Схема шестеренного насоса: Насос шестеренчатый НШ, схема, принцип работы
alexxlab | 20.07.1985 | 0 | Разное
Шестеренный насос,принцип работы, схема,устройство
Устройство, принцип работы шестеренного насоса с внешним зубчатым зацеплением
Схематическое изображение шестеренного насоса с внешним зубчатым зацеплением показано на рис.1
В расточках корпуса 1 размещены ведущая шестерня 2, приводимая во вращение валом 3, и ведомая шестерня 4, находящаяся в зацеплении с ведущей шестерней и вращающаяся по отношению к ней в противоположном направлении. Межзубные впадины и зубья шестерен образует рабочие камеры, объём которых увеличивается при выходе зубьев из зацепления и уменьшается при входе в зацепление. Жидкость из всасывающей магистрали заполняет межзубные впадины и переносится обеими шестернями в зону входа зубьев в зацепление, где она выдавливается ими в нагнетательную магистраль. Рабочие камеры с обоих торцов шестерен закрыты крышками или специальными пластинами, причем толщина шестерен выполняется несколько меньшей расстояния между крышками или пластинами, так что между шестернями и ними образуется очень малый осевой зазор.
Так как зубья шестерен входят в полное зацепление раньше, чем из впадин будет полностью выдавлена жидкость (т.е. часть ее оказывается как бы запертой в малом объёме), то возникает так называемая компрессия жидкости, сопровождаемая резким подъёмом давления. Чтобы избежать компрессии, на поверхности крышек или пластин выполняются разгрузочные канавки.
Очевидно, чем больше величина осевых и радиальных зазоров в конструкции насоса, тем больше количество жидкости сможет перетекать из зоны нагнетания в зону всасывания внутри насоса, но тем меньше будет трение между подвижными поверхностями, которое нужно преодолевать при вращении шестерен. Величина внутренних утечек жидкости представляет собой объёмные потери, а величина трения – определяет механические потери. Чем выше давление, которое должен развить насос, тем меньше должны быть зазоры между основными деталями, так как объёмные потери возрастают, с ростом зазоров, однако чем меньше зазоры, тем больше становятся усилия трения, поэтому конструкция насоса определяется условиями работы на которые он рассчитан.
Область применения шестеренных насосов
Для работы при давлении от 2,5 до 8,0 мПа используются насосы без компенсации зазоров, а для работы при давлениях от 10 до 25 мПа – насос с компенсацией осевых зазоров. Существуют насосы, у которых выполнена не только компенсация осевых, но и радиальных зазоров, однако, они встречаются реже.
Шестеренные насосы с внешним зацеплением могут иметь как малые рабочие объёмы – от 1 до 4 см3, так и сравнительно большие – до 250…400 см3, число оборотов приводного вала – от 750…900 до 2500…3000 об/мин.Шестеренные насосы широко используются в металлорежущих станках.Недостатком шестеренных насосов является невозможность регулировки подачи, повышенный уровень шума в работе, обусловленный сравнительно большой пульсацией подачи, а также ограниченность ресурса насосов с подшипниками качения с ростом рабочих давлений. Насосы с подшипниками скольжения не обеспечивают надежной работы при высоких давлениях на жидкостях с малой вязкостью.
А на master-plus.com.ua можно заказать любые оринальные запчасти для стиральной машины в Украине. Очень низкие цены!
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 см3 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.
Поделитесь информацией с друзьями в социальных сетях
6 из 6. Оценок: 556.
Шестеренные насосы и гидромоторы экскаваторов
Шестеренные насосы и гидромоторы экскаваторов
Шестеренные насосы и гидромоторы широко распространены в гидроприводах экскаваторов.
Различают шестеренные насосы с внешним и внутренним зацеплением. Схема насоса с внешним зацеплением показана на рис. 1.
При вращении шестерен в направлении, указанном стрелками, жидкость, заключенная во впадинах шестерен, переносится из полости всасывания в полость нагнетания и затем выдавливается зубьями шестерен, вступающими в зацепление. В полости всасывания зубья выходят из зацепления и освобождаемый объем заполняется жидкостью. Затем процесс повторяется.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Число зубьев у шестерен принимают обычно равным 6—12, так как при меньшем количестве происходит подрезка ножек зубьев.
Величина объемного к. п. д. в основном зависит от утечек жидкости через зазоры, образованные головками зубьев и корпусом насоса, а также между торцовыми поверхностями шестерен и боковыми стенками насосов. Кроме того, дополнительно возникают утечки по линии контакта зубьев. Максимально объемный к, п. д. достигает 0,8—0,9.
Рис. 1. Схема шестеренного насоса с внешним зацеплением: 1 — ведущая шестерня, 2 — ведомая шестерня, 3 — корпус
Для уменьшения торцовых утечек у насосов высокого давления предусматривают автоматическое прижатие боковых дисков к торцовой поверхности шестерен за счет рабочего давления жидкости.
Чтобы уменьшить радиальные утечки, стремятся сделать минимальным зазор между шестернями и корпусом насоса. При качественном изготовлении зубьев утечки по линии контакта могут быть сведены к нулю.
Насосы с внутренним зацеплением применяют значительно реже. Они более компактны, но сложнее по конструкции и дороже, чем насосы с внешним зацеплением.
На ряде экскаваторов применены шестеренные насосы типа НШ с рабочим давлением 100 кгс/см2.
Насос НШ-32Э показан на рис. 2. Ведущая и ведомая шестерни изготовлены заодно с валами. Шестерни заключены в алюминиевый корпус, который закрывают крышкой, прикрепляемой болтами. Плавающие втулки являются опорными подшипниками скольжения для валов и одновременно выполняют роль упорных подшипников для торцов шестерен. Положение одной втулки относительно другой фиксируют лысками и проволокой.
Плавающие втулки автоматически прижимаются к шестерням независимо от износа трущихся поверхностей подачей рабочей жидкости под давлением под торец втулок. Этим достигается высокий объемный к. п. д. насоса (0,94) и увеличивается срок его службы. Во избежание перекосов втулок из-за неравномерной нагрузки в зоне камер всасывания и нагнетания со стороны всасывающей камеры установлена разгрузочная пластина, обтянутая резиновым кольцом. Жидкость, просочившаяся по валам шестерен, поступает через отверстие крышки и отверстие ведомой шестерни в полости, которые соединены с камерой всасывания.
Резиновые кольца, а также манжетное уплотнение предотвращают утечку масла из корпуса насоса. Уплотнение заперто в крышке опорным кольцом и разрезным пружинным кольцом.Рис. 2. Шестеренный насос НШ-32Э: 1, 2 — резиновые кольца, 3 — отверстие, 4 — манжетное уплотнение, 5 — крышка, 5 — втулки, 7 — корпус насоса, 8, 5 —ведущая и ведомая шестерни, 10 — болты, 11 — пластина, 12 опорное кольцо, 13 — пружинное кольцо
На хвостовике вала ведущей шестерни сделаны шлицы для соединения с приводной муфтой. К боковым плоскостям корпуса насоса болтами прикреплены патрубки, соединяющие полости нагнетания и всасывания с соответствующими трубопроводами.
Насосы выпускают как правого, так и левого вращения, о чем есть указание на их корпусах знаками «правый» или «левый». Чтобы изменить направление вращения, нужно поменять местами ведущую и ведомую шестерни, повернуть крышку на 180°, а также повернуть втулки 6 так, чтобы изменилось положение линии их контакта по стыковым плоскостям относительно нагнетательной и всасывающей плоскостей.
На экскаваторах Э-5015 применен трехсекционный шестеренный насос, у которого в одном блоке смонтированы три пары шестерен (ведущие шестерни и ведомые шестерни). Цапфы шестерен опираются на игольчатые подшипники, расположенные в корпусах и в задней крышке. Торцовые поверхности шестерен уплотняют с помощью бронзовых втулок, которые вместе с подшипниками одновременно центрируют корпусные детали одну относительно другой. Секции насоса отделены одна от другой втулками с уплотнителями.
Приводной вал установлен на роликоподшипнике и соединен с ведущей шестерней первой секции насоса с помощью шлицев. Передача вращения ко второй и третьей секциям производится двумя промежуточными валами, каждый из которых входит в шлицевые отверстия двух смежных секций. Чтобы не было осевого смещения валов, их стягивают сквозной шпилькой. Между валами помещены разъединительные втулки.
Заднюю крышку крепят к корпусу шпильками. Крышка на приводном валу имеет манжетное уплотнение и уплотнительное кольцо. Подшипник закрепляют в осевом направлении втулкой.
Рис. 3. Трехсекционный шестеренный насос: 1 — задняя крышка, 2, 6, 11 — ведомые шестерни, 3, 7, 10 — корпуса секций, 4, 9, 13 — корпуса подшипников, 5 — игольчатые подшипники, 8 — резиновые кольца, 12 — торцовые втулки, 14, 27 — приводной и промежуточный валы, 15 — опорный роликоподшипник, 16 — крышка, 17, 20, 24, 25 — втулки, 18 — манжетное уплотнение, 19 — уплотнительное кольцо, 21 — пружина, 22, 29 — шпильки, 23, 25, 28 — ведущие шестерни
Для уменьшения внутренних перетечек через зазоры между торцовыми поверхностями шестерен и втулок их прижимают одну к другой, подавая рабочую жидкость под давлением.
Во избежание чрезмерного сжатия рабочей жидкости между зубьями шестерен на втулках со стороны шестерен выполнены разгрузочные канавки, которые сообщены с полостью нагнетания. С противоположной стороны в каждой втулке сделаны шесть прямоугольных пазов для размещения резиновых уплотнений-круглого сечения, которые разобщают всасывающую и нагнетательные линии. Корпусные детали уплотнены по разъему резиновыми кольцами круглого сечения.
Для подвода жидкости к насосу в корпусах подшипников предусмотрены два всасывающих штуцера. Напорные штуцера первой и второй секций насоса расположены непосредственно в корпусах, а третьей секции — на смежном с ней корпусе подшипников.
Ширина зубьев шестерен первой и второй секций насоса одинаковая и поэтому их производительность по 100 л/мин каждой при давлении 110 кгс/см2. Ширина зубьев шестерен третьей секции в 1,7 раза меньше и соответственно производительность составляет 59 л/мин при давлении 140 кгс/см2.
Рис. 4. Шестеренный гидромотор для привода механизма поворота платформы. 1 — корпус, 2 — шайба, 3, 5 — крышки, 4 — резиновые кольца, 6 — ведомая шестерня, 7 — оси, 8 — ведущие шестерни, 9 — болты, 10 — обегающая шестерня
Высокомоментный шестеренный гидромотор для привода механизма поворота экскаватора показан на рис. 4. Корпус гидромотора сверху закрыт крышкой, через полости А и Б которой подводится рабочая жидкость, а через дренажную полость В — отводятся утечки. Гидромотор включает в себя три ведущие шестерни S, свободно вращающиеся на осях и приводящие в движение ведомую шестерню, изготовленную заодно с поворотным валом. С помощью шайбы распределяется жидкость, поступающая через полости А и Б. Нижняя крышка служит одновременно фланцем для крепления гидромотора к поворотной платформе экскаватора. Все детали гидромотора стянуты по периметру болтами.
Поверхность разъема уплотняется с помощью пяти резиновых колец. Шестерня, закрепленная на консольной части ведомой шестерни, непосредственно зацепляется с зубчатым венцом механизма поворота.
На экскаваторах Э-5015 для привода механизма хода применены двухсекционные шестеренные гидромоторы, аналогичные по конструкции трехсекционным насосам. Поскольку рассматриваемые гидромоторы низкомоментные, то для создания необходимого тягового усилия на гусеничном ходу их применяют вместе с редукторами.
Гидромотор состоит из следующих деталей: двух пар шестерен, их корпусов, фланцевых крышек, приводного вала, корпуса подшипников. Корпусные детали стянуты шпильками. Стыки уплотняют прокладками. В крышке сделаны гнезда для установки шарикоподшипника и игольчатых подшипников. Здесь же установлены два обратных клапана, через которые утечки отводятся во всасывающую магистраль. Обе секции гидромотора совершенно одинаковы. Сливные и нагнетательные каналы общие, штуцера их выведены в среднюю часть гидромотора.
При подаче жидкости под давлением в гидромотор шестерни начинают вращаться и передавать движение валу, от которого приводится в движение гусеничный ход. Ведомая шестерня первой, секции с помощью шпонки жестко закреплена с одной стороны на валу, а с другой стороны — на валу, на котором также закреплена и ведомая шестерня второй секции.
Таким образом, весь суммарный крутящий момент, развиваемый обеими секциями гидромотора, передается на вал. При сборке гидромотора контролируют зазор между торцами шестерен и опорными плитами. Зазор должен быть в пределах 0,11—0,15 мм. Величину его регулируют, устанавливая бумажные прокладки разной толщины.
Рис. 5. Двухсекционный шестеренный гидромотор для привода механизма хода: 1, 14 — крышки, 2, 10 — приводной и промежуточный валы, 3, 4 — опорные под* гуипники вала, 5 — шпилька, 6, 12 — корпуса шестерен, 7, 15 — ведомые шестерни, 8, 16 — ведущие шестерни, 9 — корпус игольчатых подшипников, 11 — опорная плита, 13 — прокладка
Шестеренные насосы и гидромоторы отличаются рядом преимуществ. Они просты по конструкции, малогабаритны, могут работать при высоких числах оборотов, их стоимость невысока.
Полный к. п. д. большинства шестеренных насосов в рабочей зоне не превышает 0,6—0,75; эта величина является наименьшей по сравнению с полным к. п. д. насосов других типов. Кроме того, шестеренные насосы характерны небольшим сроком службы при работе с высоким давлением. Поэтому их рекомендуется применять в тех гидропередачах экскаваторов, где величина к. п. д. не имеет существенного значения.
Шестеренные гидромоторы применяют в нерегулируемых быстроходных передачах, где не требуется большой пусковой момент.
—
Шестеренные насосы бывают с внешним и внутренним зацеплением. В насосе с внешним зацеплением при вращении шестерен в направлении, указанном стрелками, 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. Затем процесс повторяется.
Рис. 6. Схема шестеренного насоса с внешним зацеплением: 1, 2 — шестерни, 3 — корпус
Объемный КПД 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 достигает 0,8…0,95. Чтобы уменьшить утечки, стремятся максимально уменьшить зазоры между шестернями и корпусом насоса. При изготовлении зубьев с высокой точностью утечки по линии их контакта могут быть сведены к нулю.
Насосы с внутренним зацеплением применяют значительно реже. Они компактнее, но сложнее по конструкции и дороже насосов с внешним зацеплением.
На экскаваторах применяют шестеренные насосы с внешним зацеплением с давлением 10…14 МПа.
