Насос шестеренчатый принцип работы

Насос шестеренчатый принцип работы

Содержание

Насос шестеренный — что это такое? Как он устроен и как работает? На эти и многие другие вопросы мы с Вами найдем ответ в этой статье.

Объектом рассмотрения в нашей статье станет гидравлический шестеренный насос НШ.

Устройство, принцип действия и описание насоса шестеренного типа

Насос НШ расшифруется как насос шестеренный. Тип данного насоса – роторный. Из-за наличия шестерен его еще можно назвать зубчатым. При помощи зубов шестерни выполняется цепление. В каждом НШ находится не менее двух шестерен. Двигатель приводит в движение ведущую шестерню. А она, в свою очередь, с помощью зацепления через зубья — приводит в действие ведомую. В отличие от некоторых гидравлических установок, большинство НШ выполнено с внешним видом зацепления шестерен. Однако, существуют конструкции и со внутренним цеплением. Достоинством данного вида зацепления является меньший размер устройства, более слабой подачей, из-за чего шум значительно ниже. В таких насосах ведущая — внутренняя шестерня. Она вращает внешнюю. Заполнение камер жидкостью выполняется благодаря сверлениям в углублениях между зубьями внутренней шестерни. Или через серповидные окна, которые расположены в крышках сбоку. А вот уменьшение объема рабочих областей происходит по тому-же принципу, что и у насосов НШ со внешним зацеплением. В нем образуются рабочие области благодаря зубьям. Когда они становятся в зацепление – камеры становятся меньше. Когда выходят из зацепления – увеличиваются. Углубления между зубьями заполняются жидкостью и переносятся двумя шестеренками к области входа в контакт. Следовательно, масло выдавливается и перемещается в нагнетательную магистраль. Также, существуют трехшестеренные насосы. Они имеют две ведущие шестерни и одну ведомую.

Что мы имеем в итоге:

— насосы НШ с внешним зацеплением;

Читайте также:  Монтаж светодиодной ленты 12в

— насосы НШ с внутренним зацеплением;

Кроме этого, следует заметить, что у них бывает правостороннее или левостороннее вращение. В случае, если посмотреть на привод, то насос имеет правое направление и вращается по движению часовой стрелки, а левосторонний – против движения стрелки.

Недостатки

Давайте рассмотрим детальнее недостатки данной конструкции.

— С целью минимизации вытекания масла из области всасывания в область нагнетания зубья шестерен имеют очень плотное сцепление. Незначительный зазор остается, разве что, между оболочкой и самими зубьями. Тем не менее, по краю зубьев немного масла, все же, остается. Это называется «обратной подачей». Проще говоря, уменьшается КПД.

— Другим недостатком является наличие торцевой канавки, соединяющейся с областью нагнетания. Из-за этого уменьшается избыточный показатель давления.

— Невыполнимость контроля подачи.

— Высокий показатель шума при работе.

Достоинства, преимущества:

— Небольшая стоимость и недорогой ремонт;

— Простота в обслуживании;

— Возможность перекачивать масло при больших температурах;

— Дозировка рабочих жидкостей.

Область (место) применения.

Пригодны для использования в гидросистемах с небольшим давлением (до 20 МПа). Назначение — это нагнетание рабочей жидкости. Следовательно, их часто используют в сельхоз и спецтехнике.

Ниже представлена таблица с моделью насоса и техникой, в которой он применяется.

Конструкция

Ниже представлена схема насоса с обозначениями.

Технические параметры

Ниже представлена табличка с параметрами наиболее распространенных моделей.

Схема насоса НШ-32:

Маркировка

НШ имеют разные модификации и маркировку. Разберем, к примеру, НШ 10У-3ЛТ:
НШ — означает насос шестеренный;
10 — объем, измеряется в кубических сантиметрах;
У — серия Универсал;
3 — класс по давлению (16МПа);
Л – левостороннее или правостороннее направление, если НШ правосторонний – то направление не обозначается;
Т – климат. исполнение (Т — тропический, умеренный не обозначается)

Мощность шестеренного наоса НШ

Ниже расположены два графика, на которых изображена зависимость необходимой мощности привода от скорости вращения. Эти данные относятся именно к номинальному режиму работы насоса.

Виды насосов

Кроме обычных моделей шестеренных насосов (например: НШ 10, НШ 32 и т.д.), насосы НШ бывают сдвоенные. По другому, такие насосы еще называют, как тандем. Наиболее распространенными сдвоенными насосами являются:

Хотя в настоящее время для некоторых видов техники могут подходить и другие вариации.

Основные положения правил эксплуатации, подготовка к использованию

Перед началом работы насос следует надежно установить и хорошо затянуть его болтами, чтобы он не шатался. После этого требуется подключить трубопроводы (нагнетательный и всасывающий). Теперь можно залить жидкость во всасывающий трубопровод. Очень важно периодически осматривать эти трубопроводы и соединения фланцев на герметичность.

Начало работы

Теперь обратим внимание на следующие факторы:

— рабочая жидкость в гидробаке и в охлаждающей системе необходимо, что бы были в соответствии нужной температурой;

— показатель жидкости нужно, что бы был не меньше, чем уровень входящего отверстия насоса и не меньше 15 см выше всасывающей трубки;

— наличие преграды (60-70% от объема бака), которая располагается между всасывающим отверстием и сливным;

— внизу резервуара находится отверстие всасывающего патрубка. Его необходимо располагать не ближе, чем два размера патрубка от дна, и не меньше трех размеров – от стеночки;

— размещение отверстия сливного патрубка – не менее разрешенного показателя жидкости в гидробаке;

— наличие фильтров (во избежание засорения масла);

— соблюдение темпа жидкостей в трубках (для нагнетательных – до 3,5 м/с, для всасывающих – до 1,5 м/с);

— избежание усилий на ведущий вал через привод.

