Недостатки
Однако у таких насосов существуют недостатки:
- нерегулируемость рабочего объема;
- неспособность работать при высоких давлениях; либо:
- высокие требования к материалам изготовлений деталей износа.
- высокая требовательность к качеству изготовлений шестерён и пластин, образующих корпус;
- двукратные изменения направления движения жидкости в насосе снижает КПД.
Шестерёнчатые насосы широко применяются в сфере перекачивания высоковязких жидкостей с температурой до 250°, например, такие жидкости как пищевые масла, жиры, шоколадная масса, лаки, краски, нефтепродукты, бытовая химия и т. д.
Источник
Шестеренчатый насос
Шестеренчатые насосы находят в настоящее время ограниченное применение в гидропрессовых установках. По своей конструкции, диапазону давлений они, как правило, не имеют особых отличий от аналогичных насосов, применяемых в других отраслях машиностроения.
Шестеренчатые насосы подают рабочую жидкость в напорный трубопровод отдельными порциями, в связи с чем в последнем создаются пульсации, характерные для работы всех объемных насосов. С уменьшением числа зубьев шестерен насоса пульсация подачи рабочей жидкости возрастает. Шестеренчатые гидромашины, как многие объемные гидромашины, обратимы, и при подаче к ним рабочей жидкости под давлением могут работать в качестве гидромоторов.
Агрегат бескомпрессорного распыления БКФ-47. |
Шестеренчатый насос / через золотник 7 нагнетает масло то в правую, то в левую полость масляного цилиндра 6 мультипликатора. Давление масла передается на поршень 8, сообщая ему возвратно-поступательное движение. На одной геометрической оси с масляным цилиндром расположен красочный цилиндр 17 с поршневым и клапанным механизмом.
Шестеренчатые насосы используются в технологическом процессе для перекачки высоковязких жидкостей, а в системах смазки оборудования — для подачи масла. Поэтому конструктивно насосы могут иметь некоторые особенности. Общим для всех шестеренчатых насосов является наличие корпуса, крышки и двух шестерен. Шестерни посажены на валики, один из которых подсоединяется к электродвигателю и является приводным, а второй валик и, соответственно, вторая шестерня — ведомые. Валики опираются на втулки скольжения, установленные в отверстиях корпуса и крышки.
Шестеренчатый насос состоит из чугунного корпуса 1 ( фиг. Вращением шестерен ( в направлении стрелок на схеме) масло из левой части насоса перегоняется в правую часть насоса, а оттуда через маслопровод к распределительному устройству. Шестеренчатые насосы создают давление в гидросистеме до 10 — 12 ат.
Схематическое изображение четырех конструкций с разной геометрией рабочих органов, в которых внешнее механическое усилие используется для нагнетания и повышения давления потока расплава. |
Шестеренчатый насос и двухчервячный экстру — Дер работают непрерывно.
Шестеренчатые насосы ( см. рис. 10.32, в) широко применяют для перекачивания различных жидкостей. Использование течения, вызванного уменьшением объема нагнетательной камеры, позволяет точно дозировать расход шестеренчатых насосов при сохранении высокого давления на выходе — сочетание, необходимое при перекачивании низковязких масел. Гидравлические системы многих машин для литья под давлением включают в себя шестеренчатые насосы, хотя имеется тенденция замены их лопастными насосами.
Схема шестеренчатого насоса. |
Шестеренчатый насос, изображенный на рис. 72, состоит из корпуса /, двух шестерен 2 и 3, из которых одна имеет подвижный валик, а вторая может быть насажена как на подвижный валик, так и неподвижный. В некоторых конструкциях насос снабжен предохранительным клапаном, установленным в обводном канале, соединяющем нагнетательный и всасывающий патрубки.
Схема шестеренчатого насоса. |
Шестеренчатый насос, изображенный на рис. 72, состоит из корпуса /, двух шестерен 2 и 3, из которых одна имеет подвижный валик, а вторая может быть насажена как на под. В некоторых конструкциях насос снабжен предохранительным клапаном, установленным в обводном канале, соединяющем нагнетательный и всасывающий патрубки.
Схема обвязки автоцистерны. |
Шестеренчатые насосы имеют обводные линии для автоматического перетока жидкости из напорной линии во всасывающую.
Шестеренный насос виды
Различают два основных вида конструкции шестеренчатых насосов:
Внешние зацепление
Внутреннее заципление
- Конструкция с внешним зацеплением. Данный вид конструкции наиболее распространен. Две шестерни закреплены напротив друг друга. Одна шестерня является ведущей, и приводит в движение вторую шестерню.
