счёт движения шестеренок. Конструкциями применяется две шестеренки, одна из которых имеет приводной вал, соединяется ведомой шестерней. Вращение элементов происходит в разные стороны, поэтому местом сцепления производится всасывание и нагнетание жидкости. При процессе происходит забор состава в полость, после этого переход к области нагнетания и трубопровод. Шестеренный насос исключает обратную течь жидкостей, по причине плотного расположения зубьев между собой и корпусом.

Принцип работы внутреннего шестеренчатого насоса состоит по тому же принципу, но имеет некоторые отличия. Привод вращает ведущую шестеренку, внешнее соединение, соприкасаемое корпусом. Процесс всасывания выполняется созданным вакуумом, для предотвращения текучки масла в обратную сторону установлен серповидный уплотнитель, который играет роль клапана. Работа шестеренчатого насоса регулируется параметрами оборотов вала, максимальное давление может быть выставлено клапаном.

Технические характеристики

Принцип работы состоит из работы множества элементов, которые имеют различные характеристики. Для более полного понятия работы шестеренного насоса, важно изучить конструкцию, основные составляющие:

1. Рабочий объем измеряется кубическими сантиметрами, показатель основывается на объеме жидкости, выдаваемой за полный оборот вала.
2. Вытеснение измеряется в литрах за минуту, этот параметр также именуется производительностью механизмов.
3. Параметр установки корпуса принимающей станции относительно подающей жидкости именуется вакуумметрической высотой. Следует внимательно изучить параметр, т.к. при рекомендуемой высоте не более двух метров, шестеренчатый механизм не будет выдавать требуемого давления при превышении данного параметра. Обуславливается воздействием атмосферного давления во всасывающей камере и окружающей среде, а также мощностью электропривода.
4. Объемный КПД отвечает за параметр коэффициента подачи. Допустимые утечки из зазоров, соединений насоса, которые могут присутствовать из-за изношенных уплотнителей внутри корпуса. Шестеренчатый насос рекомендуется устанавливать, как можно ближе к емкости, чтобы избежать потери энергии на всасывание. Давление на входе может быть понижено по причинам слишком длинного соединения.
5. КПД гидромеханического типа указывает на потери вследствие трения масел о корпус насоса, последующие соединения.

Конструкция шестеренчатого насоса

Существуют основные параметры, такие как крутящий момент, номинальная мощность. Насос подбирается при соответствии поставленным задачам, мощность должна быть установлена с небольшим запасом, во избежание перегревов, поломки трущихся частей.

Классификация

Шестеренчатые насосы различных категорий распространены в химической, пищевой, строительной промышленностях.

Основным назначением является перекачка смазочных материалов или охлаждающей жидкости.

Зубчатый насос может подразделяться на виды конструкций, имеются шестерни внешним и внутренним зацеплением. Каждая из систем имеет отличительные стороны, достоинства и недостатки.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением

Конструкция агрегата внешнего типа сцепления шестерен подразумевает постоянное соприкосновение деталей. Шестерни на корпусе вала могут быть расположены разным соотношением, имеются три основных типа:

• шевронная шестерня;
• цилиндрическая форма с косыми зубьями;
• прямая цилиндрическая форма зубьев.

Шевронные типы шестерен выдает более гладкий, плавный поток состава на выходе, как и косозубые разновидности. Поэтому большинство выбирает именно такой тип зубьев при покупке, прямая цилиндрическая форма считается устаревшей. Скорость вращения вала у шестеренчатых механизмов малой производительности варьируется от 1700 до 3500 об/мин. Для более производительных, крупногабаритных модификаций допускается скорость около 700 об/мин.

Шестеренный насос с внешним зацеплением

Конструкция, не имеющая внутри зазоров между корпусом и шестернями, позволяет производить модели повышенной мощности. Этот параметр дает возможность широко использовать насосы при различных гидравлических конструкциях. Материалы при изготовлении подбираются в соответствии с коррозийными параметрами деталей. Наиболее часто встречаются конструкции из чугуна с нержавеющими внутренними элементами.

Достоинства и недостатки насосов с внешним зацеплением

Любая система имеет положительные, отрицательные стороны. Для шестеренчатых внешнего зацепления можно выделить следующие преимущества:

• высокое выходное давление;
• работа с жидкостями высокой вязкости;
• перегрузки исключены, за это отвечают подшипники, установленные с двух сторон на каждом валу;
• различные материалы исполнения позволяют использовать установку со всеми составами;
• относительно бесшумная работа, возможное сопряжение с дозирующими контроллерами.

Недостатками можно выделить, что не допускается работа без определенной нагрузки, необходимо исключить попадание твердых субстанций во избежание заклинивания и излома привода. Также данные конструкции не применяются к составам низкой вязкости.