По числу пар шестерен различают односекционные (с одной парой шестерен) и многосекционные (с двумя парами шестерен и более) насосы. На экскаваторах преимущественно применяют односекци-онные насосы. В односекционном насосе ведущая и ведомая шестерни изготовлены заодно с валами и заключены в алюминиевый корпус, который закрывают крышкой, прикрепляемой болтами. Опорными подшипниками скольжения для валов являются плавающие втулки, одновременно они выполняют роль упорных подшипников для торцов шестерен. Положение одной втулки относительно другой фиксируют лысками и проволокой.
Плавающие втулки автоматически прижимаются к шестерням независимо от степени износа их трущихся поверхностей подачей рабочей жидкости под давлением под торцы втулок. Этим достигается высокий объемный КПД насоса (0,94) и увеличивается срок его службы. Во избежание перекосов втулок из-за неравномерной нагрузки со стороны всасывающей камеры установлена разгрузочная пластина, обтянутая резиновым кольцом. Жидкость, просочившаяся по валам шестерен, поступает через отверстие крышки и отверстие шестерни в полости, которые соединены с камерой всасывания. Резиновые кольца, а также манжетное уплотнение предотвращают утечку жидкости из корпуса насоса. Уплотнение закреплено в крышке опорным и разрезным пружинным кольцами.
Рис. 7. Шестеренный насос в разрезе (а, б) и детали насоса (в): 1, 2 — кольца, 3 — отверстие, 4 — уплотнение, 5 — крышка, 6 — втулки, 7 — корпус насоса, 8, 9 — шестерни, 10 — болты, 11 — пластина, 12, 13 — кольца
Рис. 8. Односекционный шестеренный гидромотор: 1 — корпус, 2 — шайба, 3, 5 — крышки, 4 — кольца, 6, 8, 10 — шестерни, 7 — оси, 9 — болты
На хвостовике вала шестерни сделаны шлицы для соединения насоса с двигателем с помощью муфты. К боковым плоскостям корпуса насоса болтами прикреплены патрубки, соединяющие полости нагнетания и всасывания с соответствующими трубопроводами.
Насосы выпускают как правого, так и левого вращения и на их корпусах указывают: «Правый» или «Левый». Чтобы изменить направление вращения, меняют местами ведущую и ведомую шестерни, поворачивают крышку на 180°, а втулки так, чтобы изменилось положение линии их контакта по стыковым плоскостям относительно нагнетательной и всасывающей плоскостей.
Шестеренный гидромотор. Корпус гидромотора сверху закрыт крышкой, через полости А и Б которой подводится рабочая жидкость, а через дренажную полость В — отводятся утечки. Гидромотор включает в себя три ведущие шестерни (в разрезе видна одна шестерня), свободно вращающиеся на осях и приводящие в движение ведомую шестерню, изготовленную заодно с валом. С помощью шайбы распределяется жидкость, поступающая через полости А и Б. Нижняя крышка служит одновременно фланцем для крепления гидромотора. Все детали гидромотора стянуты по периметру болтами.
Поверхность разъема уплотняется пятью резиновыми кольцами. На консольной части ведомой шестерни закреплена шестерня, которая непосредственно зацепляется с зубчатым колесом приводимого механизма. Такой гидромотор развивает большой крутящий момент, поэтому его называют высокомоментным и используют для непосредственного привода механизмов без редукторов, например для привода механизма поворота платформы.
Шестеренные насосы и гидромоторы отличаются рядом преимуществ: просты по конструкции, малогабаритны, могут работать при высокой частоте вращения. Полный КПД большинства шестеренных насосов в рабочей зоне не превышает 0,6…0,75, что меньше полного КПД насосов других типов. Кроме того, шестеренные насосы имеют небольшой срок службы при работе с высоким давлением, поэтому их рекомендуется применять в тех гидропередачах экскаваторов, где КПД не имеет существенного значения.
Ошибки, допускаемые при изменении направления вращения шестеренного насоса.
Ошибки, допускаемые при изменении направления вращения шестеренного насоса.
Шестеренные насосы и моторы, благодаря простоте конструкции и доступной цене, используются в большом количестве разнообразных гидравлических приводов. В отличие от некоторых поршневых насосов с клапанным распределением (например серии DARK), у которых расположение напорного и всасывающего каналов не зависит от направления вращения вала, у шестеренных насосов это расположение меняется на противоположное при изменении направления вращения. При описании направление вращения насоса общепринято, если вал вращается по часовой стрелке, насос называется правого вращения, если против – то левого. Существуют реверсивные модели шестеренных насосов, у которых напорный и всасывающий каналы могут меняться местами без внесения изменений в конструкцию насоса (например: ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС DTH-61 ISO). Подавляющее большинство шестеренных насосов для применения в гидроприводе изготавливаются в нереверсивных исполнениях. Однако конструкция некоторых из них позволяет внести изменения и получить из левого насоса правый и наоборот.
Рис. 1 (сборочная схема шестеренного насоса: а) Крышка корпуса; б) Заглушка дренажного канала; в) Упорные пластины; г) Ведомый вал; д) Ведущий вал; е) Корпус насоса.)
На заводе изготовителя, операции по сборке насоса автоматизированы и отлажены. Вероятность ошибки снижена до предела. Однако, при переборке насоса с целью смены направления вращения вне условий отлаженного производства, возможны ошибки по причине несоблюдения требований инструкции, либо невнимательности, либо из-за банального непонимания принципов работы шестеренного насоса.
В этой статье рассмотрим примеры ошибок, встречающихся при смене направления вращения, и их последствия. Чтобы исключить ошибки, связанные с некорректной переборкой, следует понимать конструкцию и принцип работы шестеренной гидромашины. На сборочной схеме (Рис.1) обозначены основные детали насоса, на которые необходимо обратить внимание при смене вращения.
Рис. 2 (Схема движение потоков жидкости)
Рис. 3 (Направления вращения насосов)
Насос приводится в движение через входной вал, который в автомобильном гидроприводе нередко подключён к коробке отбора мощности. Производители обычно указывают направление вращения насоса на идентификационной табличке (шильдик), и дублируют на самом корпусе в виде стрелки.
Зачастую на нереверсивных насосах диаметр всасывающего отверстия больше диаметра напорного (D1>D2), по этому признаку можно определить направление вращения. Верно и обратное, если всасывающий и напорный каналы насоса имеют разный диаметр, значит перед вами точно нереверсивный насос и при ошибке с направлением вращения это насос будет повреждён. Для более полного понимания принципов работы шестеренной гидромашины и видов отказов, вы можете ознакомится со статьей: «Наиболее распространенные причины отказов шестеренных насосов».
Укажем наиболее распространённые ошибки при смене направления вращения:
Некорректная установка заглушки дренажного канала. При некорректной установке заглушка дренажного канала оказывается в камере всасывания, открывая тем самым дренажный канал для гидравлической жидкости под давлением из камеры нагнетания в зону картера насоса (с которой сообщается уплотнение вала). Давление в картере насоса повышается до уровня давления в напоре и это приводит к выдавливанию манжетного уплотнения вала насоса.
Рис. 4 (Выдавленное манжетное уплотнение)
Некорректная установка упорных пластин, при которой величина зазора между пластиной и корпусом превышена. При этом уплотнения на пластинах, уложенные в фигурный паз, уже не имеют достаточной опоры и их выдавливает в зазор между упорной пластиной и корпусом. Под действием давления уплотнение разрывается. Перетечки в рабочих полостях насоса увеличиваются, объёмный КПД резко снижается. Утрачивается возможность по компенсации износа упорной пластины при трении о боковую поверхность шестерни, так как это возможно только при наличии нормативной упругости уплотнения упорной пластины.
Рис. 5 (Выдавливание уплотнений)
Превышение момента затяжки винтов крепления крышки корпуса. При превышении момента затяжки зазор между упорной пластиной и торцами зубьев зубчатых валов становится минимальным либо вообще отсутствует, при этом увеличивается трение на поверхностях соприкосновения упорной пластины и торца шестерни. Это вызывает сильную выработку и перегрев насоса, что приводит к повреждению изделия.
Рис. 6 (Винты крепления крышки корпуса)
Рис. 7 (Выработка на упорной пластине)
Следует также отметить обязательное выполнение перемаркировки насоса на его шильдике. Печальная ситуация среди наших клиентов происходит не один раз за месяц, когда приобретается насос на замену изношенному, установленному на спецтехнике. При этом клиент о направлении вращения насоса судит по информации с таблички, даже не подозревая, что этот насос перед продажей был перебран на иное направление вращения, а соответствующая перемаркировка насоса не была произведена. По неверной информации подбирается и устанавливается новый насос, при этом направление его вращения ошибочно. Через считанные секунды после включения этот насос повреждается. Деньги на новый насос потрачены напрасно и не могут быть возмещены, так как случай не гарантийный. А работа, которую нужно было выполнить с помощью этой спецтехники так и продолжает стоять. В этой статье указаны определённые признаки, по которым возможно однозначно определить фактическое направление вращения насоса. Если же по каким-то причинам вы не имеете уверенность в требуемом направлении вращения, то разумным решением может быть приобретение реверсивного шестеренного насоса.
В любом случае, смена направления вращения насосов должна производится специально подготовленным персоналом, изучившим данную тему и прошедшим инструктаж.
Статью подготовил инженер по рекламациям “Группа Гидравликовъ”
Семёнов Антон Валерьевич
e-mail: [email protected]
Тел.: 8(495)505-63-23, доб. 116
Редакция статьи:
Главный инженер
Пономарев Владимир Викторович
Из нашего каталога:
- гидронасос
- кольцо уплотнительное
- рукав высокого давления
Конструкции гидронасосов.
Насосы шестеренные. Часть 1 в Минске, по БеларусиВ гидроприводах машин, агрегатных станков и поточных линий лесной промышленности получили применение шестеренные, пластинчатые, аксиально-поршневые и радиально-поршневые насосы и гидромоторы. Учитывая свойство обратимости гидромашин, описание их конструкции ведем в основном на примере насосов. В необходимых случаях отмечаются лишь конструктивные особенности гидромоторов.
Шестеренные насосы и гидромоторы. Шестеренные гидромашины просты по конструкции И в эксплуатации, компактны, имеют небольшую массу, сравнительно долговечны, хорошо работают при больших оборотах и не требуют высокой тонкости очистки рабочей жидкости.
Шестеренный насос (рис. 11, а) состоит из ведущей 1 и ведомой 2 шестерен, размещенных с небольшим зазором в корпусе 3. При вращении шестерен жидкость, заполнившая рабочие камеры (межзубовые пространства), переносится из полости всасывания 5 в полость нагнетания 4. Из полости нагнетания 4 жидкость вытесняется в напорную гидролинию, а в полости всасывания создается разрежение, благодаря которому жидкость непрерывно поступает к насосу по всасывающей гидролинии из гидробака. Зацепление ведущей и ведомой шестерен препятствует обратному току жидкости. У работающего насоса полость всасывания располагается с той стороны, где зубья выходят из зацепления, а полость нагнетания со стороны, где зубья входят в зацепление.
Рис. 11. Схемы шестеренных насосов: а – двухшестеренного с внешним зацеплением; 6 – с внутренним зацеплением; втрехшестеренного
В шестеренных насосах объемные потери слагаются из утечек рабочей жидкости через боковые и радиальные зазоры между корпусом и шестернями, а также из потерь от неполного заполнения рабочих камер. Кроме того, часть жидкости, защемленная между зубьями, через торцовые зазоры, а в некоторых конструкциях шестеренных насосов по разгрузочным канавкам возвращается из полости нагнетания в полость всасывания. Все эти потери учитываются объемным КПД 110Н.
Подача (расход) шестеренных гидромашин имеет пульсирующий характер, причем частота и амплитуда пульсации зависят от угла зацепления а, частоты вращения и числа зубьев шестерен. Коэффициент неравномерности подачи (расхода) определяют по формуле
Кн=1+1/z
Таким образом, с увеличением числа зубьев равномерность. работы гидромашины увеличивается. Однако при этом уменьшается подача (расход) и увеличивается число пар зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, что отрицательно сказывается на работе гидромашины из-за запирания жидкости во впадинах шестерен. При проектировании гидромашин для уменьшения их размеров число зубьев принимают возможно меньшим, прибегая. в необходимых случаях к корригированию. В серийных конструкциях шестеренных гидромашин число зубьев равно 8-14.
Для уменьшения неуравновешенной силы Р ширину шестерен обычно принимают равной не более 10 m. Для компенсации силы Р при больших давлениях (чаще всего при р> 10 МПа) прибегают к гидравлической разгрузке, для чего в корпусе насоса прокладывают узкие каналы (рис. 12), которыми рабочие камеры соединяют с полостями всасывания и нагнетания.
Рис. 12. Гидравлическая разгрузка шестерен
При работе шестеренного насоса происходит защемление жидкости в месте зацепления зубьев шестерен. Это объясняется тем, что в момент вступления в зацепление очередной пары зубьев предыдущая пара еще не вышла из зацепления и во впадинах защемленных зубьев образуется замкнутый, изменяющийся во времени объем, заполненный жидкостью. Уменьшение этого объема вызывает резкое увеличение давления (компрессию) в находящейся там жидкости. Это давление, увеличиваю- щее нагрузку на валы и оси шестерен, может вызвать поломку зубьев. Компрессию устраняют, устраивая в боковых стенках корпуса насоса специальные разгрузочные канавки, которыми запертый объем соединяется или с полостью всасывания, или с полостью нагнетания, или другими способами.
В гидроприводах применяют шестеренные насосы, выполненные по различным конструктивным схемам.
По характеру зацепления могут быть насосы с внешним (см. рис. 11, шестерен а, в) и внутренним (см. рис. 11,б) зацеплением. Шестеренные насосы с внутренним зацеплением сложны в изготовлении, но дают более равномерную подачу и имеют меньшие размеры. Внутренняя шестерня 3 имеет на два-три зуба меньше, чем внешняя шестерня 2. Между внутренней и внешней шестернями имеется серпообразная перемычка 4, отделяющая полость всасывания от напорной полости. При вращении внутренней шестерни жидкость, заполняющая рабочие камеры, переносится в напорную полость и вытесняется через серпообразные окна в крышках корпуса 1 в напорный трубопровод.
По форме зубьев различают насосы с прямыми, наклонными и шевронными зубьями. Насосы с шестернями, имеющими наклонные и шевронные зубья, отличаются от насосов с прямозубыми шестернями более равномерной подачей, плавностью хода и бесшумностью в работе. Недостатком таких насосов является трудность осуществления герметизации напорной полости от полости всасывания.
По числу одновременно находящихся в зацеплении шестерен бывают двух-, трех- и более шестеренные насосы. На рис. 11, в приведена схема трехшестеренного насоса. В этом насосе шестерня 3 ведущая, а шестерни 1 и 5 – ведомые, полости 4 – всасывающие, а полости 2 – напорные. Такие насосы выгодно применять в гидроприводах, в которых необходимо иметь две независимые напорные гидролинии. Рабочий объем трехшестеренного насоса в 2 раза больше рабочего объема двухшестеренного насоса, имеющего одинаковые с ним параметры шестерен. В таких насосах вал ведущей шестерни разгружен от неуравновешенной силы Р.