- Конструкция с внутренним зацеплением. Менее распространены, ввиду больших запросов к точности при создании агрегата, но в отличии от внешнего сцепления эти агрегаты более компактны. Две шестеренки закреплены одна в другой, ведущей является внутренняя шестерня с наружными зубцами. Внешняя (охватывающая) шестерня располагается в цилиндрической расточке корпуса и имеет внутренние зубья. Чаще всего в конструкции присутствует серповидный элемент, который разделяет области подачи и нагнетания.
Насос с внешним зацеплением
Электродвигатель вращает вал с ведущей шестернёй. Ведущая шестерня в свою очередь вращает ведомую.
За счёт минимального зазора шестерёнок между собой, а также зубьев шестерён и стенок рабочей полости, при вращении в зоне всасывания, образуется вакуум.
Однако в месте зацепления шестерёнок образуются, так называемые, запертые объемы. Одной из технических проблем в шестерённых насосах является проблема запертых объёмов, которой является нежелательным явлением.
Вследствие малой сжимаемости жидкости, возникновение запертых объёмов в процессе работы насоса, если не предусмотреть меры борьбы с ними, может привести к возникновению большого момента сопротивления.
Производители насосов серьезно относятся к данной проблеме и борются с ней различными методами. Например, между зубьев шестерни просверливается канал для отвода жидкости, через который жидкость попадает обратно в полость всасывания.
Так же устанавливается система поддержания давления в трубопроводе нагнетания.
При падении давления в трубопроводе нагнетания, число оборотов шестерни увеличивается. При увеличении – наоборот уменьшается.
Существуют также насосы, которые способны пропускать вместе с жидкостью довольно крупные примеси.
Как правильно подключить гидравлику
Как работает гидравлическая система
В гидросистеме обычно применяется четыре основных и несколько вспомогательных элементов. Гидросистема состоит из:
Подключение гидравлики: 11 простых шагов
Шаг №1. Определите тип источника энергии, нужный для Вашей системы. Это может быть электромотор, двигатель внутреннего сгорания (бензин, дизель) или пневматический двигатель.
Шаг №2. Изучите простые гидравлические системы, чтобы лучше понять их принцип работы. Например: гидроподъемник позволяет человеку поднять более 20 тонн, гидроусилитель руля в автомобиле снижает количество необходимой силы для поворота руля, а гидравлический дровокол позволяет расколоть самое твердое дерево.
Шаг №3. Создайте схему своей гидравлической системы, используя необходимые параметры. Определите на схеме: источник энергии, а также тип контрольных клапанов, тип насоса и труб.
Шаг №4. Определите количество работы, чтобы подобрать «правильно» работающие компоненты. Системе с большой вместительностью понадобится насос большого объема. Все это также относится к гидравлическому мотору или цилиндру, который будет приводить устройство в движение. Например, цилиндр, используемый в погрузчиках. Он требует «X» литров масла под давлением «Y», чтобы поднять»___» килограммов на»___» метров.
Шаг №5. Выберите подходящий бак для рабочей жидкости. Подойдет стальной или пластиковый бак с герметичными зажимами для шлангов. Помните, что бак не находится под давлением во время работы системы, однако Вам понадобится разгрузочный клапан на случай, если излишняя жидкость пойдет обратно в бак.
Насос с внешним зацеплением
Электродвигатель вращает вал с ведущей шестернёй. Ведущая шестерня в свою очередь вращает ведомую.
За счёт минимального зазора шестерёнок между собой, а также зубьев шестерён и стенок рабочей полости, при вращении в зоне всасывания, образуется вакуум.
Однако в месте зацепления шестерёнок образуются, так называемые, запертые объемы. Одной из технических проблем в шестерённых насосах является проблема запертых объёмов, которой является нежелательным явлением.
Вследствие малой сжимаемости жидкости, возникновение запертых объёмов в процессе работы насоса, если не предусмотреть меры борьбы с ними, может привести к возникновению большого момента сопротивления.
Производители насосов серьезно относятся к данной проблеме и борются с ней различными методами. Например, между зубьев шестерни просверливается канал для отвода жидкости, через который жидкость попадает обратно в полость всасывания.
Так же устанавливается система поддержания давления в трубопроводе нагнетания.