Насосы с внутренним зацеплением шестерен

Отличительной чертой шестеренчатых конструкций внутреннего зацепления является работа с материалами различной вязкости. Применяется при нагнетании как легко текущих материалов, так и тягучих жидкостей. Диапазон вязкости варьируется от 1 до 100000 сПз, что делает устройство универсальным. Температурные показатели могут достигать до 400 градусов, что позволяет использовать насосы при горячем или химическом производстве.

Составляющая часть изделия отличается наличием уплотнителя вала, встроенным предохранительным клапаном. Принцип действия состоит в передаче движения по шестерне, передаваемого на вал привода. Между шестернями возможно регулировать зазор, что помогает подбору необходимого режима работы, избегания перегрузок.

Насос с внутренним зацеплением

Основной принцип работы:

• Через подающую трубку происходит поступление жидкости к полости между шестерней и ротором.
• Прогон происходит между зубьями шестерней, вставка в виде полукруга обеспечивает защиту от перелива.
• Проточная часть гидравлического механизма всегда заполнена жидкостью в процессе работы. Вытесняется жидкость путем полностью стыкованных зубьев ротора, которые уплотнены вставками.

Положительные стороны внутренней сцепки

Конструкция внутреннего зацепа зубьев имеет ряд преимуществ, по сравнению с внешним типом устройства с высокой производительностью. Основные из них:

• одно уплотнение вала, два подвижных элемента имеют преимущество при сервисном обслуживании;
• перекачка туго вязких материалов;
• отсутствие пульсаций при работе;
• предоставление выбора зазора между зубьями, что позволяет работать материалами разной плотности.

Принцип работы насоса с внутренним зацеплением для вязких жидкостей

Недостатками можно отметить низкую производительность шестеренного насоса, повышенную чувствительность к твердым составам. Нахождение подшипника в погружаемой среде может отрицательно сказываться на антикоррозийных свойствах материала.

Типы уплотнения вала насоса

Имеются различные уплотнения вала шестеренчатого механизма, каждое из них применяется в соответствии с конструкцией, типом прогоняемой жидкости.

Встречаются следующие типы уплотнений:

• сальниковое или манжетное уплотнение, изготавливается из маслостойких разновидностей резины;
• уплотнение торцевого типа, газовая разновидность.

Газодинамические и магнитные муфты применяются в бесконтактной среде, что повышает прочность, надежность соединения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Шестеренчатый насос. Устройство, схема, принцип работы, назначение

Шестеренчатый или шестеренный насос это насос объемного типа. Широкое распространение данные насосы получили при работе с вязкими продуктами, такими как различные типы нефтепродуктов, масла, топлива и.т.д.  Выделяют два основных типа шестеренчатых насосов: насосы с внешним зацеплением и насосы с внутренним зацеплением.

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением часто использует в качестве смазочных насосов в станках, в силовом оборудовании и в качестве масляных насосах в различных типах двигателя.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами данного насоса являются шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении. Шестерни в насосе могут располагаться, как в один ряд так и в два.   Зубья шестерен имеют различные формы:

— прямозубая  цилиндрическая форма

— косозубая цилиндрическая форма

— шевронная шестерня

Косозубые и шевронные шестерни обеспечивают наиболее плавный поток, чем прямозубые. Хотя у всех указанных типов жидкость перекачивается довольно гладко, без пульсаций. На большие производительности чаще используют косозубые и шевронные колеса.

Шестеренчатые насосы с небольшой производительностью обычно работают на скорости 1750 или 3450 об/мин. У насосов с большим типоразмером шестерни вращаются со скоростью порядка 650 об/мин.

Между рабочими органами насоса и корпусом практически нет зазоров. Вал насоса поддерживается с обеих сторон. Все это позволяет производить шестеренчатые насосы высокого давления до 200 бар. Поэтому насосы широко применяются в гидравлических системах

В устройстве шестеренного насоса с внешним зацеплением можно выделить следующие основные элементы:

Схема шестеренного насоса с внешним зацеплением

 

• Ведущая шестерня
• Ведомая шестерня
• Вал насоса, соединенный с приводом
• Система уплотнения вала
• Задний подшипник (втулка)
• Передний подшипник (втулка)

Принцип работы шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ведущая шестерня передает это движение ведомой. Шестерни вращаются соответственно в противоположные стороны.

 

1. Когда шестерни выходят из зацепления они создают разряжение с всасывающей стороны насоса. Перекачиваемая жидкость течет в образовавшуюся полость и захватывается зубьями шестерни.
2. Среда перемещается в карманах между зубьями, вдоль внутренней части корпуса насоса. Между самими шестернями жидкость не проходит.
3. Благодаря зацеплению зубьев шестеренчатых колес жидкость под давлением выталкивается в напорный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Основные элементы шестеренчатых насосов внешнего зацепления могут быть выполнены из самых  различных материалов для обеспечения необходимой коррозионной стойкости, как при работе с неагрессивными жидкостями, так и при перекачке таких сред как кислоты. Чаще всего данный тип насосов встречается с исполнением корпуса и основных вращающихся элементов из чугуна.