Так же как и другие насосы и гидромоторы, шестеренные гидромашины стремятся изготовлять на одной конструктивной базе (в виде гаммы гидромашин) . Подача (расход) обычно регламентируется шириной шестерен, а конструкция и размеры остальных деталей гидромашин принимают неизменными.
Шестеренный насос: устройство и принцип работы
Принцип работы
В насосах с зубчатой передачей для перемещения жидкостей используются вращающиеся зубья или шестерни. Вращающийся элемент образует жидкое уплотнение с корпусом насоса и создает всасывание на входе насоса. Жидкость, втягиваемая в насос, заключена в полости его вращающихся шестерен и передана на слив. Существует два основных варианта шестеренного насоса: с внешним и внутренним зацеплением.
Шестеренный насос с внешним зацеплением
Внешний шестеренный насос состоит из двух одинаковых блокирующих шестерен, поддерживаемых отдельными валами. Как правило, одна шестерня приводится в движение второй. Жидкость течет в полости и захватывается зубьями шестерни, поскольку шестерни продолжают вращаться против корпуса насоса. Захваченная жидкость перемещается из впускного отверстия в слив вокруг кожуха. Когда зубья зубчатых колес блокируются на стороне нагнетания насоса, объем уменьшается, и жидкость вытесняется под давлением. Жидкость не передается обратно через центр, между шестернями, потому что они заблокированы. Строгие допуски между шестернями и корпусом позволяют насосу развивать всасывание на входе и предотвращают утечку жидкости со стороны нагнетания (хотя утечка более вероятна при жидкостях с низкой вязкостью). В конструкциях шестеренных насосов с внешним зацеплением могут использоваться цилиндрические или елочные передачи.
Шестеренный насос с внутренним зацеплением
Внутренний шестеренный насос работает по тому же принципу, но две блокирующие шестерни имеют разные размеры, одна вращается внутри другой. Большая шестерня ( ротор ) представляет собой внутреннюю шестерню, то есть зубья выступают изнутри. Внутри него находится смещенная от центра внешняя шестерня меньшего размера (холостой ход — приводится в движение только ротор). Это разработано для зацепления с ротором так, чтобы зубья зубчатого колеса зацеплялись в одной точке. Шестерня и втулка, прикрепленные к корпусу насоса, удерживают холостой ход. Неподвижная перегородка или распорка в форме полумесяца заполняет пустоту, создаваемую смещенной от центра монтажной позицией натяжного ролика, и действует как уплотнение между впускным и выпускным отверстиями. Поскольку шестерни выходят из сетки на входной стороне насоса, они создают расширенный объем. Жидкость течет в полости и захватывается зубьями шестерни, поскольку шестерни продолжают вращаться относительно корпуса и перегородки насоса. Захваченная жидкость перемещается из впускного отверстия в слив вокруг кожуха. Когда зубья зубчатых колес блокируются на стороне нагнетания насоса, объем уменьшается, и жидкость вытесняется под давлением. В конструкциях внутренних зубчатых насосов используются только цилиндрические зубчатые колеса.
Читайте также: КПП УАЗ: ремонт, регулировка механизма переключения, коробки передач, как собрать рычаг, разобрать, устройство, полностью синхронизированная, замена раздаточной, установка АКПП, 5, масло, схема
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:
- Шестерня ведущая.
- Шестерня ведомая.
- Соединенный с приводом вал.
- Система по уплотнению вала.
- Задняя втулка.
- Передняя втулка.
Остальные виды имеют некоторые незначительные изменения в схеме.
Основные характеристики и преимущества шестеренного насоса
Шестеренные насосы компактны и просты с минимальным количеством движущихся частей. Они не могут создавать высокое давление, как поршневые насосы, но имеют более высокое давление и пропускную способность, чем центробежные насосы. Шестеренные насосы особенно подходят для перекачки масел и других высоковязких жидкостей. Масляный насос в двигателе автомобиля имеет именно такую конструкцию и работает без вмешательства практический весь срок службы автомобиля, но если у вас появились проблемы с давлением масла, то не стоит с ними затягивать, а лучше сразу обратится в https://autorenovation.ru/. Там произведут всю необходимую диагностику и устранят проблему с автомобилем. Наружные шестеренные насосы способны выдерживать более высокое давление (до 200 бар) и скорости потока благодаря более жесткой опоре вала и более жестким допускам. Внутренние шестеренные насосы обладают лучшими возможностями всасывания и подходят для жидкостей с высокой вязкостью. Поскольку производительность прямо пропорциональна скорости вращения, шестеренные насосы обычно используются для дозирования и смешивания. Шестеренные насосы могут быть разработаны для работы с агрессивными жидкостями. Хотя они обычно изготавливаются из чугуна или нержавеющей стали, новые сплавы и композиты позволяют насосам обрабатывать агрессивные жидкости, такие как серная кислота, гипохлорит натрия, хлорид железа и гидроксид натрия. Внешние шестеренчатые насосы используются в тяжелой технике для обеспечения работы гидравлики. При вращении шестеренчатого насоса в обратном направлении с использованием масла, закачиваемого из другого места, создается гидравлический двигатель.
Характеристики масляного насоса на гидравлике МТЗ
На тракторах МТЗ 80 и 82 на гидравлической системе используются шестеренчатые насосы НШ 32А-3 или НШ 32М-3. Возможны и другие варианты, но эти самые распространенные. Также некоторые трактористы производят замену масляного насоса на модель с иными характеристиками.
Технические характеристики масляных насосов НШ 32 для тракторов МТЗ 80 и 82 следующие:
Тип насоса | шестеренчатый, правого вращения |
Производительность | 45 л/мин (32 см3/об) |
Рабочее давление | 16 МПа |
Максимальное давление | 20 МПа |
Частота вращения | 2400 об/мин |
Потребляемая мощность | 30 кВт |
В гидравлической системе старых тракторов МТЗ использовался масляный насос НШ 32-2. Его производительность – 45 л/мин, а рабочее давление ниже – 12 МПа.
Каковы ограничения шестеренного насоса?
Шестеренные насосы являются самовсасывающими и могут работать всухую, хотя их характеристики улучшаются, если шестерни смачиваются. Зубчатые колеса должны быть смазаны перекачиваемой жидкостью и не должны работать всухую в течение длительных периодов времени. Некоторые конструкции шестеренных насосов могут работать в любом направлении, поэтому один и тот же насос можно использовать, например, для загрузки и разгрузки. Тесные допуски между шестернями и корпусом означают, что насосы этих типов подвержены износу, особенно при использовании с абразивными жидкостями или материалами, содержащими захваченные твердые частицы. Тем не менее, некоторые конструкции шестеренных насосов, особенно внутренние варианты, допускают обращение с твердыми частицами. Внешние шестеренные насосы имеют четыре подшипника в перекачиваемой среде и жесткие допуски, поэтому они меньше подходят для работы с абразивными жидкостями. Внутренние шестеренные насосы более надежны, поскольку в жидкости работает только один подшипник (иногда два). На шестеренчатом насосе всегда должен быть установлен фильтр на стороне всасывания, чтобы защитить его от крупных, потенциально повреждающих твердых частиц. Как правило, если ожидается, что насос будет обрабатывать абразивные твердые частицы, рекомендуется выбирать насос с большей производительностью, чтобы он мог работать на более низких скоростях для уменьшения износа. Однако следует иметь в виду, что объемный КПД шестеренного насоса снижается при более низких скоростях и расходах. Шестеренный насос не должен работать слишком далеко от рекомендуемой скорости. Для высокотемпературных применений важно убедиться, что диапазон рабочих температур соответствует спецификации насоса. Тепловое расширение корпуса и зубчатых колес уменьшает зазоры внутри насоса, что также может привести к повышенному износу и, в крайнем случае, к отказу насоса. Несмотря на лучшие меры предосторожности, шестеренные насосы, как правило, со временем подвержены износу шестерен, корпуса и подшипников. По мере увеличения зазоров происходит постепенное снижение эффективности и увеличение проскальзывания потока: утечка перекачиваемой жидкости из нагнетания обратно на сторону всасывания. Смещение потока пропорционально кубу зазора между зубьями зуба и кожухом, поэтому на практике износ имеет небольшой эффект, пока не будет достигнута критическая точка, из-за которой рабочие характеристики быстро ухудшаются. Шестеренные насосы продолжают нагнетать противодавление и, если они подвергаются блокировке ниже по потоку, будут продолжать повышать давление в системе до тех пор, пока не выйдет из строя насос, трубопровод или другое оборудование. Хотя большинство шестеренных насосов по этой причине оборудованы предохранительными клапанами, всегда рекомендуется устанавливать предохранительные клапаны в других частях системы для защиты оборудования, расположенного ниже по потоку. Насосы с внутренним зацеплением, работающие на низкой скорости, обычно предпочтительнее для чувствительных к сдвигу жидкостей, таких как продукты питания, краски и мыло. Более высокие скорости и меньшие зазоры конструкций внешних зубчатых передач делают их непригодными для этих применений. Насосы с внутренним зацеплением также предпочтительны, когда гигиена важна из-за их механической простоты и того факта, что их легко снять, очистить и собрать.
Неисправности насоса гидравлики МТЗ и способы их устранения
На выходе насоса не поднимается давление
Падение давления на выходе обычно свидетельствует о недостаточном количестве техжидкости. Она может теряться в результате потери эластичности уплотнителей, или ее изначально залили в гидробак слишком мало.
Через горло гидробака идет пена
Пена образуется, если сквозь уплотнители в бак подсасывается воздух. В этом случае нужно заменить изношенные прокладки.
Масло просачивается в местах соединений
Появление масляничных подтеков в местах подсоединения маслопроводов может быть вызвано слишком сильной затяжкой фиксирующих крепежей. Чтобы убрать просачивание масла, попробуйте ослабить соединения.
Нагревается гидробак
Выход из строя золотника или перепускного клапана может приводить к нагреву бака гидравлической системы. Чтобы устранить дефект, нужно проверить работу этих деталей и при необходимости заменить их.
Насосы с внутренним зацеплением
Особенностью таких насосов является наличие двух шестерен, одна из которых расположена внутри другой. Отличительной чертой насосов данного вида является компактность. Если говорить о расположении самих шестерен и их зубьях, то внешняя шестерня имеет внутренние зубцы, а внутренняя — наоборот, имеет внешние зубцы. В тот момент, когда обе шестерни начинают вращаться, в полости всасывания создается вакуум. Тут рабочая жидкость поступает в свободные впадины между зубьями, а затем — в саму полость нагнетания. Такой насос в своем составе должен иметь обратный клапан, чтобы не допустить поломки насоса вследствие увеличенного давления при выходе жидкости в трубу нагнетания. Рабочее вещество здесь образовывает замкнутый круг. Как только давление в трубе нагнетания идет в рост, жидкость передвигается к клапану. Клапан выдавливается жидкостью, которая тут же возвращается туда, откуда берет свое начало (в зону всасывания).
Такие насосы менее распространены, потому что требуют более точного создания размеров устройства насоса. Но являются наиболее компактными, так как одна шестеренка расположена внутри второй шестерни.
Преимущества
Шестеренные насосы включают в себя много положительных качеств. Среди них стоит отметить:
- небольшие размеры;
- простоту конструкции;
- легкость эксплуатации;
- надёжность;
- доступные цены;
- использование при высокой частоте вращения;
- возможность соединения с валами тепло- или электродвигателей.
Описание
Шестеренный (шестеренчатый) насос — это особый вид объемных роторных машин. Это устройство, у которого рабочий орган представлен в виде двух шестерен, расположенных в корпусе. Эксплуатация таких насосов очень проста ввиду простоты своей конструкции. Они надежны и долговечны в работе. И что немаловажно, такие агрегаты имеют небольшие размеры. Имея одинаковый принцип работы, их строение может значительно отличаться. Поэтому их использование широко распространено и актуально для многих отраслей. В настоящее время на рынке представлен большой выбор шестеренных насосов. Со многими из них можно ознакомиться тут клик.
Насосы с внешним зацеплением
Такие устройства являются более распространенными. Шестерни не расположены одна внутри другой, а располагаются напротив друг друга, и их вращение происходит равномерно в абсолютно противоположные стороны. Электрический двигатель приводит в работу вал с ведущей шестеренкой. Она начинает вращаться. А благодаря ей свою работу начинает ведомая шестеренка.
В рабочей камере появляется минимальное свободное пространство между зубьев шестерен, при вращении в зоне всасывания появляется вакуум. В том месте, где зубья шестерен зацепляются друг за друга, появляются запертые объемы. Это приводит к образованию большого объема сопротивления по причине небольшой сжимаемости рабочей жидкости. Это является одной из наиболее острых проблем производителей насосов, с которой они пытаются бороться на протяжении многих лет.
Устройство
Шестеренный насос имеет следующее устройство в него входят две шестеренки и корпус внутри которого они закреплены. Одна из шестерней является ведущей и приводится в движение внешним механическим приводом. Вторая приводится в движение первой за счет зацепления. Вращаясь они перемещают жидкость, находящуюся между зубьями из камеры всасывания (1) в камеру нагнетания (2).
Новые шестеренные насосы для химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств
Авторы: В. В. Буренин, Г.О. Трифонова, О.И. Трифонова (Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет).
Опубликовано в журнале Химическая техника №11/2016
На химических и нефтехимических предприятиях, производящих пластмассы, шестеренные насосы успешно применяются в экструдерах для подачи под давлением практически всех полимеров, включая политетрафторэтилен, в высокоинтенсивных смесителях и т.д.
По принципу действия шестеренные насосы относятся к группе объемных роторно-вращательных насосов с перемещением перекачиваемой жидкости в плоскости, перпендикулярной оси вращения рабочих органов, выполненных в виде шестерен. Шестеренные насосы удобны в эксплуатации, по сравнению с роторными насосами других типов проще по конструкции, дешевле в изготовлении, имеют меньшие габаритные размеры и массу [1].
Основными недостатками шестеренных насосов являются трудность регулирования подачи и сравнительно низкий КПД при высоких давлениях и температурах рабочей жидкости.
Шестеренные насосы могут быть внешнего и внутреннего зацепления. Наиболее распространены шестеренные насосы внешнего зацепления; в них обычно пара шестерен помещена в плотно охватывающий их корпус.
В местах входа в зацепление и выхода из него корпус насоса имеет каналы соответственно для отвода (нагнетания) и подвода (всасывания) перекачиваемой среды.