При падении давления в трубопроводе нагнетания, число оборотов шестерни увеличивается. При увеличении – наоборот уменьшается.
Существуют также насосы, которые способны пропускать вместе с жидкостью довольно крупные примеси.
Маркировка шестеренных насосов
В начале маркера используют следующий ряд буквенных обозначений:
- НШ – Насос шестерёнчатого вида;
- М – В качестве рабочей жидкости используется масло;
- Ф – крепление происходит по фланцевому типу;
Затем идет ряд цифр, проставленных через тире описываем каждую по порядку:
- Количество литров, поданных, за 100 оборотов (Литры);
- Величина максимума давления (кг/см2);
- Объем подачи в час (м3/час)
- Величина давления на выходе из нагнетательной камеры (кг/см2)
Далее может идти обозначение вещества из которого изготовлена внутреняя часть, через которую проходит рабочая жидкость:
- Ю – Алюминиевые сплавы;
- Б – Бронза;
- К – Сталь нержавеющая;
- Без буквенного обозначения означает что из чугуна;
Так же в маркировке указывают сторону вращения основного вала. Разделяют два вида:
- Левый (Л)
- Правый (П)
Пример маркировки «НМШ 8-25 6,3/2,5Б»
- НМШ -Означает что это шестеренный насос, он использует масло в качестве гидравлической жидкости.
- подача 8 литров на 100 оборотов;
- давление 25 кг/см2;
- 6,3 подача в час литров;
- 2.5 на выходе из нагнетающей камеры кг/см2;
- Б- внутренняя проточная часть из бронзы;
Таблица технических характеристик основных видов насосов:
Таблица характеристик
Оценка статьи:
5
оценок, среднее:
5,00
из 5)
Загрузка…
Шестеренный (шестеренчатый) насос Ссылка на основную публикацию
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.
Насосы НШ-32
Изучая наиболее характерные особенности, которыми обладает насос НШ 32, необходимо прежде всего упомянуть, что он относится к шестереночной разновидности, является одним из предметов гидравлического оснащения. Изделие чаще всего применяется в конструкциях различной сельскохозяйственной и тракторной техники, преимущественно в старых её образцах.
При этом несмотря на давний год выпуска подобные приспособления по-прежнему пользуются стабильно высоким спросом, что обусловлено их превосходными эксплуатационными характеристиками. Отчасти этому способствует цена насоса НШ 32, которая значительно ниже, чем у большинства отечественных и зарубежных аналогов.
Устройство используется для работы с навесным оборудованием исключительно в вертикальной плоскости, что необходимо учитывать при использовании модели. Насос повсеместно используется в:
- бульдозерах;
- отвалах;
- грейдерах;
- ковшевых навесах;
- привод стрел/захватов.
Шестеренчатый насос Для осуществления работ в горизонтальном положении используется другая модель — НШ 10. Модификация НШ 32 относится к шестереночному типу, что обусловлено её конструкцией. Принцип работы предполагает, что за счет правильного расположения шестеренок, удается добиться эффективной циркуляции масла в системе.
Устройство не только отличается низкой стоимостью, но и доступными расценками на запчасти, например, фланец НШ 32. Это позволяет значительно сократить затраты на обслуживание и при необходимости выполнять ремонт нужного узла самостоятельно. С этой целью также крайне удобно использовать специальный ремкомплект, включающий все необходимое для устранения самых распространенных неисправностей.
Варианты исполнения
Прежде чем более подробно ознакомиться с рабочими параметрами подобного устройства, необходимо изучить варианты его исполнения. Поскольку завод-изготовитель данной продукции выпускает множество наименований аналогичных устройств с различными техническими характеристиками, возникла необходимость их маркировки.
Обязательно почитайте: Реверсивный редуктор своими руками
Устройства данной модели выпускаются сразу 2 видов — левый и правый, в зависимости от направления вращения шестереночного механизма. Узнать более подробную информацию о конкретном приборе с помощью маркировки можно по следующей схеме:
- НШ — насос шестереночный;
- последующие цифры — рабочий объем изделия;
- буква — серия устройств;
- следующая цифра — исполнение по давлению;
- далее следует буква Л для устройств с левым направлением вращения. Для правых аналогов буквенное обозначение не используется;
- последняя буква отражает климатическое исполнение — пустое поле означает умеренный климат, а буква Т тропический.
Технические характеристики
Планируя ознакомиться с внутренним устройством данной модели, необходимо изучить его ключевые технические характеристики, которые во многом определяют популярность этого прибора среди потребителей.