Можно выделить следующие основные материалы:

Проточная часть насоса:	Шестерни	Упорные втулки
·         Серый чугун	·         Углеродистая сталь	·         Графит
·         Ковкий чугун	·         Нержавеющая сталь	·         Бронза
·         Углеродистая сталь	·         Дуплекс	·         Карбид кремния
·         Нержавеющая сталь	·         PTFE
·         Дуплекс	·         Композитные материалы PPS
·         Композитные материалы (PPS, ETFE)

Типы уплотнения вала насоса

• Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
• Манжетное уплотнение
• Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
• Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

Преимущества:

• Перекачка высоковязких жидкостей
• Высокое давление
• Нет перегрузок на валу из-за подшипников с двух сторон
• Тихая работа
• Широкий выбор материалов
• Возможность использовать в качестве дозировочных
• Реверсивный насос

Недостатки:

• Четыре упорных подшипника располагаются в перекачиваемой среды
• Недопустимо попадание твердых включений
• Не эффективны при работе с жидкостью с низкой вязкостью
• Недопустима работа «в сухую» 

Области применения

Шестеренчатые насосы  внешнего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности.

• Энергетика
• Нефтяная и газовая промышленность
• Химическая промышленность
• Гидравлические системы
• Машиностроение
• Пищевая
• Фармацевтическая
• Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса :

• Перекачка топлива и смазочных масел
• Дозирование присадок и полимеров
• Перекачка хим. реагентов
• Работа в гидравлических системах
• Микродозирование

Основные производители

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением универсальны. Они часто используются как для жидкостей с низкой вязкостью, такие как растворители, бензин и.т.д. Так же они прекрасно работают с высоковязкими жидкостями, например битум, клей, жидкое стекло, присадки, шоколад. Насосы могут работать в  широком диапазоне по вязкости: от 1 до 1 000 000 сПз.

Помимо этого насос может перекачивать жидкость с очень высокой температурой до + 400 ˚С. Это достигается за счет настраиваемого зазора между зубьями ротора и корпуса насоса в зависимости от температуры и вязкости.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами шестеренного насоса с внутренним зацеплением является ротор и ведомое колесо, которые работают по принципу «шестерня в шестерне». В устройстве данного типа шестеренчатого насоса  также можно выделить следующие элементы:

Схема шестеренного насоса с внутренним зацеплением

• Ведомая шестерня
• Ротор
• Система уплотнения вала
• Всасывающий патрубок
• Нагнетательный патрубок
• Встроенный предохранительный клапан

Принцип действия шестеренного насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ротор передает это движение ведомой шестерне.

1. Жидкость поступает через всасывающий патрубок в образовавшуюся полость между ротором (внешняя шестерня) и ведомой шестерней (внутренняя шестерня).
2. Жидкость проходит через насос между зубьями ротора и ведомой шестерни. Специальная вставка по форме полумесяца разделяет жидкость и действует как уплотнение между всасывающим и нагнетательным патрубком.
3. Перед вытеснением жидкости из напорного патрубка проточная часть насоса практически полностью заполнена жидкостью. Ротор и ведомое внутреннее колесо образуют полностью запертые уплотненные карманы, в которых и транспортируется жидкость. Затем шестерни повторно зацепляются и тем самым выдавливают жидкость в нагнетательный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Проточная часть насоса:	Роторы и ведомые шестерни	Упорные втулки
·         Серый чугун	·         Серый чугун	·         Карбид вольфрама
·         Ковкий чугун	·         Ковкий чугун	·         Бронза
·         Углеродистая сталь	·         Углеродистая сталь	·         Карбид кремния
·         Нержавеющая сталь	·         Нержавеющая сталь	·         Керамика
·         Дуплекс	·         Дуплекс
	·         PTFE

Типы уплотнения вала насоса

• Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
• Манжетное уплотнение
• Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
• Торцевое газовое уплотнение (газодинамическое бесконтактное уплотнение)
• Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

Преимущества:

• Только два подвижных элемента
• Только одно уплотнение вала
• Перекачка высоковязких жидкостей
• Работа без пульсаций
• Низкий NPSHr
• Настраиваемый зазор между зубьями и корпусом
• Широкий выбор материалов
• Реверсивный насос
• Простое обслуживание

Недостатки:

• Чувствителен к твердым включения
• Ограничение по давлению
• Подшипник постоянно находится в перекачиваемой среде
• Внешняя радиальная нагрузка на вал

Области применения

Шестеренчатые насосы  внутреннего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности

• Нефтяная и газовая промышленность
• Химическая промышленность
• Пищевая
• Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса:

• Перекачка топлива и смазочных масел
• Производство полимеров и эластомеров
• Производство спиртов и растворителей
• Перекачка битума, гудрона, смолы
• Пищевые продукты
• Краски, клей
• Мыльные растворы

Основные производители:

rupumps.com

Гидронасосы. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.