Шестеренные насосы внутреннего зацепления по сравнению с шестеренными насосами внешнего зацепления обладают рядом преимуществ: более низким уровнем шума, меньшими габаритными размерами и массой, улучшенной всасывающей способностью, более низкой пульсацией подачи, увеличенной частотой вращения ведущего вала насоса. Однако эти насосы более сложны в изготовлении, поэтому применяются реже. Принцип действия этих насосов такой же, как и шестеренных насосов внешнего зацепления. Для разделения (герметизации) полостей всасывания и нагнетания в шестеренных насосах внутреннего зацепления обычно применяется серпообразный разделительный элемент.
Существуют также шестеренные насосы внутреннего зацепления со специальным профилем зуба без серповидного разделительного элемента. Зубья шестерен таких шестеренных насосов симметричны относительно горизонтальной или вертикальной оси, а оси шестерен смещены одна относительно другой на определенную величину, обеспечивающую зацепление. Разделение полостей нагнетания и всасывания достигается благодаря непрерывному контакту зубьев шестерен в зонах разделительных перемычек между окнами всасывания и нагнетания. Для обеспечения непрерывного контакта рабочим поверхностям зубьев придан такой профиль, что они обкатываются одна по другой, причем контакт зубьев при переходе ими разделительной перемычки выполняет функцию разделительного элемента, применяемого в обычных шестеренных насосах внутреннего зацепления. Впадины между зубьями сообщаются с всасывающим и нагнетательным каналами с помощью серповидных окон на боковых крышках корпуса насоса.
Кольцевое внешнее колесо вращается в подшипнике скольжения.
В последние годы в России и за рубежом разработано, запатентовано и выпускается много новых конструкций шестеренных насосов с улучшенными характеристиками.
Для упрощения процесса изготовления деталей шестеренного насоса внешнего зацепления (шестерен и пластин), выполненных из аустенитной стали (рис. 1), при одновременном повышении эксплуатационных характеристик насоса (в частности износостойкости при работе в химически активных средах) разработан способ обработки деталей [2], включающий шлифование впадины а, вершины зуба б и торцовых поверхностей г, е шестерен 1 и 2 и торцовых поверхностей втулок 3 и 4. У торцовых втулок 3 и 4 и шестерен 1 и 2 после шлифования поверхностей а, б, в, г, д и е проводят полировку их торцовых поверхностей в, г, д и е для чего торцовые втулки 3 и 4 и шестерни 1 и 2 вставляют в трафареты 5, 6, 7 (см. рис. 1, б), прижимают их к доводочному диску 8 однодискового плоскодоводочного станка, при этом организуют вращение трафаретов 5, 6, 7 вокруг их осей при одновременном вращении доводочного диска 8, на поверхности которого выполнены кольцевые канавки ж.
Рис. 1. Шестеренный насос внутреннего зацепления:а – конструкция насоса; б – схема чистовой обработки деталей насоса на однодисковом плоскодоводочном станке
Сверху на диск 8 подают суспензию на основе ультрадисперсных алмазов с размерами зерен менее 100 нм, которую после попадания в кольцевые канавки д под действием центробежной силы перемещают в радиальном направлении и, таким образом, равномерно распределяют в пространстве между шлифовальными поверхностями деталей (торцовые втулки 3, 4 и шестерни 1 и 2) и доводочным диском 8. В процессе прижатия срезают ультрадисперсными алмазами со шлифовальных поверхностей деталей микрои наночастицы материалов и заполняют ими микрои нанопоры поверхностей, одновременно проводят поверхностное пластическое деформирование шлифовальных поверхностей суспензи-ями на основе ультрадисперсных алмазов.
В ходе нанополирования имеют место два процесса, происходящих одновременно. В зоне контакта «деталь (1, 2, 3, 4) – доводочный диск 8» происходит процесс измельчения металла, карбидов, оксидов миллионами частиц абразива ультрадисперсных алмазов. При этом, так как срез зерен выступов поверхности металла производится наноалмазами, размер которых не более 100 нм, образуются зерна, размер которых находится в наноразмерном диапазоне. Эти зерна заполняют макро-, микрои нанопоры, тем самым понижая шероховатость и пористость поверхности. Одновременно происходит уменьшение размеров зерен металла, находящемся в поверхностном слое, в результате их изнашивания при высокоэнергетическом измельчении в процессе нанополирования, что приводит к повышению прочности поверхностного слоя.
Одновременно при вращательно-относительном движении «доводочный диск – деталь», миллионы алмазов, обладающих громадной поверхностной энергией, перекатываются при сложном кинематическом движении и под давлением от 0,5 до 1,0 бар на полируемые детали, создают на них эффект поверхностного пластического деформирования. Таким образом, поверхность деталей «выглаживается», что приводит к еще более высокой степени понижения ее пористости и шероховатости.
За счет этих происходящих одновременно процессов на поверхности полируемого металла образуется модифицированный ультрадисперсный алмазный слой повышенной твердости, обладающий отличающимися от объемных свойств прочностными характеристиками материала. Толщина этого слоя находится в пределах 12…20 нм. При этом установлено, что минимально необходимая толщина слоя составляет 12 нм, что позволяет добиться повышения износостойкости и прочности деталей, необходимых для работы при перекачивании химически активных сред. В то же время целесообразно увеличение толщины деформированного слоя более чем на 20 нм, поскольку в этом случае прирост прочности и износостойкости незначителен, но резко возрастают деформационные изменения деталей по сравнению с исходными, что может привести к ухудшению эксплуатационных характеристик шестеренного насоса.
Фирма Verder Deutschland GmbH (Германия) выпускает семь типоразмеров шестеренных насосов внешнего зацепления типа Verdegear PFA [3], в которых контактирующие с перекачиваемой химически агрессивной средой детали облицованы полимером перфторалкокси (PFA) с отличной химической стойкостью, низким коэффициентом трения, теплостойкостью до 260°С. Насосы имеют подачу до 57 л/мин. при давлении до 0,7 МПа.
Высоконапорные шестеренные насосы внешнего зацепления [4], выпускаемые фирмой Maag Pump Systems (Швейцария), способны перекачивать высоковязкие жидкости при давлении нагнетания до 4 МПа. Насосы используются при производстве полимеров для перекачивания смол, силиконов и других вязких жидкостей.
Гидравлическая компенсация торцовых зазоров в шестеренных насосах уменьшает утечки перекачиваемой жидкости и, следовательно, повышает объемный КПД насоса. Кроме того, она обеспечивает постоянное значение объемного КПД в течение длительной эксплуатации насоса.
Рис. 2. Шестеренный насос внешнего зацепления с гидравлической компенсацией торцевых зазоровВысоким объемным КПД, уменьшенными габаритными размерами и массой отличается шестеренный насос внешнего зацепления [5], содержащий корпус 5 (рис. 2) с торцовой крышкой 1. В цилиндрических расточках корпуса 5 размещены ведущая 7 и ведомая 3 шестерни с цапфами, установленными в подвижных 8 и 2 и неподвижных 6 и 4 втулках. Устройство гидравлической компенсации зазоров между рабочими торцами шестерен 7 и 3 и подвижных втулок 8 и 2 выполнено в виде упругих уплотнительных колец 9, установленных внутри фторопластовых манжет 10 с возможностью поджатия втулок 8 и 2 к рабочим торцам шестерен 7 и 3. Манжеты 10 установлены в кольцевых камерах А и Г поджима, выполненных в крышке 1 и соединенных с каналами В и Б для подвода перекачиваемой жидкости высокого давления из полости нагнетания, выполненные во втулках 8 и 2.
В статическом состоянии уплотнение втулок 8 и 2 обеспечивают упругие кольца 9. При вращении шестерен 7 и 3 перекачиваемая жидкость из полости всасывания насоса поступает в полость нагнетания. Одновременно из полости нагнетания по каналам В и Б, выполненным во втулках 8 и 2, перекачиваемая жидкость высокого давления подводится к торцам втулок 8 и 2 со стороны крышки 1. Давление жидкости воздействует на поверхность втулок 8 и 2, ограниченную уплотнительными кольцами 9, установленными во фторопластовые манжеты 10, т.е. давлением жидкости из полости нагнетания подвижные втулки 8 и 2 прижимаются к рабочим торцам шестерен 7 и 3. При перемещении втулок 8 и 2 герметичность уплотнения подвижного соединения обеспечивается манжетами 10, во внутреннюю полость которых подведена жидкость высокого давления. Это снижает утечки перекачиваемой жидкости и повышает объемный КПД шестеренного насоса.
Рис. 3. Шестеренный насос внешнего зацепленияс подпятниками-компенсаторами торцовых зазоров
Повышенной надежностью, большим ресурсом работы и высоким объемным КПД отличается шестеренный насос внешнего зацепления [6], состоящий из корпуса 2 (рис. 3), крышки 4, ведущей 7 и ведомой 8 шестерен, компенсаторов 1 с манжетами 3 и подшипниками скольжения 6 на цапфах шестерен 7 и 8. При вращении шестерен 7 и 8 давление нагнетаемой (перекачиваемой) жидкости воздействует на подпятники-компенсаторы 1 через манжеты 3. Компенсаторы 1 под действием давления нагнетаемой жидкости, подведенной в полость манжеты 3, прижимаются к торцам венцов шестерен 7 и 8, отталкиваясь манжетами 3 от торца внутренних расточек в корпусе 2 с одной стороны и от крышки 4 с другой. Подшипники 6 цапф шестерен помещены в расточки меньшего диаметра в крышке 4 и не воспринимают отталкивающие компенсаторы 1 силу от торцов шестерен 7 и 8. Осевая сила, отталкивающая от торцов шестерен компенсаторы 1 с манжетами 3, воспринимается корпусом 2 и крышкой 4 или через болты 5 их соединяющие.
Для уменьшения этой силы, приводящей к смятию резьбы в корпусе 2 и удлинению самих болтов 5, вводится дополнительная фиксация соединения крышки 4 с корпусом 2 болтами (на рис. 3 болты не показаны) крепления фланцев подвода и отвода перекачиваемой рабочей жидкости, выполненными на корпусе 2 и крышке 4. Перпендикулярное расположение этих болтов осевой силе является гарантом сохранности размерной цепочки деталей, установленных в корпусе 2 и крышке 4 насоса, и исключения возникновения зазоров между этими деталями под нагрузкой.
Рис. 4. Шестеренный насос внешнего зацепленияс компенсаторами-подпятниками торцовых зазоров и каналами подвода перекачиваемой жидкости
под давлением к шестерням
Высоким объемным КПД и повышенной надежностью работы отличаются шестеренный насос внешнего зацепления [7], содержащий корпус 1 (рис. 4), в расточках которого установлены шестерни 4 и 7, приэтом ведущая шестерня 7 соединена с приводным валом 6. По обеим сторонам шестерен 4 и 7 установлены с возможностью осевого смещения подпружиненные в сторону шестерен компенсаторы-подпятники 3 и 5. В подпятнике 5, расположенном под шестерней 7, выполнен четырехугольный вырез Д. В крышке 2, закрывающей корпус 1, выполнены каналы А и В подвода перекачиваемой рабочей жидкости соответственно к шестерням 4 и 7. Канал В представляет собой выфрезеровку в крышке 2 с торца, частично прикрытую подпятником 5 (контур выфрезеровки показан пунктирной линией). При вращении приводного вала 6 перекачиваемая жидкость, подводимая в канал А, поступает в магистраль Б и заполняет межзубовые впадины шестерни 4, а подводимая по каналу В через вырез Д в подпятнике 5 поступает в магистраль Г и заполняет межзубовые впадины шестерни 7. При вращении шестерен 4 и 7 заполненные жидкостью межзубовые впадины перемещаются в зону нагнетания, где они перекрываются с торцов боковыми стенками подпятников 3 и 5, и перекачиваемая жидкость выдавливается на выход насоса.
Для уменьшения действия осевых сил на подшипники шестеренного насоса внешнего зацепления [8] ведущий и ведомый валы насоса не имеют жесткой фиксации в осевом направлении, а удерживаются в рабочем положении благодаря подводу перекачиваемой жидкости под давлением из полости нагнетания к одному торцу ведущего вала и обоим торцам ведомого вала. Подвод рабочей жидкости под давлением осуществляется по отверстиям в корпусе насоса, которые сообщаются с полостью нагнетания насоса. Торцы валов, к которым подводится рабочая жидкость под давлением, выполнены сферическими, чтобы даже при касании торца вала с корпусом насоса рабочая жидкость могла попасть под его торец. Шестеренный насос отличается надежностью и большим ресурсом работы.
Фирма Kreyenbord Verwaltungen und Beteilgungen Gmb und Co.KG (Германия) разработала шестеренный насос внешнего зацепления [9] для перекачивания жидкостей с хорошими смазывающими способностями.
Подшипники скольжения, в которых вращаются ведущий и ведомый валы такого насоса, смазываются перекачиваемой жидкостью, поступающей из области нагнетания и возвращающейся в область всасывания по отверстиям в корпусе насоса. Чтобы избежать нарушения подачи смазки в аварийных случаях, когда давление в области нагнетания становится недостаточным для смазки подшипников, предусмотрены также специальные смазочные каналы в валах насоса.
Моноблочные шестеренные электроприводные насосы типа GP внешнего зацепления [10] имеют модульную конструкцию и предназначены для перекачивания различных жидкостей с подачей до 50 м3/ч, под давлением до 1,6 МПа с температурой до 150°С. Простая и компактная конструкция насосов делает их технологичными в производстве и удобными в эксплуатации.
В российском ОАО «Гидромаш» серийно выпускается многосекционный шестеренный насос параллельной компоновки марки НШ 1200х3Г [11]. В основу оригинальной конструкции насоса, предназначенного для перекачивания плохо смазывающих рабочих жидкостей, положена конструкция планетарной передачи, в которой сателлиты являются ведомыми шестернями отдельных насосов, а солнечная шестерня – ведущей для всех насосов. Передаточное отношение между ведущей и ведомыми шестернями позволяет применить приводной двигатель, обеспечивающий минимальную частоту вращения ведомых шестерен, равную 500 об/мин, при которой добиваются необходимого рабочего давления до 25 МПа.
Шестеренный насос внешнего зацепления с регулируемой подачей [12] разработан фирмой TCG Unitech Systemtechnik GmbH (Австрия) и запатентован в США.
Ведомая шестерня в осевом направлении нагружена геликоидальной тарированной пружиной и может перемещаться на небольшое расстояние с помощью электропривода. Увеличение или уменьшение зазора между стенкой камеры насоса и торцовой поверхности шестерни приводит при этом к изменению его подачи.
Серию шестеренных насосов внешнего зацепления с большим ресурсом работы выпускает фирма Pump Engineering Ltd (Великобритания) [13]. Насосы рассчитаны на давление нагнетания до 10 МПа, подачу до 600 л/мин и температуру жидкости до 140°С. Они оснащены встроенными предохранительными клапанами, допускают реверс и удобны в эксплуатации.