Схема НШ-32
К числу наиболее значимых показателей следует отнести:
- рабочий объем — 32 куб.см;
- номинальная частота вращения — 40;
- интенсивность подачи — 68,6л;
- давление на выходе — 16-20МПа, в зависимости от конкретной модификации;
- коэффициент подачи — 0,94;
- КПД — 0,83;
- масса изделия — 3,52-6,4кг;
- мощность — 26,6-33,2 кВт.
Устройства способны успешно конкурировать со многими современными аналогами, поскольку при умеренных рабочих показателях они обладают малой стоимостью, что делает их крайне привлекательными для потребителей.
Как выбрать гидравлический насос – советы экспертов
Выбирая напорный насос, помимо цены, давления внутри системы и условий эксплуатации, следует обращать внимание на ряд следующих факторов:
- Мощность двигателя системы;
- Соответствие конструкции дальнейшим условиям применения;
- Максимальное давление при работе;
- Емкость рабочих камер;
- Максимально допустимый показатель вязкости жидкости, которая будет перекачиваться;
- Усилие, необходимое для приведения системы в работу;
- Легкость в эксплуатации;
- Масса и размеры оборудования.
Каждая характеристика из списка играет очень важную роль. Тщательно изучив все факторы, вы сможете приобрести подходящий электрогидравлический насос, который будет хорошо и быстро справляться со своими функциями.
Устройство шестеренного насоса типа НШ-У
Устройство шестеренного насоса типа НШ-У показано на рисунке.
Общая конструктивная схема насоса типа НШ-У такая же, как и насоса типа НШ-В и НШ-Д, но вместо разгрузочной пластинки с уплотнительным кольцом введена сплошная резиновая уплотнительная манжета 10 (рис. а), которая зажата между крышкой 1 и корпусом 5. В цилиндрические отверстия манжеты вставлены резиновые кольца 14 (рис. б) с прилегающими к крышке стальными тонкими шайбами 9 (рис. а) для уплотнения передних опорных втулок. Резиновые кольца 14 (рис. б) препятствуют выдавливанию манжеты в зазор между хвостовиком и втулкой и отверстием в крышке.
Кроме того, запорные пружинки для фиксации опорных втулок в определенном развернутом положении устранены. Поэтому в корпус насоса вставляют опорные втулки без разворота. Для лучшего приспособления втулки к корпусу колодец в крышке под ведомую шестерню расточен на 0,5 мм больше.
Для снижения давления на подшипники и уменьшения износа сопряженных поверхностей подшипника и цапфы на торцах опорных втулок, прилегающих к торцам шестерен, сделаны дугообразные разгрузочные канавки 2X2 мм. Для подвода смазки к подшипнику на торце от стыковой плоскости опорной втулки к осевому отверстию сделана канавка 0,4Х0,6 мм.
Для предотвращения утечек жидкости из полости А (рис. б) во всасывающую полость насоса на стороне всасывания в расточку корпуса диаметром 59 мм встановлены клиновое резиновое уплотнение 8 и клиновой алюминиевый вкладыш 7. Утечки жидкости через зазор между передними втулками и цапфами шестерен поступают через отверстие в крышке и осевое отверстие в ведомой шестерне в канал, соединяющий кольцевые выточки колодцев на дне корпуса с камерой всасывания.
В комплект алюминиевой крышки 1 входят манжета 12 (рис. б), которая уплотняет хвостовик ведущей шестерни, опорное 11 и стопорное 13 кольца. Крышка 1 крепится к корпусу 5 насоса болтами 6 с пружинными шайбами.
Для того чтобы внутренние потери жидкости в насосе через зазоры между торцовыми поверхностями шестерен и втулок оставались минимальными длительное время эксплуатации, в конструкции насоса НШ-У применено автоматический поджим, который осуществляется следующим образом. Рабочая жидкость из камеры нагнетания поступает по пазу в полость А (рис. б) над передними опорными втулками, и стремится поджать эти подвижные втулки к торцам шестерен, устраняя зазор между ними. Если бы не было автоматического поджима, то появился бы зазор между торцами втулок и шестерен, который увеличивался бы за счет износа этих деталей по торцам.