Если вы хотите сказать спасибо автору, просто нажмите кнопку: 

2. Гидронасосы. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.

Гидравлические насосы предназначены для преобразования механический энергии (крутящий момент, частоту вращения)  в гидравлическую (подача, давление). Существует большое разнообразие типов и конструкций гидравлических насосов, но всех их объединяет единый принцип действия – вытеснение жидкости. Насосы использующие принцип вытеснения называются объемными. Во время работы внутри насоса образуются изолированные камеры, в которых рабочая жидкость перемещается из полости всасывания в полость нагнетания. Поскольку между полостями всасывания и нагнетания не существует прямого соединения, объемные насосы очень хорошо приспособлены для работы в условиях высокого давления в гидросистеме.

Основными параметрами гидронасосов являются:

• Рабочий объем (удельная подача) [см3/об] – это объем жидкости вытесняемый насосом за 1 оборот вала.

• Максимальное рабочее давлени [МПа, bar]

• Максимальная частота вращения [об/мин]

Классификация объемных насосов по типу вытесняющего элемента показана на Схеме 1.

Схема 1.

При выборе типа насоса для гидросистемы необходимо учитывать ряд факторов свойственных определенным типам насосов и особенности разрабатываемой гидросистемы. Основными критериями выбора насоса являются:

• Диапазон рабочих давлений
• Интервал частот вращения
• Диапазон значений вязкости рабочей жидкости
• Габаритные размеры
• Доступность конструкции для обслуживания
• Стоимость

Далее будут рассмотрены различные типы насосов с описанием их конструктивных преимуществ и недостатков.

1.Поршневые Насосы

1.1 Ручные насосы

Простейшим насосом использующим принцип вытеснения жидкости является ручной насос. Данный вид насосов используется в современной технике для обеспечения гидравлической энергией  исполнительных гидродвигателей (в основном линейного перемещения) вспомогательных механизмов. Вторым, часто встречающимся, назначением ручных насосов в гидросистемах является использование его как аварийного источника гидравлической энергии.Давления развиваемые этими насосами лежат в диапазоне до 50МПа, но чаще всего данные насосы используют на давлениях не более 10-15МПа. Рабочий объем до 70 см3. Рабочий объем для ручного насоса это суммарный объем жидкости вытесняемый им за прямой и обратный ход рукоятки. Обычно насосы с малым рабочим объемом способны достигать больших величин рабочего давления, это связано с ограничением силы прикладываемой к рычагу пользователем.

Принцип действия ручного насоса одностороннего действия изображен на рис.1. При ходе поршня вверх через обратный клапан КО2 происходит всасывание жидкости из бака, клапан КО1 при этом закрыт. При ходе поршня вниз происходит вытеснение жидкости через клапан КО1 в напорный трубопровод, клапан КО2 – закрыт.

На рис. 2 показан  ручной насос двустороннего действия. При ходе поршня вверх через обратный клапан КО4 происходит всасывание жидкости из бака в нижнюю полость. Одновременно происходит вытеснение рабочей жидкости внапорный трубопровод через клапан КО1. Клапана КО2 и КО3 при этом закрыты. При ходе поршня вниз через обратный клапан КО2происходит всасывание жидкости из бака в нижнюю полость. Одновременно происходит вытеснение рабочей жидкости в напорный трубопровод через клапан КО3. Клапана КО1 и КО4 при этом закрыты.

Внешний вид ручного насоса показан на рис. 3.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Достоинства и недостатки:

Достоинства

• простота конструкции.
• высокая надежность.
• отсутствие приводного двигателя.

Недостатки

• Низкая производительность

1.2Радиально-поршневые насосы

Радиально-поршневые насосы это разновидность роторно-поршневыхгидромашин. Эти насосы применяются для гидросистем с высоким давлением (свыше 40МПа). Эти насосы способны длительно создавать давления до 100МПа.Отличительной особенностью насосов данного типа является их тихоходность, частота вращения насосов данного типакак правило не превышает 1500-2000 об/мин. Частоты вращения до 3000 об/мин можно встретить только для насосов рабочим объемом не более 2-3 см3/об.

Радиально-поршневые насосы бывают двух типов:

• С эксцентричным ротором
• С эксцентричным валом

Радиально-поршневой насос с эксцентричным ротором изображен на рис. 4. Конструктивно поршневая группа насоса установлена в роторе насоса. Ось вращения ротора и ось неподвижного статора смещены на величину эксцентриситета e. При вращении ротора поршни совершают поступательное движение. Величина хода составит 2e. Насос данной конструкции имеет золотниковое распределение. При вращении цилиндры поочередно соединяются с полостями слива и нагнетания разделенными перегородкой золотника, расположенного в центре.