Фирма Viking Pump Ltd (Великобритания) выпускает герметичные шестеренные насосы внешнего зацепления с магнитной муфтой [14] на 29 значений подачи (максимальная подача 43 м3/ч) при давлении нагнетания 3,4 МПа, а по спецзаказу до 17 МПа. Насосы предназначены для перекачивания смазочных масел, красок, клеев и других горючих жидкостей. Корпусы насосов изготавливаются из чугуна. Насосы надежны в работе и удобны в эксплуатации.
Фирма Renault S.A.S. (Франция) разработала форму зуба шестерни в шестеренном насосе внешнего зацепления [15], обеспечивающую высокую эффективность работы насоса при большой подаче. Ножка зуба шестерни с двух сторон имеет вогнутость в виде дуги, которая переходит в головку, характеризующуюся двумя выпуклыми участками с каждой стороны с углублением между ними. Компрессия перекачиваемой жидкости во впадинах между зубьями шестерен может возникнуть вследствие беззазорного зацепления, при котором происходит полное запирание (защемление) жидкости во впадине входящим в нее зубом, а также вследствие одновременного зацепления двух (или нескольких) пар зубьев. В результате компрессии жидкости возникают большие нагрузки на шестерни насоса, приводящие к износу зуба и перегрузке вала и подшипников.
Так как компрессия перекачиваемой жидкости во впадинах шестерен ухудшает работу насоса, прибегают к разгрузке защемленного объема. Отвод из впадин запертой жидкости обычно осуществляется с помощью разгрузочных (перепускных) канавок (каналов) в торцовых стенках корпуса насоса (или в подпятниках). Разгрузочные канавки рекомендуется располагать так, чтобы отсеченное межзубовое пространство сообщалось с зоной нагнетания лишь на время уменьшения своего объема, а в последующий период, когда объем увеличивается, соединялось с зоной всасывания.
Отличается большим ресурсом работы шестеренный насос с внутренним зацеплением, выпускаемый фирмой Voith Turbo GmbH und Co. KG (Германия) [16]. Насос состоит из корпуса, внутри которого размещены ведущая внутренняя шестерня (шестерня с наружными зубьями) и внешняя шестерня с внутренними зубьями, эксцентрично расположенная относительно внутренней шестерни. К внутренней поверхности ведомой шестерни и к зубьям ведущей шестерни пригнан серповидный уплотняющий элемент. Так как компрессия перекачиваемой жидкости во впадинах между зубьями шестерен ухудшает работу насоса, в конструкции насоса осуществляется разгрузка защемленного объема. Это достигнуто за счет того, что отвод из впадины запертой жидкости во всасывающую полость насоса осуществляется с помощью разгрузочных (перепускных) канавок в торцевых стенках корпуса насоса.
Повышенным сроком службы при высоком давлении нагнетания отличается шестеренный насос с внутренним зацеплением и вкладышем, расположенным в серпообразном пространстве между приводной шестерней и колесом с внутренним зацеплением и делящим его на всасывающую и напорную полости [17], разработанный фирмой Rosch Rextroth AG (Германия). Это достигнуто за счет того, что на вкладыше наряду с управляющим пазом между напорной полостью и второй впадиной между зубьями в колесе с внутренним зацеплением предусмотрен дополнительный паз между этой полостью и первой впадиной между зубьями колеса, благодаря которому снижаются пики давления и насос может длительно работать при давлении 32,5 МПа.
Рис. 5. Конструктивная схема шестеренного насоса (роторно-зубчатого) с внутренним зацеплением шестерен (поперечный разрез)С целью улучшения условий бескавитационной работы фирма MAGNA Powertrain Inc. (США) разработала конструкцию шестеренного насоса (роторно-зубчатого) с внутренним зацеплением [18], в корпусе 3 которого (рис. 5) расположены ведущая 1 и ведомая 2 шестерня и выполнены всасывающий г и нагнетательной д каналы.
Ведущая (внутренняя) шестерня 1 приводится в движение при помощи приводного электродвигателя (на рисунке не показан) против часовой стрелки. При вращении шестерен 1 и 2 перекачиваемая рабочая жидкость, заполняющая впадины в зубьев, переносится из полости всасывания в полость нагнетания корпуса 3 насоса.
В полости всасывания зубья шестерен 1 и 2 выходят из зацепления, а в полости нагнетания входят в зацепление. Выпускное отверстие в, геометрия (конфигурация) которого на рис. 5 показана пунктиром, всасывающего (впускного) канала г очерчена дугами окружности, одна из которых касается впадин зубьев ведущей шестерни 1, а другая – впадин ведомой шестерни 2. Выпускное отверстие б расширяется в направлении вращения ведущей шестерни 1 и имеет на широком конце скошенный участок е. Конфигурация выпускного отверстия а нагнетательного (выпускного) канала д показана на рис. 6.
Рис. 6. Конфигурация (геометрия) внутреннего и выпускного отверстий соответственно всасывающего и нагнетательного каналов шестеренного (роторно-зубчатого) насосаКонфигурация выпускного отверстия б всасывающего (впускного) канала г обеспечивает улучшение заполнения впадин в шестерен 1 и 2 перекачиваемой жидкостью путем рационального расширения канала г на выходе (отверстие б) и снижение гидравлических потерь во всасывающем канале г. Этим достигается бескавитационная работа шестеренного (роторно-зубчатого) насоса.
Надежен в работе шестеренный насос внутреннего зацепления [19] фирмы Schwabische Huttenwerke GmbH (Германия), в котором профиль зубьев шестерен описывается не циклоидами, а кривыми второго и более высоких порядков. Насос отличается низким уровнем шума при работе.
Анализ новых конструкций шестеренных насосов, разработанных и выпускаемых ведущими насосостроительными российскими и зарубежными фирмами для перекачивания различных жидкостей в химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах, а также описанных в патентной литературе промышленно развитых стран мира, показывает современные тенденции их развития: увеличение ресурса и надежности работы; улучшение технологии изготовления; применение новых материалов с улучшенными характеристиками; упрощение конструкции; повышение КПД; уменьшение габаритных размеров и массы; снижение шума и стоимости изготовления.
Совершенствование конструкций шестеренных насосов для различных производственных непрерывных процессов является составной частью технического процесса.
- Буренин В.В. Новые конструкции шестеренных насосов для химических производств//Химическая техника, 2012. №1.
- Патент 2451837 Россия. МПК F04C 2/08. Способ обработки деталей шестеренного насоса.
- Raschodorf Heinz. Standfest//CIT plus, 2012. №1–12.
- Schulte-Ellerbrock B. Pumps for low entry pressures and high viscosity. Solutions to the pumping of highly viscous media aided by gear pumps // CIT plus, 2010. №3.
- Патент 2384738 Россия. МПК F04C 2/08. Шестеренный насос.
- Патент 2448272 Россия. МПК F04C 2/08. Шестеренная гидромашина.
- Патент 2456476 Россия. МПК F04C 2/08. Шестеренный насос с торцовым входом.
- Патент 6716011 США. МПК F01C 01/18. Шестеренный насос с плавающими валами.
- Патент 7018186 США. МПК F04C 15/00. Питательный шестеренный насос.
- Краснощек С. И. Роторные насосы для современных производств//Техномир. 2003. №3.
- Георгиевский Г.М., Георгиевский М.Г., Батышев К.А., Батышев А.И. Совершенствование конструкций шестеренных насосов//Технология машиностроения. 2008. №2.
- Патент 7137798 США. МПК F01C 1/18. Шестеренный насос с регулируемой подачей.
- New products: Portalle gear pump for transferring viscous fluid//Corros. Preu. and Cjnst. 2003. №2.
- Sealles external gear pums//Chem. Plant + Process. 2010. №2.
- Заявка на патент 2859000 Франция. МПК F04С 2/18. Форма зуба шестерни в шестеренном насосе.
- Заявка на патент 1020050445 Германия. МПК F04C 2/10. Шестеренная машина с внутренним зацеплением зубьев.
- Заявка на патент 102005041579 Германия. МПК F04C 2/10. Шестеренный насос с внутренним зацеплением и вкладышем.
- Патент 7922468 США. МПК F03C 4/00. Шестеренный насос с улучшенным всасывающим каналом.
- Патент 7427192 США. МПК F03C 4/00. Профиль зубьев шестеренного насоса.
Шестеренчатый насос: принципы работы, функции и схема
В шестеренчатом насосе всегда имеется постоянный объем жидкости перекачивается за цикл. Другими словами, шестеренчатый насос представляет собой насос прямого вытеснения. Смещение, вызванное зацеплением шестерен в шестеренчатом насосе, позволяет перекачивать жидкость. Эти насосы являются одними из наиболее распространенных типов насосов, используемых в гидроприводах.
Кроме того, шестеренчатый насос часто используется в химических установках, где необходимо перекачивать жидкости с высокой вязкостью.
Шестеренчатые насосы бывают двух типов: внешние (включая две шестерни, прикрепленные снаружи) или внутренние (с внешней шестерней и шестерней, прикрепленной к ней внутри). Поскольку конструкция шестеренчатого насоса различается в зависимости от типа жидкости и требуемого давления, выбранные варианты зависят от вязкости жидкости и ограничений скорости вращения.
Вы можете найти полный список Шестеренчатые насосы для продажи в Linquip. Linquip также предоставляет список поставщиков и компаний шестеренчатых насосов , а также производителей шестеренчатых насосов .
Части шестеренчатого насосаСреди основных компонентов шестеренчатого насоса:
- Приводной вал
- Уплотнение
- Впускные и выпускные порты
- Механизм привода
- Шестерня привода
- Корпус
При вращении шестеренчатый насос создает движение, которое позволяет ему перемещать жидкости. Шестеренчатый насос работает по принципу прямого вытеснения. Это работает следующим образом:
- Как только энергия подается на приводной вал, начинает работать шестеренчатый насос, а также начинает вращаться ведущая шестерня, использующая мощность двигателя.
- Как и в случае силовой или ведущей шестерни, ведомая или промежуточная шестерня (которая входит в зацепление с ней) вращается вместе с силовой шестерней, но в противоположном направлении. Начиная с вращения этих двух шестерен, на стороне всасывания насоса создается частичный вакуум.
- При создании вакуума жидкость со стороны всасывания всасывается в шестерню.
- В этом процессе всасываемая жидкость блокируется между шестерней и корпусом.
- Когда зубья шестерни вращаются, заблокированная жидкость между зубьями шестерни и корпусом перемещается, заставляя жидкость течь от входа к выходу.
- Аналогично, в ведомой шестерне жидкость перетекает со стороны всасывания на сторону нагнетания, и в результате насос выбрасывает жидкость под высоким давлением со стороны нагнетания.
- Шестеренчатый насос имеет ведущую и ведущую шестерни, которые полностью входят в зацепление друг с другом, поэтому жидкости некуда двигаться. Следовательно, жидкость не может течь сразу со стороны входа на сторону выхода. Поток жидкости внутри насоса очень зависит от движения этих шестерен, и если эти шестерни не двигаются, жидкость не может течь.
Силовая и ведомая шестерни насоса с внешним зацеплением вращаются в противоположных направлениях. Силовые шестерни часто приводятся в действие электродвигателями или двигателями внутреннего сгорания, которые вращают дальше ведомую шестерню. Оба вала могут приводиться в движение одним двигателем. Валы поддерживаются с обеих сторон корпуса подшипниками.
- Когда шестерни на стороне всасывания насоса выходят из блокировки, объем увеличивается. Шестерни, движущиеся по корпусу насоса, заставляют жидкость двигаться в полость и захватывать зубья.
- Затем захваченная жидкость вынуждена обтекать корпус от входа к выходу.
- Объем уменьшается, когда зубья шестерни входят в зацепление на стороне выхода насоса, и жидкость вынуждена стекать под давлением.
- Жидкость между шестернями не может вернуться из центра, потому что шестерни зацепляются.
Поскольку шестерни и корпус насоса имеют жесткие допуски, насос создает всасывание на стороне всасывания и предотвращает возврат жидкости со стороны нагнетания (даже несмотря на то, что жидкости с низкой вязкостью более подвержены утечке). В шестеренчатом насосе с внешним зацеплением могут использоваться шевронные, косозубые или прямозубые шестерни.
Насос с внутренним зацеплениемШестеренный насос с внутренним зацеплением работает аналогично насосу с внешним зацеплением. Однако внутренний насос имеет две зацепляющиеся шестерни разного размера, и одна из шестерен вращается внутри другой.
Внутренние шестерни с выступающими зубьями являются самыми большими шестернями. В этой области расположена эксцентриковая внешняя шестерня. Он предназначен для зацепления с ротором в определенных точках, так что зубья шестерни входят в зацепление. Корпуса насосов снабжены втулками и шестернями для крепления натяжного ролика.
Он самовсасывающий, не пульсирующий и может использоваться в течение короткого периода времени в сухом состоянии. Насос также является двувращательным, поэтому вы можете загружать и разгружать контейнеры одним и тем же насосом. Высокая надежность и простота использования делают эти насосы популярным выбором.
Объем увеличивается при отключении шестерен на стороне всасывания насоса. Шестерни продолжают вращаться относительно корпуса и диафрагмы насоса, в результате чего жидкость перемещается в полость и застревает в зубьях шестерен.
Захваченная жидкость перемещается между входом и выходом корпуса.
При зацеплении зубьев шестерни на выходной секции насоса объем уменьшается, и жидкость принудительно сливается.
Использование шестеренчатых насосовШестеренчатый насос обычно используется для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как масла, краски, смолы и пищевые продукты. Как правило, эти насосы предпочтительны, когда требуется высокое давление или точное дозирование. Шестеренчатый насос также выбирается, когда подача неравномерна, потому что на его производительность не сильно влияет давление.
Типичные области применения шестеренных насосовШестеренчатые насосы используются для широкого спектра применений, включая:
- Нефтехимические продукты, такие как битум, пек, сырая нефть, смазочные материалы и дизельное топливо.
- Химические вещества, такие как силикат натрия, кислоты, смешанные химические вещества, пластмассы и изоцианаты.
- Краски и чернила.
- Смолы и клеи.
- Кислоты, мыло, щелочь, каолин, известь, латекс, шлам и целлюлозно-бумажные изделия.
- Пищевые продукты, включая шоколад, какао-масло, сахар, растительные жиры, патоку, продукты животного происхождения и т. д.
Шестеренчатые насосы имеют следующие преимущества:
- Постоянный и равномерный поток гарантирован.
- Шестеренчатые насосы самовсасывающие.
- Эти насосы способны перекачивать жидкости с высокой вязкостью. Вы можете использовать этот насос для перекачивания масла и других вязких жидкостей, с которыми центробежный насос не справляется.
- Их чувствительность к загрязнению очень низкая.
- Их можно запускать в обоих направлениях. Таким образом, насос можно использовать как для загрузки, так и для разгрузки.
- Конструкция шестеренчатых насосов очень компактна и проста.
- Этот насос может создавать давление до 3000 фунтов на квадратный дюйм.