Так как опорные подвижные втулки поджимаются давлением жидкости к торцам шестерен насоса, благодаря чему создается прижимающее усилие, то со стороны зубьев шестерен действует также давление жидкости, но на меньшую площадь, которое создает отжимающее усилие. В результате прижимающее усилие втулки к торцам шестерен незначительно превосходит отжимающее усилие, поэтому сохраняется необходимая масляная пленка между трущимися поверхностями опорных втулок и шестерен.
Достоинством насосов типа НШ-У является также то, что все уплотнительные кольца заменены манжетой и резиновым клиновидным сегментом.
В насосах НШ-У (в отличие от насосов НШ-В, НШ-Э и НШ-Д) торцовый износ качающего узла (шестерен и втулок) не влияет на уплотняющие свойства манжеты 10 потому, что она зажата между крышкой и корпусом, следовательно, при проседании качающего узла до 2—3 мм (против 0,3 в насосах НШ-В и НШ-Д) всасывающая полость будет изолирована от нагнетательной и поджим передних втулок будет осуществляться с постоянной силой.
Конструктивные усовершенствования узлов уплотнения и автоматической компенсации торцовых зазоров позволили увеличить гарантийную наработку насоса НШ-У до 1000 часов против 800 часов для насосов НШ-Э и НШ-Д. В настоящее время Московский завод тракторных гидроагрегатов (МЗТГ) гарантирует работу насосов НШ-46У до 4000 часов.
Насосы НШ-У допускают как правое, так и левое вращение. На заводе-изготовителе их собирают только для правого (вращение вала ведущей шестерни по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода) или только для левого (вращение вала ведущей шестерни против часовой стрелки) вращения. Порядок переналадки насосов типа НШ-У с правого вращения на левое такой же, как и у насосов типа НШ-Э и НШ-Д. Установочные размеры насосов НШ-У ничем не отличаются от тех же размеров предыдущих выпусков насосов.
Благодаря вышеизложенным усовершенствованиям насос НШ-32У получил Знак качества. Его применяют в гидросистемах всех тракторов класса 14—20 кН (1,4—2 тс), в гидросистеме рулевого управления трактора Т-150К, на дорожных и сельскохозяйственных машинах.
Роторный тип масляного насоса
1. всасывающая полость 2. масло 3. внешний ротор 4. нагнетательная полость 5. приводной вал 6. внутренний ротор
Роторный масляный насос по принципу работы схож с шестеренчатым внутреннего зацепления. Но у него рабочими элементами являются не шестерни, а два ротора с лопастями. У него тоже имеется полость нагнетания, которая перекачивает масло, но отсутствует разделительный сектор за ненадобностью. В отличие от зубьев лопасти захватывают больше масла, что позволяет его закачивать в систему в требуемом количестве. На автотранспорте применяются как нерегулируемые, так и регулируемые роторные насосы.
Их достоинством помимо компактных размеров, является уменьшенный отбор мощности от двигателя.
Нерегулируемый вариант работает по тому же принципу что шестеренчатые, то есть для поддержания давления в заданном диапазоне используется перепускной клапан.
Регулируемый же тип насоса обеспечивает поддержание определенного значения давления на любых режимах работы двигателя. Достигнуто это благодаря использованию дополнительного компонента в конструкции – подпружиненного подвижного статора. В результате этого роторы помещены в него, а сам статор – в корпус насоса.
Регулируемый тип масляного насоса роторного типа 1. нагнетательная полость 2. внешний ротор 3. внутренний ротор 4. регулировочная пружина 5. всасывающая полость 6. приводной вал 7. подвижный статор А — Сторона нагнетания Б — Сторона всасывания
Его задача – изменение объема нагнетательной полости, имеющейся между роторами. А работает все так: на малых оборотах, когда давление недостаточно, пружина смещает статор, увеличивая объем, что приводит к перекачке большего количества масла, из-за чего давление возрастает.
При высоких же оборотах, когда давление повышается, масло начинает преодолевать усилие пружины и из-за чего статор отходит и пространство уменьшается, от этого снижается количество закачиваемого масла. Таким образом, за счет перемещения ротора и уменьшения-увеличения нагнетательной полости удается поддерживать давление в строго определенном значении.
Принцип работы насоса с внешним зацеплением
Принцип работы рассматриваемой конструкции достаточно прост. Основных два элемента, представленные ведомой и ведущей шестерней, передают и принимают вращение. Ведущая шестерня при этом получает вращение от привода, а ведомая от ведущей. Расположены они на противоположных сторонах, находятся постоянно в зацеплении.