Рис.4

Радиально-поршневой насос с эксцентричным валом изображен на рис. 5. Конструктивно поршневая группа насоса установлена в статоре насоса. Ось вращения вала и ось неподвижного статора совпадают, но на валу имеется кулачок, который смещен на величину е относительно центра вращения вала. При вращении вала, кулачок заставляет поршни совершать поступательное движение. Величина хода составит 2e.  Насос данной конструкции имеет клапанное распределение.  При вращении вала поршни выдвигаясь из цилиндров наполняются жидкостью через клапана всасывания. Нагнетание жидкости происходит через клапана нагнетания  при вхождении поршней в цилиндры.

Данная конструкция редко используется как насосная и намного чаще используется в гидромоторах, о которых будет рассказано в одной из следующих статей.

Рис.5

Рабочий объем гидромашин данного типа можно рассчитать по формуле:

где       z – число поршней

dп – диаметр поршня

е – эксцентриситет

Радиально поршневые насосы могут иметь конструкцию с переменным рабочим объемом. Регулировка рабочего объема происходит за счет изменения величины эксцентриситета е.

Из двух описанных конструкций большее распостранение получили радиально-поршневые насосы с эксцентричным валом. Это явилось следствием более простой конструкции. Фотографии радиально-поршневых насосов с эксцентричным валом представлены на рис. 6.

Рис. 6(а)

Рис. 6(б)

Достоинства и недостатки насосов радиально-поршневого:

Достоинства

• простота конструкции.
• высокая надежность.
• Работа на давлениях до 100МПа.
• Относительно малый осевой размер.

Недостатки

• Высокая пульсация давления
• Малые частоты вращения вала
• Больший вес конструкции по отношению к аксиально-поршневым машинам.

1.3Аксиально-поршневые насосы

Аксиально-поршневые насосы – это разновидность роторно-поршневых гидромашин с аксиальным расположением цилиндров (т.е. располагаются вокруг оси вращения блока цилиндров, параллельны или располагаются под небольшим углом к оси).Существует деление по типу вытеснителя на аксиально-плунжерные и аксиально-поршневые гидромашины. Отличаются они тем, что в первых в качестве вытеснителей используются плунжеры, а во вторых — поршни см. рис. 7.

Рис. 7

Насосы данного типа являются самыми распространёнными в современных гидроприводах. По количеству конструктивных исполнений они во много раз превосходят прочие типы гидронасосов. Эти насосы обладают наилучшими габаритно-весовыми характеристики (иными словами имеют высокую удельную мощность), обладают высоким КПД.Насосы этого типа способны даватьдавление до 40МПа и работать на высоких частотах вращения (насосы общего применения имеют частоты до 4000 об/мин, но существуют специализированные насосы этого типа с частотами вращения до 20000 об/мин).

Все аксиально поршневые насосы можно разделить на 2 типа:

• Снаклонным блоком (ось вращения блока цилиндров располагается по углом к оси вращения вала)
• С наклоннымдиском (ось вращения блока цилиндров совпадает с осью вращения вала)

На рис. 8 показана конструктивная схема аксиально поршневого насоса с наклонным блоком. При вращении вала насоса, вращается шарнирно соединенный с ним блок цилиндров. При этом поршни совершают поступательные движения. Блок цилиндров прилегает к распределителю  который имеет два паза: один паз соединен с линией всасывания, а другой с линией нагнетания. При выдвижении поршня цилиндр движется над пазом всасывания (см. вид А рис.8) и наполняется жидкостью. После прохождения нижней мертвой точки (точки в которой поршень находится в максимально выдвинутом состоянии) цилиндр соединяется с пазом нагнетания в распределителе и начинает вытеснять жидкость из цилиндра пока не достигнет верхней мертвой точки (точки в которой поршень находится в максимально утоленном в цилиндр состоянии). Далее Цилиндр снова соединяется с пазом всасывания и цикл повторяется. Система распределения используемая в данной конструкции насоса называется золотниковой.

Рис.8

Утечки из цилиндров во время нагнетания скапливаются в корпусе насоса. Чтобы не допустить роста давления в корпусе, на насосах данной конструкции имеется линия дренажа. Если ее заглушить, то это приведет к выходу из строя манжеты вала и нарушению герметичности насоса, а в некоторых случаях – к разрушению корпуса насоса.

На рис.9 показана конструкция насоса с наклонным диском.

Принцип работы насоса с наклонным диском аналогичен работе насоса с наклонным блоком. Насос данной конструкции так-же имеет золотниковое распределение.  Отличие конструкций состоит в соосности осей вала и блока цилиндров.