- Недорого.
- Низкие эксплуатационные расходы.
- При использовании шестеренчатого насоса утечка очень вязкой жидкости (например, моторного масла) маловероятна. В результате при перекачивании жидкости с очень высокой вязкостью насос становится более производительным.
Шестеренчатые насосы имеют следующие недостатки:
- Их уровень шума очень высок.
- Поскольку в шестеренчатых насосах используются зацепляющие шестерни, нельзя использовать абразивные жидкости. Шестеренчатые насосы
- не могут работать с большими расходами из-за их ограниченного размера.
- Подходят ли шестеренные насосы для перекачивания воды?
Шестеренчатый водяной насос подходит для многих применений. Однако они используются не только на воде. Они используются в химической и нефтехимической промышленности, а также в гидравлических системах. Это позволяет перекачивать вязкие и агрессивные жидкости.
- Для чего используется шестеренный насос?
Шестеренчатые насосы обычно используются для перекачивания высоковязких жидкостей, таких как масло, краска, смола и пищевые продукты. Кроме того, они являются лучшим выбором для применений, требующих точного дозирования или высокого давления.
Руководство по выбору шестеренчатых насосов: типы, характеристики, области применения
Шестеренчатые насосы представляют собой объемные роторные насосы, которые перекачивают жидкости с помощью вращающихся шестерен. Они функционируют за счет использования двух или более внутренних шестерен, которые создают вакуумное давление, приводя в движение жидкую среду. Шестеренчатые насосы представляют собой компактные насосы высокого давления, которые обеспечивают стабильный поток жидкости без пульсаций, сравнимый с насосами с двойной диафрагмой и перистальтическими насосами. Они лучше всего подходят для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как масла, пластмассы, краски, клеи или мыло.
Преимущества | Недостатки |
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
Работа шестеренчатого насоса
Шестеренчатые насосы представляют собой насосы прямого вытеснения, то есть в них используются расширяющиеся и сужающиеся камеры для перемещения жидкостей с фиксированной скоростью. В частности, это роторные объемные насосы, в которых используется вращающийся механизм или узел, чтобы вызывать это сжатие и расширение. Чтобы узнать больше о выборе различных типов объемных насосов, посетите страницу Руководства по выбору объемных насосов на сайте GlobalSpec.
Шестеренчатые насосы являются наиболее распространенным типом поршневых насосов. Как правило, вращающийся узел из двух шестерен (ведущей и промежуточной) движется, создавая всасывание на входе насоса и всасывая жидкость. Затем жидкость направляется между зубьями шестерен и стенками корпуса к месту нагнетания. Объем уменьшается по мере того, как жидкость проходит от входа к выходу, вызывая повышение давления. Клапаны сброса давления обычно встроены в насос для защиты насосной системы от закрытого клапана в нагнетательном трубопроводе. Поток в шестеренчатых насосах определяется размером полости (объемом) между зубьями шестерен, скоростью вращения (об/мин) шестерен и величиной проскальзывания (обратного потока). Скольжение увеличивается по мере износа насоса.
Объемный КПД шестеренных насосов низкий при низких скоростях и низких расходах , это означает, что они должны эксплуатироваться на скоростях, близких к их максимальным номинальным скоростям.
Типы шестеренных насосов
Шестеренчатые насосы бывают внешними или внутренними в зависимости от их конструкции и принципа действия.
Насос с внешним зацеплением
В насосах с внешним зацеплением для создания потока используются две идентичные шестерни с внешними зубьями. Вращение шестерен таково, что жидкость поступает во впускное отверстие и течет внутрь и вокруг внешней периферии двух вращающихся шестерен. Когда жидкость проходит по периферии, она выбрасывается в выпускное отверстие.
Изображение предоставлено: Школа насосов
Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением имеют жесткие допуски и опору вала с обеих сторон шестерен. Это позволяет им работать при давлении выше 3000 фунтов на кв. дюйм / 200 бар, а также обеспечивает лучший контроль потока и более надежное измерение жидкости, проходящей через насос. Это также означает, что они не подходят для работы с абразивными или высокотемпературными жидкостями. Проскальзывание, снижающее эффективность и текучесть, увеличивается по мере снижения вязкости и приближается к нулю при значении 5000 SSU (универсальные секунды Сейболта).
Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением, как правило, дешевле и проще в обслуживании, чем насосы с внутренним зацеплением, и имеют средний КПД. Чаще всего они используются для перекачки мазута, такого как бензин, дизельное топливо и керосин. Кроме того, они используются для приложений с высоким давлением, таких как лифты, регуляторы заслонок и другие гидравлические устройства. Они также популярны для точной передачи и измерения.
Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением создают поток с помощью шестерни с зубьями с внешней нарезкой, содержащейся в шестерне с зубьями с внутренней нарезкой и находящейся в зацеплении с ней. Когда шестерни выходят из зацепления на стороне впуска, жидкость всасывается в насос. Жидкость вытесняется из выпускного отверстия за счет зацепления шестерен. Некоторые из них содержат перегородку в форме полумесяца, используемую для отделения впускного объема от выпускного объема между двумя шестернями.
Изображение предоставлено: Школа насосов
Эти насосы отлично подходят для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, но имеют полезный диапазон вязкости от 1 сП (сантипуаз) до более 1 000 000 сП. Единая точка торцевого зазора (расстояние между концами зубьев шестерни ротора и головкой насоса) регулируется для работы при высоких температурах, максимальной эффективности при высокой вязкости и приспосабливаемости к износу.
Изображение предоставлено: узел ротора шестеренчатого насоса с внутренним зацеплением в работе.
По сравнению с внешними насосами, шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением имеют улучшенные характеристики всасывания и подачи и более плавные в работе, но они также дороже и ограничены небольшой производительностью и средним давлением. Они используются во множестве различных промышленных применений для работы с маслами и вязкими химическими веществами, включая нефтехимическую, морскую, асфальтовую, химическую и общепромышленную.
Сравнение
В следующей таблице представлено сравнение типов внутренней и внешней передачи:
Насос с внешним зацеплением | Насос с внутренним зацеплением |
|
|
|
Типы шестерен
В шестеренчатых насосах используется один из двух типов шестерен: прямозубые или шевронные.
Цилиндрические шестерни обеспечивают превосходную высоту всасывания, идеально подходят для воды или легких нефтепродуктов, являются двунаправленными (реверсивными) и являются наиболее экономичными. Чтобы узнать больше о цилиндрических зубчатых колесах, посетите Руководство по выбору цилиндрических зубчатых колес на сайте GlobalSpec.
Шестерни типа «елочка» идеально подходят для вязких жидкостей, обеспечивают бесшумную работу, незасоряющуюся конструкцию, но являются однонаправленными. Чтобы узнать больше о шестернях типа «елочка», посетите Руководство по выбору шестерен типа «елочка» на сайте GlobalSpec.
Технические характеристики
При выборе шестеренчатых насосов необходимо учитывать несколько основных технических характеристик; а именно скорость потока, давление, мощность, эффективность и рабочая температура. Страница GlobalSpec Pump Flow содержит подробный обзор этих спецификаций.
Тип среды
Выбор правильного шестеренного насоса требует понимания свойств жидкости в рассматриваемой системе. Эти свойства включают вязкость и консистенцию.
Вязкость — это мера густоты жидкости. Вязкие жидкости, такие как шлам, создают более высокое давление в системе и требуют большей мощности насоса для перемещения по системе. Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением, как правило, лучше подходят для высоковязких жидкостей, чем насосы с внешним зацеплением, и наоборот.
Консистенция — это материальный состав жидкого раствора с точки зрения химических веществ и нерастворенных твердых веществ. В большинстве случаев шестеренные насосы не способны перекачивать растворы с взвешенными частицами из-за связанного с этим износа и износа узла привода. Растворы с коррозионно-активными химическими веществами должны перекачиваться насосами, материалы и детали которых рассчитаны на коррозионную стойкость.
Материалы
Насосы обычно изготавливаются из различных материалов. Основные материалы, из которых состоят части насоса, контактирующие с перекачиваемой средой и внешней средой, являются наиболее важными для рассмотрения. При выборе этих материалов следует учитывать характеристики жидкости, номинальное давление и факторы рабочей среды.
- Чугун обеспечивает высокую прочность на растяжение, долговечность и стойкость к истиранию, соответствующие номинальному давлению.
- Пластмассы недороги и обеспечивают высокую устойчивость к коррозии и химическому воздействию.
- Сплавы стали и нержавеющей стали обеспечивают защиту от химической коррозии и ржавчины и имеют более высокую прочность на растяжение, чем пластмассы, что соответствует более высоким номинальным значениям давления.
Для получения дополнительной информации о материалах и других характеристиках насосов посетите страницу «Характеристики насосов» GlobalSpec.
Ссылки
LiquiFlo – Основы шестеренчатого насоса (pdf)
MIT – Шестеренчатые насосы
Школа насосов — насос с внутренним зацеплением
Школа насосов — насос с внешним зацеплением
Pump Scout — шестеренчатые насосы
Изображение предоставлено: Johnson Pump
Читать мнение пользователя о шестеренных насосах
Роторные шестеренные насосы | Пищевая, химическая, нефтяная и газовая промышленность
Шестеренчатые насосы являются одним из наиболее распространенных типов поршневых насосов из-за их консистенции в технологических жидкостях и типах жидкостей, протекающих через них. Шестеренчатый насос обеспечивает постоянный объем жидкости, вызванный прохождением жидкостей, таких как масло, химикаты и различные взвеси, между зубьями двух зацепляющихся шестерен и корпусом, который вызывает всасывание.
Компания DAE Pumps предлагает экономичные шестеренчатые насосы различных типов и размеров. Никакие другие шестеренчатые насосы не могут сравниться по производительности и долговечности с шестеренчатыми насосами DAE Pumps. Из-за малого допуска между шестернями и корпусом большинство шестеренчатых насосов очень подвержены износу, но шестеренчатые насосы DAE Pumps превосходят другие по производительности без засорения, простоте обслуживания и деталям высшего качества. Наши насосы работают с широким диапазоном вязкости и идеально подходят для работы с жидкостями при высоком давлении и низкой скорости потока. Шестеренчатые насосы DAE Pumps широко используются в химических установках для перекачки жидкостей с высокой вязкостью. Они являются одним из наиболее распространенных типов насосов для перемещения коррозионно-активных жидкостей и гидравлических систем.
Насосы DAE Шестеренчатые насосы обеспечивают стабильное перемещение различных шламовых материалов и подходят для нескольких отраслей промышленности, таких как лакокрасочная, пищевая, химическая, нефтегазовая и другие. Наши ротационные шестеренчатые насосы изготавливаются из чугуна, ковкого чугуна, стали и нержавеющей стали. Свяжитесь с DAE Pumps, чтобы настроить насос в соответствии с вашими конкретными потребностями.
Шестеренчатые насосы Tulare с внутренним зацеплениемШестеренчатые насосы Tulare работают с широким диапазоном вязкости и идеально подходят для работы с жидкостями при высоком давлении и низкой скорости потока. Эти передовые роторно-шестеренные насосы широко используются в химических установках для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью и обычно используются для перемещения агрессивных жидкостей. Они могут работать с вязкостью до 2M SSU, предлагая скорость потока до 1600 галлонов в минуту и давление до 200 фунтов на квадратный дюйм.
Нажмите, чтобы получить информацию о продукте
Компания DAE Pumps гордится качеством и производительностью наших насосов, предлагая комплексные решения для всех ваших потребностей в перекачивании жидкостей и шлама. Мы предлагаем шламовые шланги для перекачки материалов, расходомеры, гидравлические агрегаты и другие аксессуары. Все наши детали всегда есть на складе и доступны для немедленной доставки в любую точку США и мира. Получите правильный размер и мощность насоса для работы. Позвольте нам помочь вам выбрать идеальный насос для ваших следующих проектов.
Существует много типов поршневых насосов, которые лучше всего подходят для различных применений и применений. DAE Pumps предлагает несколько типов и размеров насосов PD. Помимо лучших в отрасли шестеренных насосов, мы также продаем недорогие лопастные насосы, лопастные насосы, винтовые насосы, поршневые насосы, плунжерные насосы и мембранные насосы. Ознакомьтесь со всеми нашими поршневыми насосами.
DAE Pumps также производит различные центробежные насосы: погружные шламовые насосы, самовсасывающие насосы, затопляемые всасывающие насосы и мощные землечерпальные насосы. Обратитесь к сотруднику службы поддержки DAE Pumps, чтобы он помог вам найти лучший насос для вас.
Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением
Насос с внешним зацеплением
Применение шестеренчатого насосаНасосы DAE Шестеренчатые насосы применяются для различных применений, включая следующие стенды и многие другие:
- )
- Аэрокосмическая и автомобильная промышленность (от низкой до средней вязкости)
- Дозирование и смешивание (средняя вязкость)
- Нефтехимическая промышленность (средняя и высокая вязкость)
- Смесь смазочных масел (высокая вязкость)
Пищевая промышленность
Жидкий сахар
шоколад
кукурузный сироп
.
Ацетон
Спирты
Метанол
Пигменты
Полимеры
Толуол
Этилацетат
Общие
Клеи
Bitumen
Heat Transfer
Cutting Oils
Glycerine
Starch
Sulphites
Anhydrous Ammonia
Glycol
Foam Systems
Bonding Agents
Asphalt
Hydro-Carbons
Oils
Grease
Aviation Fuel
Diesel
Hydraulic Fluid
Propane
Butane
Этан
Метан
Нефть
Поиск ротационного шестеренчатого насоса, подходящего для вашего конкретного применения, может быть сложной задачей. Существует множество различных вариантов, размеров и дизайнов, но, как правило, ваше приложение будет определять, какой из них вы выберете. В дополнение к выбору шестеренчатого насоса с внутренним зацеплением или насоса с внешним зацеплением необходимо учитывать дополнительные факторы. При выборе роторно-шестеренного насоса учитывайте все следующие факторы, такие как вязкость жидкости, расход, рабочий цикл, перепад давления, абразивность, коррозия и температура.
Выбор правильного насоса зависит от многих факторов. Вязкость жидкости высокая или низкая? Шоколад или масло? Затем следует определить скорость потока. С какой скоростью должна дозироваться жидкость. Рабочий цикл является фактором, определяющим тип давления. Должен ли шестеренчатый насос обеспечивать непрерывную или прерывистую подачу? Номинальное дифференциальное давление изменяется при использовании различных вязкостей. Абразивность, коррозионная активность и температура жидкостей — все это факторы, влияющие на тип металлов, используемых для шестеренчатого насоса, внутренних компонентов и уплотнений.
Свяжитесь с нами сегодня!
Обученный представитель DAE Pumps готов помочь. Свяжитесь с нами сегодня!