К особенностям принципа работы данного насоса можно отнести нижеприведенные моменты:
- При зацеплении шестерни создают разряжение со всасывающей стороны конструкции. Жидкость подается через специальное отверстие в полость, которая образуется вокруг шестерен, после чего захватывается при помощи зубьев шестерен.
- Перемещение масла проводится за счет полости, которая образуется между зубьями. А вот между самими шестернями перекачивание среды не приводится.
- За счет зацепления зубьев вязкая жидкость выталкивается в напорный патрубок. При этом отметим, что на протяжении всего периода эксплуатации металл не подвергается воздействию коррозии.
Кроме этого не стоит забывать о том, что при зацеплении зубья контактируют и под воздействием нагрузки может происходить износ, но масло, которое перекачивается, существенно снижает показатель возникающего трения.
Используемые материалы
Не сложно догадаться, что от типа материала, из которого производится конструкция, зависят ее основные эксплуатационные качества. При изготовлении могут использоваться самые различные материалы, в основном сталь и чугун.
Выделяют следующие разновидности материалов:
- Проточная часть может изготавливается при использовании серого или ковкого чугуна. Кроме этого достаточно большую популярность получила углеродистая или нержавеющую сталь. Есть модели насосов, которые изготавливаются при использовании композиционных материалов, которые обладают весьма высокими эксплуатационными качествами.
- Шестерни являются основным элементом конструкции, которые изготавливают из дуплекса, композитов, углеродистой или нержавеющей стали. А вот чугун в данном случае не применим, так как не имеет высокую прочность и устойчивость к воздействию ударной нагрузки.
- Упорные втулки выделим в отдельную группу. При их изготовлении может использоваться бронза, графит и карбид кремния. Эти материалы более устойчивы как к воздействию повышенной влажности, так и трению.
Что касается области применения, то список весьма большой:
- Гидравлика.
- Энергетика.
- Нефтяная и газовая промышленность.
- Пищевая промышленность и машиностроение.
Область применения определяется особенностью конструкции и видом используемых материалов при изготовлении основных элементов.
Конструкция с внутренним зацеплением
Особенности данной конструкции заключаются в том, что перекачивание масла или другой жидкости происходит за счет ротора и ведомого колеса. Работает насос по принципу «шестерня в шестерне». В данной конструкции выделяют следующие основные элементы:
- Ротор.
- Ведомую шестерню.
- Элементы, отвечающие за утопление вала в корпусе.
- Всасывающий и нагнетающий патрубки.
- Различные предохранительные патрубки.
Принцип действия насоса заключается в нижеприведенных моментах:
- Вязкая жидкость поступает через всасывающий патрубок в полость, которая образуется между ротором и ведомой шестерней.
- Жидкость проходить через конструкцию насоса за счет того, что она попадает в пространство, образующееся зубьями.
- На момент вытеснения жидкости из конструкции проточная часть полностью ей заполняется. Полностью запертые уплотнительные карманы позволяют обеспечить весьма большое давление и снижают показатель потерь.
Как и предыдущая конструкция, рассматриваемая может производится при использовании тех же материалов. Разница заключается в нижеприведенных моментах:
- Ротор и ведомые шестерни могут изготавливаться из серого и ковкого чугуна. Это связано с более эффективным распределение нагрузки между различными элементами конструкции.
- Упорные втулки могут изготавливаться из карбида кремния, бронзы или керамики, карбида вольфрама и многих других износостойких материалов.
Область применения данного типа насоса весьма велика. Примером можно назвать пищевую, нефтяную, газовую и химическую промышленности. Также встречается подобный насос в судостроении и судоходстве. Столь обширная область применения обуславливается тем, что более эффективное распределение нагрузки позволяет использовать материалы, обладающие меньшей прочностью, но большей коррозионной и химической стойкостью.
Недостатки
Однако у таких насосов существуют недостатки:
- нерегулируемость рабочего объема;
- неспособность работать при высоких давлениях; либо:
- высокие требования к материалам изготовлений деталей износа.
- высокая требовательность к качеству изготовлений шестерён и пластин, образующих корпус;
- двукратные изменения направления движения жидкости в насосе снижает КПД.
Кстати, прочтите эту статью тоже: Пластинчатый насос
Шестерёнчатые насосы широко применяются в сфере перекачивания высоковязких жидкостей с температурой до 250°, например, такие жидкости как пищевые масла, жиры, шоколадная масса, лаки, краски, нефтепродукты, бытовая химия и т. д.