Рабочий объем аксиально-поршневых насосов можно рассчитать из следующего выражения:

где       z – число поршней

dп – диаметр поршня

Dц– диаметр расположения цилиндров

γ – угол наклона диска(блока)

Для насосов конструкций рис. 8,9возможны исполнения с изменяемым рабочим объемом. Изменение рабочего объема происходит за чет изменения угла наклона диска или блока (в зависимости от конструкции).

Для аксиально-поршневых насосов необходим механизм синхронизации вращения приводного вала и блока цилиндров. Существует четыре основных способа такой синхронизации:

• Синхронизация одинарным (силовым) карданом
• Синхронизация двойным (несиловым) карданом
• Синхронизация шатунами поршней (бескарданная схема)
• Синхронизация коническим зубчатым зацеплением.

Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком представлен на рис. 10. В данной конструкции синхронизация вращения вала и блока цилиндров осуществлена посредством конической зубчатой передачи.

Регулируемый аксиально-поршневой насос с наклонным диском  представлен на рис. 11.

Рис. 11

Рассмотрим еще одну довольно распространённую конструкцию  насоса с наклонным диском. Это конструкция аксиально-плунжерного насоса с неподвижным блоком, клапанным распределением и приводом плунжеровкулачкового типа (вращающейся наклонной шайбой). По ГОСТ  17398-72 этот тип насоса классифицируется как аксиально-кулачковый. Схема такого насоса показана на рис. 12.

Рис. 12

Эта конструкция имеет принципиальные отличия от конструкции изображенной на рис. 9. Насос на рис. 12 в отличие от предыдущей конструкции на рис. 9 имеет неподвижный блок цилиндров, совмещенный с корпусом, наклонный диск объединенный с валом и клапанное распределение рабочей жидкости. Ход плунжера определяется вращением наклонного диска. Система распределения работает следующим образом: выдвигаясь из цилиндра поршень создает в камере разряжение и через клапан всасывания камера наполняется жидкостью из полости корпуса, объединенной со всасыванием. При вхождении в цилиндр клапан всасывания находится в закрытом состоянии, происходит вытеснение рабочей жидкости из рабочей камеры через клапан нагнетания в линию нагнетания.

Некоторые конструкции аксиально-кулачковых насосов могут работать на давлениях до 70МПа.

Примечательным является факт отсутствия в данной конструкции линии дренажа так как всасывание осуществляется непосредственно из корпуса насоса. При этом в корпусе насоса абсолютное давления ниже атмосферного. По этой причине в данной конструкции повышенные требования предъявляются к уплотнению вала, при выходе из строя которого насос подсасывает воздух и подает гидросистему смесь воздуха и рабочей жидкости. Такой «воздушный коктейль» приводит к вибрациям в гидросистеме и выходу из строя ее элементов, включая насос.

Рабочий объем рассчитывается по той-же зависимости что и для описанных выше конструкций аксиально-поршневых насосов. Следует отметить что насос данной конструкции не имеет исполнения с регулируемым рабочим объемом.

Фотография насоса сконструктивным вырезом показана на рис. 13.

Достоинства и недостатки насосов аксиально-поршневого типа:

Достоинства

• простота конструкции.
• Работа на давлениях до 70МПа.
• Высокий КПД.
• Частоты вращения до 4000 об/мин
• Высокая удельная мощность.

Недостатки

• Высокая пульсация давления
• Высокая стоимость по сравнению с другими типами гидронасосов.

2. Шестеренные насосы

Шестеренные насосы относятся к типу роторныхгидромашин.  Рабочими элементами (вытеснителями) являются две вращающиеся шестерни. Различают два основных типа таких насосов:

• Насосы внешнего зацепления
• Насосы внутреннего зацепления.

Частным случаем шестеренных насосов с внутренним зацеплением являются героторные насосы.

Шестеренные насосы широко распространены в гидросистемах с невысокими (до 20 МПа) давлениями.  Они широко применяются в сельскохозяйственной, дорожной технике, мобильной гидравлике, системах смазки. Используются для обеспечения гидравлической энергией гидроприводов вспомогательных механизмов в сложных гидросистемах. Столь широкое распространение шестеренные насосы получили за простоту конструкции, компактность и малый вес. Платой за простоту конструкции стало довольно низкое значение КПД (не более 0,85), низкое рабочее давление, и небольшой ресурс (особенно на давлениях ≈20МПа). Шестеренные насосы могут работать на частотах вращения до 5000об/мин.

Существуют образцы шестеренных насосов на давления до 30МПа однако ресурс таких насосов на порядок ниже.

2.1Шестеренные насосы внешнего зацепления

Основными элементами шестеренных насосов внешнего зацепления являются шестерни. При вращении шестерен жидкость, заключенная во впадинах зубьев переносится из линии всасывания в линию нагнетания (рис.14).   Поверхности зубьев А1 и А2 вытесняют при вращении шестерен больше жидкости чем может поместиться в пространстве освобождаемом  зацепляющимися зубьями B1 и B2. Разность объемов, высвобождаемых двумя парами зубьев вытесняется в линию нагнетания. В месте зацепления шестерен при работе насоса образуются области «запертого» объема, что вызывает пульсации давления в линии нагнетания.