Свяжитесь с нами
Руководство по обслуживанию шестеренных насосов и двигателей
Для шестеренчатых насосов и двигателей Cross Series 40, 50, 50G, 50T, 53 и 60
Гидравлическая безопасность:
Перепускной клапан или байпас в вашей гидравлической системе необходим для предотвращения поломки насоса из-за избыточного давления. Используйте правильные фитинги и подходящее масло, как указано в данном руководстве по техническому обслуживанию. Замените масло в соответствии с рекомендациями производителя вашего орудия или трактора. Если вы обнаружите точечную утечку, прекратите использование компонента. Если масло проникло на кожу или попало в глаза, немедленно обратитесь за медицинской помощью.
Технические характеристики:
- Рабочее давление: до 3000 фунтов на квадратный дюйм
- Максимальный удар и природ Для требуемой мощности привода:
Умножьте расход (гал/мин) на давление (psi) и разделите на 1714.
Для максимального размера насоса (для использования с газовым двигателем):
Умножьте номинальную мощность двигателя на 1028 и разделите давлением (psi). Это дает макс. скорость потока (гал/мин). Выберите ближайший размер насоса из приведенной выше таблицы в соответствии со скоростью привода.
Для крутящего момента моторного привода:
Умножьте л.с. на 5252 и разделите на число оборотов в минуту.
Для размера гидравлического двигателя:
Умножьте крутящий момент (фут-фунт) на 88 и разделите на давление (фунт/кв. дюйм). Это дает размер двигателя в кубических дюймах на оборот (куб.дюйм/оборот). Выберите ближайший размер двигателя из приведенной выше таблицы. Для запуска с полной нагрузкой. Используйте на 10 % больший размер двигателя.
Рекомендуемое масло:
Противоизносное масло высшего качества с вязкостью от 100 до 200 SSU при рабочих температурах. Жидкости для автоматических трансмиссий приемлемы. Не используйте синтетические жидкости. Никакая ответственность или гарантия не принимаются для приложений, использующих жидкости, не соответствующие рекомендуемым спецификациям.
Фильтрация:
Требуются фильтры 25 микрон, предпочтительно 10 микрон. Если используются фильтры на входе насоса, убедитесь, что поток на входе не ограничен. Кавитация значительно сокращает срок службы насоса.
Ограничения скорости насоса/размера порта:
Если насосы работают на скоростях выше указанных ниже, может возникнуть кавитация и повреждение насоса.
Рекомендации по размеру водопровода:
Следующие данные основаны на скорости 4 фута/сек. скорость на входе и 15 футов/сек. выходная скорость.
Монтаж:
Насосы и двигатели можно устанавливать в любом положении.
Фланцевое крепление:
Монтируется непосредственно на коробку передач или МОМ двигателя, осторожно вставляя вал и направляющую в сопрягаемые отверстия. Убедитесь, что размер и тип вала соответствуют приводу.
Крепление на лапах с муфтой:
Чрезмерный износ и сокращение срока службы из-за несоосности. Незначительное смещение можно компенсировать с помощью гибкой муфты.
Крепление на лапах с ременным или цепным приводом:
Несоосность приводит к чрезмерному износу.
Боковая нагрузка:
Боковая нагрузка от ременной или цепной передачи должна быть как можно ближе к корпусу (т. е. размер «L» должен быть минимальным). Для обеспечения максимального срока службы нагрузки должны прикладываться к квадранту «А» для насосов (правый), квадранту «В» для двигателей (правый), «А» для левых двигателей, «В» для левых насосов и «С» для двухтактных двигателей. вращательные двигатели. Концевая тяга не рекомендуется: Для получения информации обратитесь в компанию Cross Engineering.
Направление вращения:
Правосторонние (RH) или левосторонние (LH) насосы или двигатели, если они работают в неправильном направлении, приведет к немедленному выходу из строя уплотнения вала. Вращение насоса и двигателя НЕ реверсируется на месте эксплуатации. Блоки двойного вращения (D) могут работать в любом направлении. Они также могут работать как насос или двигатель. Правильное направление вращения можно определить по номеру модели, выбитому на передней крышке.
Соединение дренажного порта:
Если давление выходного порта двигателя превышает номинальное значение уплотнения вала (стандарт 20 фунтов на кв. дюйм), дренажный порт должен быть подсоединен непосредственно к резервуару. Насосы двойного вращения имеют соединения дренажного порта для использования в качестве двигателей.
Процедуры запуска:
- Перед установкой проверьте насос или двигатель на возможные повреждения при транспортировке или обращении.
- Установите блок, затяните фитинги и заполните резервуар чистой жидкостью.
- Заполните насос/двигатель жидкостью через сливное или впускное отверстие.
- Запустите двигатель и дайте ему поработать на минимально возможных оборотах. Проверьте систему на наличие утечек воздуха (всасывания) и утечек масла. (Используйте кусок картона или дерева при поиске возможных утечек масла, НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ РУКИ). При необходимости стравите воздух из системы. Работайте с системой на нормальной скорости.
- Постепенно увеличивайте нагрузку до нормальной, проверяя наличие утечек, посторонних шумов, заеданий и т. д. Включите систему на 15 минут. Отключите и проверьте фильтры. Очистите или замените при необходимости.
Техническое обслуживание:
- При необходимости регулярно очищайте или заменяйте фильтры.
- Проверить наличие воды в масле (мутный или молочный вид) и наличие воздуха (пенистое масло). Прогорклый запах указывает на чрезмерный нагрев масла.
- Регулярно проверяйте уровень в резервуаре. Заполните по мере необходимости. Устранить утечки.
Ремонт:
Насосы и двигатели не подлежат ремонту на месте, за исключением замены уплотнений вала, герметичных уплотнений и упорных пластин.
Двигатели серии 50G:
Это стандартный двигатель серии 50 в сочетании с планетарным редуктором 5,33:1. Выходной крутящий момент примерно в 5 раз выше, чем у стандартного двигателя, а скорость составляет 1/5 от скорости, указанной в таблице на стр. 1. Монтаж осуществляется с помощью фланца SAE ‘C’ с 4 болтами. Двойное вращение является стандартным. В планетарном редукторе используется смазка для тяжелого редуктора EP 90 (около 5 1/2 унции). Проверьте уровень, сняв заглушку со стороны передней крышки. Для замены масла снимите пробку трубы снизу, прочистите пробку, тщательно слейте масло. Замените свечу и добавьте масло.
Насосы серии 50T:
Это базовый насос серии 50 в сочетании с повышающим коэффициентом скорости 3:1 для использования с приводами ВОМ (отбора мощности) со скоростью 540 об/мин. Насосы серии 50T не взаимозаменяемы напрямую с насосами серии 50 из-за специального вала и уплотнения вала. Системное гидравлическое масло используется для смазки редуктора скорости. Для предотвращения вращения агрегата должен быть присоединен моментный рычаг ВОМ.
Насосы серии 53:
Это тандемная (двойная) версия насоса базовой серии 50. Каждая секция насоса в основном такая же, как у стандартного насоса серии 50, и данные, приведенные в таблице, применимы соответствующим образом.
ДЛЯ ВСЕХ НАСОСОВ И ДВИГАТЕЛЕЙ СМ. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ПЕРЕЧЕНЬ ДОСТУПНЫХ ВАРИАНТОВ В КОНКРЕТНЫХ СПЕЦИФИКАЦИОННЫХ ЛИСТКАХ. ПИСЬМЕННАЯ ГАРАНТИЯ И СПИСОК ДЕТАЛЕЙ ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ ПО ЗАПРОСУ.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если происходит хронический отказ уплотнения вала:
- Проверьте направление вращения.
- Проверьте давление в выпускном или дренажном порте.
- Замените уплотнение вала на уплотнение с более высоким номинальным давлением. (См. доступные комплекты уплотнений)
D isсборка:
- Снимите блок и тщательно очистите. Снимите шпонку вала (8) и любые зазубрины или заусенцы на валу.
- Проведите разметку снаружи устройства по передней крышке, корпусу и задней крышке, чтобы обеспечить правильную сборку.
- Слегка зажмите заднюю крышку (4) в тисках валом вверх. Чрезмерное давление зажима может вызвать деформацию.
- Снимите болты (11) с передней крышки (6). (Гайки на ряду 60).
- Постучите вверх под фланцем передней крышки и снимите переднюю крышку. При отделении блока корпус может оставаться либо с передней, либо с задней крышкой. Снимите незакрепленные детали (кольца, пластины и т. д.)
- Чтобы отделить корпус от передней крышки, зажмите корпус в тисках и снова постучите вверх по фланцу передней крышки. Чтобы отделить корпус от задней крышки, зажмите корпус в тисках и постучите вниз по валу. Удалите статические уплотнения (12) и загрузочные уплотнения (7) из канавок.* Не повредите канавку или поверхность крышки.
- Снимите стопорное кольцо (9) из полости уплотнения вала в передней крышке с помощью плоскогубцев для внутренних стопорных колец.
- Зажмите переднюю крышку в тисках, закрепите и извлеките уплотнение приводного вала из полости с помощью отвертки, удерживая ее под углом примерно 45°. Соблюдайте осторожность, чтобы не повредить полость.
*Шаг 6 можно пропустить, если заменяется только уплотнение вала.
Проверка деталей:
- Тщательно очистите все детали растворителем и высушите сжатым воздухом.
- Осмотрите все детали на наличие повреждений и необычного или чрезмерного износа. Если шестерни, втулки или корпус повреждены или сильно изношены, замените узел (замене подлежат только пластины и уплотнения).
Повторная сборка:
- Установите новое уплотнение вала (*) в переднюю крышку (6). Убедитесь, что сливное отверстие подшипника не засорено.
- Установите стопорное кольцо (9) и новые уплотнения (7,12) в крышки (при необходимости).
- Соберите корпус (10) и заднюю крышку (4), совместив установочные штифты (5) и разметочную линию.
- Вставьте упорную пластину (1) в корпус (10) плоской стороной к уплотнению 7. Смажьте шестерни и вставьте.
- Наденьте упорную пластину (1) на вал плоской стороной к уплотнению 7.
- Смажьте вал и наденьте переднюю крышку (6) на вал и установочные штифты (5). Коснитесь, если необходимо.
- Вставьте болты (11) (или гайки) и равномерно затяните их следующим образом: Серия 40: 35/40 It. СРК. Серия 50: 35/40 футов фунта. Серия 60: 65/80 футов фунта.
- Вращение вала, максимальный крутящий момент: Серия 40: 15 футофунтов; Серия 50: 20 футов фунтов; Серия 60: 25 футофунтов. Если требуется больший крутящий момент, разберите узел, повторно очистите и снова соберите.
Рабочие характеристики — насосы: GPM/RPM
Модель 1000 галлонов в минуту 1500 галлонов в минуту 2000 галлонов в минуту 2500 галлонов в минуту 3000 галлонов в минуту Модель 1000 галлонов в минуту 1500 галлонов в минуту 2000 галлонов в минуту 2500 галлонов в минуту 3000 галлонов в минуту 40P005 1,7 2,6 3,5 4,3 5,2 40P007 2,8 4. 1 5,5 6,9 8,3 40P010 3,7 5,7 7,4 9,2 11,0 40P012 4,9 7,3 9,7 12,1 14,6 40P015 5,8 8,8 11,7 14,6 17,5 40P018 7,0 10,5 14,0 17,5 —** 40P015 5,9 8,8 11,8 14,6 17,8 40P018 7,6 11,4 15,2 19,0 22,8 50P015 5,9 8,8 11,8 14,6 17,8 50P019 7,6 11,4 15,2 19,0 22,8 50P023 9,0 13,6 18,1 22,6 27,1 50P027 10,7 16,0 21,4 26,7 32,0 50P033 12,9 19,3 25,7 32. 1 38,6 50P038 14,8 22,2 29,6 37,0 —** 50P052 20,3 30,4 40,6 —** —** 60P040 15,8 23,7 31,6 39,4 47,3 60P051 20,1 30,1 40,1 50,2 60,2 60P061 24,0 36,0 47,9 59,9 71,8 60P071 27,9 41,8 55,7 69,6 83,6 60P081 31,8 47,6 63,5 79,4 —** 30P092 36,0 54,1 72,1 90,1 —** Рабочие характеристики — двигатели: GPM/RPM
Модель 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин 20 об/мин 30 об/мин 50 об/мин Модель 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин 20 об/мин 30 об/мин 50 об/мин 40M005 1732 —** —** —** —** —** 40M007 1155 2310 —** —** —** —** 40M010 866 1732 2599 —** —** —** 40М012 693 1386 2079 2772 —** —** 40M015 577** 1155 1732 2310 —** —** 40M018 481** 962 1443 1925 2887 —** 50M015 684** 1368 2052 2736 —** —** 50M019 533** 1066 1599 2132 —** —** 50M023 448** 896 1344 1792 2688 —** 50M027 379** 759 1138 1518 2276 —** 50M033 315** 630** 945 1260 1890 —** 50M038 274** 547** 821 1094 1641 2736 50M052 199** 400** 600** 800 1199 1999 60M040 257** 513** 770 1027 1540 2567 60M051 202** 404** 606** 807 1211 2018 60M061 169** 338** 507** 676** 1014 1690 60M071 —** 291** 436** 582** 872 1454 60M081 —** 255** 383** 510** 765 1275 60M092 —** 225** 337** 450** 674** 1124 Ограничения скорости насоса/размера порта
Серия Размер 1 1/16-123/4″(-12) 1 5/16-121″(-16) 1 5/8-121 1/4″(-20) 1 7/8-121 1/2″(-24) 2″ S. F.2″ Серия Размер 1 1/16-123/4″(-12) 1 5/16-121″(-16) 1 5/8-121 1/4″(-20) 1 7/8-121 1/2″(-24) 2″ S.F.2″ 40 5 3500 3500 — — — 40 7 3400 3500 — — — 40 10 2500 3500 — — — 40 12 2000 3500 — — — 40 15 1750 3000 — — — 40 18 1400 2500 — — — 50 15 — 3000 3000 3000 — 50 19 — 2300 3000 3000 — 50 23 — 2000 3000 3000 — 50 27 — 1700 2600 3000 — 50 33 — 1400 2100 3000 — 50 38 — 1200 1800 2700 — 50 52 — 1000 1600 2200 — 60 40 — — 2000 3000 3000 60 51 — — 1750 2500 3000 60 61 — — 1400 2200 3000 60 71 — — 1000 1900 3000 60 81 — — 800 1600 2600 60 92 — — 600 1400 2500 Рекомендации по размерам
галлонов в минуту Вход насоса — труба Вход насоса — трубка Вход насоса — шланг Выход насоса — труба Выход насоса – Трубка Выход насоса — шланг ГПМ Вход насоса — труба Вход насоса — трубка Вход насоса — шланг Выход насоса — труба Выход насоса – Трубка Выход насоса — шланг 5 3/4 дюйма 7/8″ 3/4 дюйма 1/4″ 3/8″ 3/8 дюйма 10 1 дюйм 1 дюйм 1″ 3/8 дюйма 1/2 дюйма 1/2 дюйма 15 1 1/4 дюйма 1 1/4 дюйма 1 1/4 дюйма 1/2 дюйма 5/8″ 1/2 дюйма 20 1 1/2 дюйма 1 1/2 дюйма 1 1/2 дюйма 3/4 дюйма 3/4 дюйма 3/4 дюйма 25 1 1/2 дюйма 1 1/2 дюйма 1 1/2 дюйма 3/4 дюйма 7/8″ 3/4 дюйма 30 1 3/4″ 1 3/4″ 1 3/4″ 1 дюйм 1″ 1 дюйм 35 2 дюйма 2 дюйма 2 дюйма 1 дюйм 1 1/4 дюйма 1 дюйм 40 2 1/4″ 2 1/4 дюйма 2 1/4 дюйма 1 1/4 дюйма 1 1/4 дюйма 1 1/4 дюйма 50 2 1/2 дюйма 2 1/2 дюйма 2 1/2 дюйма 1 1/4″ 1 1/4 дюйма 1 1/4 дюйма 75 3 дюйма 3 дюйма 3 дюйма 1 1/2 дюйма 1 3/4″ 1 1/2 дюйма Номера комплектов уплотнений
Тип блока Вращение Серия 40 Серия 50 Серия 53 Серия 60 Тип блока Вращение Серия 40 Серия 50 Серия 53 Серия 60 П или М Л или П 4P0017-001 5P0017-002 5P0017-007 6P0017-001 П или М Д 4P0017-002* 5P0017-004* 5P0017-008 6P0017-002 Т — — 5P0017-006 5P0017-009 — П или М Д, Л или П — — — 6P0017-003* Т Редуктор редуктора 5P0017-016 Редуктор редуктора 5P0017-016 Редуктор редуктора 5P0017-016 — — Г Планетарный редуктор 5P0017-013 Планетарный редуктор 5P0017-013 Планетарный редуктор 5P0017-013 — — *250 psi Комплекты уплотнений вала **Операция не рекомендуется. Примечание. Приведенные выше значения производительности являются приблизительными и основаны на рабочем давлении 2000 фунтов на квадратный дюйм.