Очень важно следить за тем, что бы уровень механических примесей в масле не превышал 0,4%. Это также обусловлено и тем, что данная жидкость используется и для смазки подшипников. Если в рабочую жидкость будут поступать различные частицы, на подшипниках образуются задиры и со временем они выйдут из строя. Качество масла можно также проверить на бумаге. Оно должно иметь светлый цвет. Также, маркировка должна соответствовать той, что указана в технических характеристиках машины.

Перед монтажем следует удостовериться, что фланец и муфта не имеют дефектов. Следующим шагом является проверка направления вращения вала привода. В случае неверно подобранного вращения, выдавится манжета вала насоса. Перебрать НШ и изменить его вращение возможно (в случае, если это предусмотрено заводом-изготовителем). Но, при этом характеристики могут ухудшиться. По корпусу запрещено наносить удары молотком. Уплотнительные колечки и прокладки перед монтажем следует проверить на целостность, после чего смазать консистентной смазкой.

Золотник распределителя требуется промыть и убедиться, что он легко перемещается. С помощью манометра (установив его в контрольную точку гидравлической системы) Вы сможете проверить давление на защитных устройствах.

Эксплуатация насоса

Для того, что бы насос прослужил как можно дольше, следует выполнять определенные действия по контролю работы гидравлической системы.

Во-первых, следует ежедневно проверять надежность крепления насоса. Если какие-то болты или флянцы плохо затянуты – нужно затянуть (только в выключенном состоянии). Насос не должен болтаться. В случае слабого крепежа будут происходить лишние вибрации, что негативно скажется на качестве работы и сроке службы. Также, гидравлическую систему следует осматривать на случай утечки из нее масла. Если уровень масла в баке уменьшился ниже нормы – следует залить новое. В случае, если Вы работаете в температурных условиях с низкой температурой – следует использовать насосы круглого строения. А плоские насосы можно использовать с температурой рабочей жидкости от 15 до 80 градусов по Цельсию.

Ремонт

Если у Вас сломался насос – Вы можете выслать нам его на ремонт. Наши специалисты проведут диагностику, и мы сообщим Вам точную стоимость ремонта. Свяжитесь с нами по телефону и мы сообщим Вам, куда можно выслать насос. Также, мы покупаем б/у насосы на ремонтный фонд.

Вы можете купить у нас насосы различных модификаций по доступным ценам. На все изделия предоставляется гарантия. Отправляем по всей Украине наложенным платежом.

Вы здесь

Устройство, принцип работы шестеренного насоса с внешним зубчатым зацеплением

Схематическое изображение шестеренного насоса с внешним зубчатым зацеплением показано на рис.1

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

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

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

Область применения шестеренных насосов

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

Шестеренные насосы с внешним зацеплением могут иметь как малые рабочие объёмы – от 1 до 4 см 3 , так и сравнительно большие – до 250…400 см 3 , число оборотов приводного вала – от 750…900 до 2500…3000 об/мин.Шестеренные насосы широко используются в металлорежущих станках.Недостатком шестеренных насосов является невозможность регулировки подачи, повышенный уровень шума в работе, обусловленный сравнительно большой пульсацией подачи, а также ограниченность ресурса насосов с подшипниками качения с ростом рабочих давлений. Насосы с подшипниками скольжения не обеспечивают надежной работы при высоких давлениях на жидкостях с малой вязкостью.

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

Устройство, принцип работы шестеренного насоса с внутренним зубчатым зацеплением

Разновидностью шестеренных насосов являются насосы с внутренним зацеплением, схематическое изображение которых показано на рис.2. Эти насосы отличаются компактностью конструкции, меньшей пульсацией подачи и существенно меньшим, чем у насосов с внешним зацеплением, уровнем шума. Это обусловлено большим углом зоны зацепления зубьев и меньшей скоростью изменения объёма рабочих камер.

Внутренняя шестерня 1 является ведущей и увлекает при вращении внешнюю шестерню 2, которая вращается в расточке корпуса в том же направлении, наподобие подшипника скольжения. При выходе зубьев из зацепления объём V рабочих камер увеличивается, а при входе в зацепление уменьшается. Заполнение межзубных камер при всасывании и вытеснение жидкости из них при нагнетании осуществляется через радиальные сверления, выполненные в межзубных впадинах внешней шестерни, либо через серповидные окна, выполненные в боковых крышках (рис.2а и рис.2б соответственно). Замыкание рабочих камер осуществляется так же, как и у насосов с внешним зацеплением, в осевом направлении, а в радиальном направлении – путем контакта зубьев внутренней шестерни с зубьями внешней шестерни во всех зонах (см. рис.2а). При этом внутренняя шестерня имеет на один зуб меньше чем внешняя, либо с помощью серповидного элемента 3 (см. рис.2б), контактирующего одновременно с вершинами зубьев внутренней и внешней шестерен и разделяющего между собой зоны всасывания и нагнетания.

Насосы без серповидного элемента имеют рабочий объём до 100 см 3 и рассчитаны на работу при давлениях до 7…10 мПа. Так как осуществить надежное разделение полостей, находящихся под давлением, от полостей всасывания, с малым зазором между поверхностями зубьев внутренней и внешней шестерен технологически затруднительно, и трудно сохранить его без увеличения в процессе эксплуатации.

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

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

  • Viking http://www.vikingpump.com
  • Zeilfelder http://www.zeilfelder-pumpen.com/
  • Verder https://www.verderliqu >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
Оценить статью
Добавить комментарий