Рабочий объем шестеренного насоса можно определить из зависимости:

Где     m – модуль зубьев

z – число зубьев

b – ширина зуба

h – высота зуба

Шестерни насосов внешнего зацепления в большинстве конструкций имеют прямой зуб, однако встречаются конструкции таких насосов с косым и шевронным зубом. Преимущество применения косого зуба состоит в меньшем уровне пульсаций за счет того что в месте зацепления «запертые» объемы не образуются. Недостатком конструкций с косым зубом является возникающая осевая сила, для восприятия которой нужно включать в конструкцию упорные подшипники. Этот недостаток отсутствует в насосах с шевронным зубом, где осевая сила компенсируется формой зуба. У насосов с шевронным зубом также малый уровень пульсаций.

Рис. 14

Конструктивный разрез шестеренного насоса с внешним зацеплением показан на рис. 15.

Рис. 15

Достоинства и недостатки шестеренных насосов внешнего зацепления:

Достоинства

• простота конструкции.
• Частоты вращения до 5000 об/мин
• Низкая стоимость

Недостатки

• Высокая пульсаци

www.rg-gidro.ru

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.

1. 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.
2. 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:

1. Шестеренчатный гидравлический насос НШ 14 или другой модели – это надежное устройство с высоким сроком службы.
2. Размеры. Масляные шестеренчатые агрегаты обладают небольшими размерами, что позволяет без проблем их транспортировать. Будь то круглая конструкция или другой формы.
3. Шестеренчатые устройства обычно обладают простой конструкцией.
4. Достаточно высокий коэффициент полезного действия.
5. 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:

1. Появление вибраций при работе агрегата. Неисправность может быть вызвана ослаблением крепления агрегата к кронштейну, выходом из строя муфты или несносности валов.
2. Повышенный шум может быть обусловлен ослаблением затяжки насоса и моторчика либо износом подшипников.
3. Резкие колебания давления свидетельствуют о необходимости ремонта всасывающей магистрали, а также пониженным уровнем жидкости в баке.
4. Утечка масла требует ремонта уплотнительного узла либо более сильной затяжки фиксатора нагнетательного трубопровода.
5. 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

byreniepro.ru

Шестеренный насос | Мир Гидравлики

На Российский Рынок нашей компанией поставляются гидравлические насосы Г 11-11(А), Г11-22(А), Г11-23(А), Г11-24(А), Г11-25(А), данные насосы поставляются также в виде агрегатов снабженных электрическим двигателем, линейка насосов тип НШ.

Данные шестеренные насосы  является распространённым видом объемных гидравлических машин, станков и иных гидрофицированных механизмов. Как и другие машины подобного типа, шестеренные насосы обладают высокими эксплуатационными характеристиками.

 Насосы линейки Г 11 делятся на две группы первая с объёмом камеры 0,3; 0,5; 0,8 см³. И вторая 11.2, 16; 22.4, 29.1, 40, 56, 80, 100 см³. 

 Насосы Г 11-11, Г 11-11А,  производятся с двумя типами присоединения, на лапах и фланец, могут поставляться в виде гидравлического агрегата содержащего насос переводной фланец, упругую муфту для соединения с асинхронным двигателем, В маркировке обозначаются БГ,ВГ, агрегаты применяются  в смазочных системах станков.

Насосы Г 11-22, Г 11-23, Г 11-24, Г 11-25, после последней буквы может стоять буква А обозначающая пониженный литраж данной модификации, банные насосы также как и первой группы могут поставляться в виде гидравлических агрегатов где насос и электродвигатель устанавливаются на станине соединение происходит через упругую муфту, станина гидроагрегата имеет технологические отверстия для удобства установки.

 Насосы гидравлические серии НШ

Шестеренный насос (НШ) бывает двух видов:

• С внешним зацеплением.
• С внутренним.

Наиболее востребованным является первый вид. Машины второго вида более компактны, но довольно сложны в изготовлении, техобслуживании и ремонте, поэтому используются редко.

Насос НШ

Гидронасосы подобного  вида устанавливаются на спецтехнику, производственное оборудование и т. д. Шестеренный насос НШ может быть, как левого, так и правого вращения.

Существует огромное количество моделей НШ. Именно о наиболее распространённых из них и пойдет речь далее.

НШ – 10У

Гидромашина имеет объем равный 1 дм³. Её номинальное давление на выходе составляет 16 МПа. Главная задача насоса заключается в нагнетании жидкости в гидравлической системе оборудования.

Цена оборудования вполне доступна, что делает его привлекательными для владельцев различных машин имеющих в строении гидравлическую систему.