Насосы с внешним зацеплением – Diener Precision Pumps DPP
23 ноября 2020 г.
Что такое шестеренчатый насос с внешним зацеплением?
Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением представляют собой роторные объемные насосы, восходящие к концу шестнадцатого века. Они часто приводились в движение водяными колесами, поскольку они могут использовать простое вращение шестерен для передачи жидкости. Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением стали самым простым и наиболее распространенным типом роторных насосов прямого вытеснения. Как правило, шестеренчатые насосы с внешним зацеплением имеют две шестерни на отдельных валах, причем один вал соединен с двигателем. Типы привода, размер и материалы конструкции сильно различаются в зависимости от отрасли и области применения. Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением можно найти с производительностью от 20 мл/мин до более 50 л/мин и с давлением до 500 бар.
Шестерни DPP от шестеренчатого насоса с магнитной муфтой 2
Как работают шестеренчатые насосы с внешним зацеплением
Цикл шестеренчатого насоса можно разбить на три отдельных действия:
- Расцепление шестерен увеличивает объем на входе в насос. Расширенный объем создает вакуум, позволяя внешнему давлению нагнетать жидкость в насос.
- При вращении шестерен жидкость задерживается между зубьями шестерни и стенкой полости корпуса. Это переносит жидкость со стороны всасывания насоса на сторону нагнетания. Плотные зазоры и скорость вращения минимизируют внутреннюю утечку жидкости назад.
- Дополнительная жидкость, подаваемая на выпускную сторону, вместе с уменьшающимся объемом, создаваемым блокировкой шестерен, выпускает жидкость через выпускное отверстие.
ДПП Схема насоса с внешним зацеплением
Типы шестерен
В конструкциях шестеренчатых насосов с внешним зацеплением используется один из трех типов шестерен:
- Цилиндр: Цилиндрические шестерни имеют самую простую геометрию. Они могут быть изготовлены различными способами, включая литье под давлением. Геометрия цилиндрического зубчатого колеса также хорошо подходит для шлифования или проволочной электроэрозионной обработки, что позволяет использовать закаленные материалы. Однако цилиндрическая шестерня срабатывает одновременно по всей длине, что приводит к более громкой работе, большей чувствительности к кавитации и сокращению срока службы.
- Косозубые: косозубые зубчатые колеса представляют собой прямозубые зубчатые колеса, но расположены по спирали в осевом направлении вдоль зубчатого колеса. Это снижает шум и вибрацию, поскольку зубья входят в зацепление и выходят из зацепления постепенно во время вращения, что увеличивает срок службы. Однако спиральная форма создает осевую силу, которая может вызвать износ между шестернями и корпусом. Это должно быть решено путем тщательного проектирования и выбора материалов. Косозубые шестерни изготовить немного сложнее, чем прямозубые; Их все еще можно формовать, хотя и с меньшей точностью.
- «елочка»: шестерни типа «елочка» обладают преимуществами косозубых шестерен без результирующей осевой силы. Спираль зеркально отражается относительно центральной плоскости шестерни, образуя V-образный рисунок «елочкой». Хотя он функционально превосходит другие типы зубчатых колес, его производство значительно сложнее и, следовательно, это самый дорогой вариант.
Насосы с прямозубой спиральной шестерней
Преимущества/недостатки
Каковы основные характеристики и преимущества шестеренчатого насоса с внешним зацеплением?
Шестеренчатые насосыкомпактны и просты с ограниченным количеством движущихся частей. Небольшие шестеренчатые насосы с внешним зацеплением обычно работают со скоростью до 4000 об/мин, что обеспечивает высокую скорость потока в компактных корпусах. Они полностью обратимы, облегчая сложные гидравлические процедуры. В отличие от центробежных насосов, шестеренчатые насосы являются самовсасывающими и могут выполнять сухой подъем на значительную высоту.
Поскольку производительность прямо пропорциональна скорости и представляет собой плавный поток без импульсов, шестеренчатые насосы с внешним зацеплением обычно используются для дозирования, смешивания и простых операций с обратной связью. Они могут работать с жидкостями как с высокой, так и с низкой вязкостью, но важно проконсультироваться с инженерами по насосам, чтобы убедиться, что насос работает в оптимальном режиме. Шестеренчатые насосы являются одними из самых тихих поршневых насосов и идеально подходят для применений, где важен шум.
Важной подкатегорией шестеренных насосов являются шестеренные насосы с магнитной муфтой. Эти насосы не имеют динамического уплотнения, что обеспечивает долгий срок службы без риска внешних утечек.
Каковы ограничения шестеренчатого насоса с внешним зацеплением?
Шестерни и их опорные подшипники смазываются перекачиваемой жидкостью и не должны работать всухую в течение длительного времени. Перекачиваемая жидкость с абразивами быстро изнашивает как боковые поверхности шестерен, так и внутренние подшипники, поскольку перекачиваемая жидкость также является смазочной жидкостью.
Жесткие допуски между шестернями и корпусом, плотное зацепление шестерен и ограниченный объем зубьев затрудняют перекачку жидкостей с крупными взвешенными твердыми частицами. Если предполагается наличие взвешенных твердых частиц, на входной стороне может быть установлен сетчатый фильтр. Однако создание слишком высокого вакуума на входе может привести к кавитации.
Шестеренчатый насос не должен работать слишком далеко от рекомендуемого диапазона скоростей. Гидродинамические подшипники скольжения в шестеренных насосах оптимизированы для определенных диапазонов скоростей. Слишком медленная работа насоса может неожиданно привести к ускоренному износу.
Для высокотемпературных применений важно убедиться, что диапазон рабочих температур совместим со спецификацией насоса. Термическое расширение корпуса и шестерен может привести к изменению зазоров внутри насоса, влияя на производительность и потенциально ускоряя износ.
При достаточной мощности шестеренчатые насосы будут продолжать качать, несмотря на противодавление, если они заблокированы ниже по потоку. Это может привести к избыточному давлению и привести к разрыву системы. Внутренняя утечка шестеренчатого насоса ограничивает его максимальное давление. Кроме того, в насос могут быть встроены предохранительные клапаны (перепускные) для замыкания выхода на вход при заданном давлении.
Высокие скорости, узкие зазоры и зубчатое зацепление шестеренчатых насосов с внешним зацеплением делают их непригодными для чувствительных к сдвигу жидкостей, таких как краска и мыло.
Материалы конструкции / Варианты конфигурации
Как показано в следующем списке, шестеренчатые насосы могут быть изготовлены из самых разных материалов. Превосходный срок службы и оптимизированная стоимость могут быть достигнуты за счет точного подбора материалов конструкции и жидкости. В то время как насосы с внешним зацеплением обычно изготавливаются из чугуна, новые материалы позволяют этим насосам перекачивать такие жидкости, как серная кислота, гипохлорит натрия, хлорид железа, гидроксид натрия и сотни других агрессивных жидкостей.
- Внешние детали (головка, корпус, кронштейн) – железо, ковкий чугун, сталь, нержавеющая сталь, высоколегированные сплавы, композиты, PPS, ETFE
- Валы – Сталь, нержавеющая сталь, высоколегированные сплавы, алюмокерамика, PEEK
- Шестерни – Сталь, нержавеющая сталь, карбиды, ПТФЭ, ПФС, ПЭЭК
- Втулки/подшипники – углерод, бронза, карбид кремния, игольчатые подшипники, ПЭЭК,
- Уплотнение вала — набивка, манжетное уплотнение, компонент механического уплотнения, магнитная муфта
Почему не все шестеренные насосы одинаковы
Жизнь
- Срок службы насоса — это сочетание конструктивных деталей, точности изготовления и совместной работы инженеров:
- Размер и расположение подшипников имеют решающее значение для снижения скорости износа.
- Надлежащие пути смазки неуловимы, но важны для того, чтобы подшипники оставались смазанными, прохладными и с достаточным количеством жидкости для создания надлежащего гидродинамического слоя.
- Поддержание небольших постоянных зазоров подшипников скольжения снижает контакт, но требует высокой повторяемой точности обработки.
- Плохое качество профиля зубчатого колеса, будь то из-за литья или некачественной обработки, ускорит износ.
- Даже насосы самого лучшего дизайна и самого высокого качества могут плохо работать при неправильном использовании. Доступ к инженерам по насосам и взаимодействие с ними имеют решающее значение для долгой жизни.
- Правильный выбор материала
Консистенция
Для приложений OEM воспроизводимость от насоса к насосу является критической, но часто упускаемой из виду характеристикой насосов. На воспроизводимость шестеренчатых насосов влияет ряд факторов, в том числе допуски на шестерни, допуски на корпус, допуски на подшипники, выравнивание сборки и постоянство двигателя. При отсутствии надлежащего контроля разница между насосами может превышать 20 % при повышенном давлении. Крайне важно, чтобы у производителя насосов была надежная система контроля качества, 100% тестирование насосов и прочная репутация.
Уплотнения
Уплотнения между валом двигателя и корпусом являются наиболее ресурсоемкими компонентами насоса. Требуется тщательный выбор и проверка уплотнений с использованием фактических жидкостей проектировщика системы. Работа уплотнителя, перекачивающего воду, сильно отличается от того, который перекачивает агрессивную кислоту. Кроме того, выход из строя уплотнения может привести к повреждению окружающего оборудования, а не только насоса. Лучшим решением является использование магнитной муфты, если это позволяют давление и скорость.
Брошюры и руководства по продукции — Zenith Pumps
- Центр знаний
- Объявления
- Тематические исследования и белые бумаги
- Брошюры и руководства по продукту
- Стандарты и сертификаты
- Употребление в сфере.
- Шестеренчатый насос H-9000
- Шестеренчатый насос серии H
- Шестеренчатый насос Pep-II
- Шестеренчатый насос BB PEP
- Планетарный шестеренный насос
- Спиновая отделка насоса марки
- Видео
Насосы
Общая безопасность и операция- БЕЗОПАСНОСТЬ И РУКОВОДСТВО ОПЕРЕНИЯ (Английский)8983333. Руководство по производству английского языка)8
- . Серия
- Брошюра о продукте
- Брошюра о продукте Mag Drive
- B-9000 Руководство по установке, уходу и техническому обслуживанию
- B-9000 Troubleshooting Guide
- C-9000 Installation, Care & Maintenance Manual
- C-9000 Troubleshooting Guide
- H-9000 Installation, Care & Maintenance Manual
- H-9000 Troubleshooting Guide
- Request a Quote
- Послепродажное обслуживание
Серия B
- Брошюра о продукте — BPB
- Брошюра о продукте — BMB/BMC
- Брошюра продукта – BLB
- Установка, Руководство по уходу и техническому обслуживанию
Серия H
- Брошюра о продукте
- Руководство по уходу и техническому обслуживанию
- Послепродажное обслуживание
BB PEP
- BB PEP Brochure
- Руководство по уходу и техническому обслуживанию
- Запросить цену
- Послепродажное обслуживание
Планетарные насосы
- Брошюра продукта
- Установка, Руководство по уходу и техническому обслуживанию
- Руководство по устранению неисправностей
- Просьба
- Service
Систем
- Service
Системы
Системы
Системы
Систем
Modular Systems
- Modular System Flyer
- Запросить предложение
Mag-Drive — системы серии 9000MD
- Системная брошюра
- Запрос a Quote
Серия 9000DS – Системы дозирования
- Системная брошюра
- Установка / Устранение неисправностей
- Запрос QUOTE
Custom Systems
Custom Systems
PEP II – Системы экструзионных насосов для расплава
- Брошюра о продукте
- Request a Quote
- Aftermarket Service
Markets
Extrusion
- Pep II Product Brochure
- BB PEP Product Brochure
- Request a Quote
- Aftermarket Service
Urethane Injection
- B-9000 Product Brochure
- Брошюра о продукции BPB
- Брошюра о продукции BMB/BMC
- Брошюра о продукции BLB
- Request a Quote
- Aftermarket Service
Paints
- B-9000 Product Brochure
- Flushable Paint Pump Product Brochure
- Request a Quote
- Aftermarket Service
Fiber
- Planetary Pump Product Brochure
- Брошюра о насосе Spin Finish
- Запросить предложение
- Послепродажное обслуживание
Food and Beverage
- B-9000 Product Brochure
- BPB Product Brochure
- BMB/BMC Product Brochure
- BLB Product Brochure
- Request a Quote
- Aftermarket Service
Adhesives and Sealants
- 9000 Брошюра о насосе
- Брошюра о продукции BPB
- Брошюра о продукции BMB/BMC
- BLB Продукт Брошюра
- H Насосная брошюра насоса
- Брошюра насоса планетарного шестерни
- Тематическое исследование
- Запрос о цитате
- Служба Aftermentmate