НШ – 32У (УКФ)

Его тех. характеристики таковы:

• Объем – 3.2 дм³.
• Максимальное кратковременное и пиковое давление – 16, 21 и 25 мега паскаль соответственно.
• Минимальная и предельная частота оборотов – 500-3000 об. в мин.

Производятся данные насосы  с правым и левым вращением вала.

НШ – 50У (УКФ)

Шестеренный насос НШ – 50У (УКФ), состоит из следующих частей:

• Передняя и задняя крышки.
• Уплотнительное кольцо.
• Корпус.
• Резиновая и армированная манжеты.
• Фланец.
• Роторы (ведомый и ведущий).

Стоит отметить, что все агрегаты данной серии имеют схожее строение. Их разница лишь в объеме и давлении.

НШ – 32А

Принцип работы гидравлического насоса подобного типа состоит в следующем:

• Агрегат устанавливается на валу отбора мощности. Крутящее усилие передается на него посредством шлицевого соединения.
• В крышке, установленной спереди, размещён выход. Для отсутствия утечек по валу он оснащён уплотняющими манжетами.
• В образовавшийся зазор находящийся меж втулкой и зубьями, поступает масло. Это влечёт за собой её поджимание к ротору.

Иными словами, работа осуществляется таким образом: при вращательном движении образуется раздражение. Вследствие этого происходит заполнение модуля зуба шестерён гидравлическим маслом, по мере прохождения оборота вала масло поступает к нагнетательному каналу для дальнейшего поступления в гидравлическую систему.

НШ – 50А

Гидромашины данной модели могут вращаться вправо (50А-3) и влево (50А-3Л). Они имеют рабочий объем, равный 5 дм³. При этом давление может варьироваться в пределах от 16 до 20 МПа.

Все насосы НШ имеют соответствующую маркировку, расшифровать которую довольно просто. На примере НШ – 50А, расшифровка такова:

• 50 – объем в кубических сантиметрах.
• А – обозначение завода.

Если в маркировке присутствует буква «Л», то насос имеет левое направление вращения вала.

НШ – 71

Шестеренный лево или правооборотный насос НШ – 71, устанавливается, как на промышленном оборудовании, так и на специализированной технике. Данная модификация гидронасосов, является одной из самых дорогих, но может похвастаться немалым рабочим объемом и производительностью.

Исходя из вышесказанного, становится понятно, что НШ – 71, несмотря на высокую стоимость, довольно востребован.  В его покупке заинтересованы многие промышленные предприятия.

НШ – 100А

Шестеренный высокообъемный насос НШ – 100А – это, пожалуй, наиболее производительный  данной серии. 10 кубических дециметров – это внушительный объем, что сказывается на размерах агрегата.

Приобрести оборудование такого типа, каждой модификации из перечисленных выше, можно обратившись в нашу компанию «Мир Гидравлики». Свяжитесь с нами для уточнения наличия на складе интересующего вас товара.

---

Насосы и агрегаты шестеренные Г11

Вид насосов, рабочими органами которых являются шестерни, называются шестерёнными.Насосы типа Г11-.. относятся к группе шестерённых насосов с внешним зацеплением двух шестерен. Всасывающий трубопровод подводится к шестерням с той стороны, где зубья выходят из зацепления, а нагнетательный —со стороны, где зубья входят в зацепление. Головки зубьев, входя в зацепление, выжимают масло из впадин между зубьями, создавая давление в нагнетательной линии гидросистемы. Жидкость от всасывающего трубопровода перемещается к нагнетательному трубопроводу в полостях, образованных впадинами

Насосы шестеренные НШ

Вид НШНазначение и область примененияНасосы шестеренные типа НШ предназначены для нагнетания рабочей жидкости в системах гидроприводов тракторов, сельскохозяйственных и дорожных машин, а также автомобильной техники.Тех. характеристика  Насосы НШ-10У, НШ-32У(УКФ), НШ-50У(УКФ), НШ-32А, НШ-50А, НШ-71А, НШ-100А предназначены для подачи рабочей жидкости в гидравлические системы приводов управления навесными, полунавесными и прицепными орудиями тракторов, сельскохозяйственных, дорожных и других машин. Насосы работают на минеральных маслах с вязкостью масла 55-70 мм2/с (сСт) при т

mirgidravliki.ru

Шестеренчатый насос НШ: устройство, схема работы

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.

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.

Схема насоса

Цифрами означены такие его детали:

1. Шестерня ведущая.
2. Шестерня ведомая.
3. Соединенный с приводом вал.
4. Система по уплотнению вала.
5. Задняя втулка.
6. 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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

traktoramira.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 р_вак.
За счет разности давлений в баке насосной станции (р_a > р_вак) 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 р_изб в напорную линию привода или системы – происходит процесс нагнетания.

Теоретическую производительность шестеренного насоса определяют по формуле:

Q_m = 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
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