Шестеренчатый насос: Шестеренные насосы, насосы для вязких жидкостей и сред, насосы для парафина

alexxlab | 15.10.2019 | 0 | Разное

Содержание

Шестеренные насосы, насосы для вязких жидкостей и сред, насосы для парафина

Шестеренные насосные установки (зубчатые) относятся к роторному типу насосов, ключевые рабочие органы которых, представлены шестернями (двумя или более). Шестерни (зубчатые колеса) располагаются в рабочем корпусе и имеют зубья, при помощи которых они образуют зацепление. Ведущая шестерня, приводимая в действие электрическим двигателем, располагается с ним на одной оси. Ведомая шестерня движется благодаря зацеплению зубьев и приходит в движение от ведущей шестерни.

Зубчатые насосы, как правило, оснащены прямозубыми шестернями, которые имеют внешний тип зацепления. Существуют также такие схемы конструкций шестеренных насосных установок, как насосы с внутренним зацеплением, а также агрегаты, оснащенные более чем двумя шестернями.

Наиболее типична для зубчатых насосов конструкция, состоящая из шестерней, в которых число зубьев одинаково (от 6 до 12). Расстояние между корпусом насоса и зубьями является минимальным, благодаря чему практически исключена возможность утечки рабочего вещества. Плотное сцепление зубьев предназначено для предотвращения протекания масла в зону всасывания из зоны нагнетания. Однако, немного масла по линии контактов зубьев, не смотря ни на что, остается. Данное явление было названо «обратной подачей», так как оно снижает объемный коэффициент полезного действия (КПД) шестеренной насосной установки. Помимо этого, величина объемного КПД определяется объемом утечки жидкости через расстояния между зубьями и корпусом агрегата, а также между торцевыми частями зубчатых колес и стенками насоса. Для сокращения объемов утечек, производители стремятся сократить зазоры до минимума.

Кроме обратной подачи, к другим недостаткам такого типа защемления можно отнести избыточную высоту создаваемого давления. Избыточный уровень давления снижается за счет предусмотренной торцевой канавки, которая соединяется с зоной нагнетания.

Шестеренные насосные установки могут использоваться в качестве гидродвигателей, если изменить направление вращения шестерен.

Конструкция данного вида насосов чаще имеет внешний тип зацепления, в то время как внутренний тип зацепления, в шестеренных агрегатах используется значительно реже.

Тип вращения зубчатого насоса может быть как правым, так и левым.

Шестеренные насосы

2 1/2″ шестеренный насос с внутренним зацеплением из нержавеющей стали, со встроенным предохранительным клапаном, с сальниковой набивкой, с редуктором, с двигателем с PTC для управления преобразователем частоты, на опорной плите.

Насос подходит для ATEX II 2G EEx-de IIB T4x (Zone 1)

Данные насоса

Перекачиваемая среда КФК-карбамидо формальдегидный концентрат

Тв. частицы нет*

Температура 20-90°С

Плотность 1330 кг/м3

Вязкость 200 м Пас

Производительность 10 м3/час

Давление на нагнетании 6,00 бар

Высота всасывания заполненный всас

NPSH насоса 3 м

Число оборотов 378 об/мин

Установленная мощность 5,5 кВт

*При наличии тв. частиц в среде необходимо установить фильтр на входе (опционально)

Соединение

Фланцы на входе и выходе ISO flange DN 65 PN16

Позиция горизонтальная

Материальное исполнение

Корпус насоса Stainless Steel AISI 316 / ASTM A743 CF-8M

Шестерня Stainless steel ASTM A276 AISI 329

Шпилька Карбид вольфрама

Втулка Карбид вольфрама

Ротор Stainless Steel AISI 316 / ASTM A743 CF-8M

Вал Stainless steel ASTM A276 AISI 329

Втулка вала Карбид вольфрама

Предохранительный клапан Stainless Steel AISI 316 / ASTM A743 CF-8M

Набивка GFO© PTFE filled Graphite

Привод

Редуктор с электродвигателем 5,5 кВт; 378 об/мин; 400/690 В; 50 Гц; IP55

с PTC (3x 120°C) для управления

преобразователем частоты ATEX, постоянный

крутящий момент (R pumps), 10-50 Гц

Взрывозащита ATEX II 2G EEx-de IIB T4

Температура окр воздуха макс +40°С

Таблицы производительности

Примерные габариты

Шестеренный насос с внутренним зацеплением для концентрата, ТИП 2

Данные насоса

Перекачиваемая среда КФК-карбамидо формальдегидный концентрат

Вязкость 155 сСт

Производительность:

норм 10,23 м3/час

мин 9,72 м3/час

макс 10,74 м3/час

Отклонение потока 4,96%

Давление 6,00 бар

Число оборотов 445 об/мин

Число оборотов в % от макс. 37%

Температура 200°С

Потребляемая мощность 2,86 кВт

Периферийная скорость ротора 4 мм/с

NPSH насоса 1,4 м

Крутящий момент 61 Нм

Крутящий момент макс допустимый 17%

КПД 60%

Примечание:

Насосы не подходят для сред с твердыми частицами. Как вариант, можно установить фильтр, чтобы соответствующим образом защитить насос (опционально).

Максимальные размеры твердых частиц, взвешенных в жидкостях и перекачиваемых с помощью насосов, указаны ниже. Конечно, концентрация, а также давление и количество оборотов должны учитываться в каждом отдельном случае.

Допустимые размеры твердых частиц по шкале MOHS (Мооса) = 6, для данного насоса = 100 мкм.

Для вашего сведения шкала Мооса указана ниже:

1. Тальк

2. Гипс

3. Известковый шпат

4 Фторид кальция

5. Апатит

6. Полевой Шпат

7. Кварц

8. Топаз

9. Корунд

10. Алмазный

Данные электродвигателя

Мощность 4,00 кВт

Количество полюсов 4

Число оборотов 1455 об/мин

Класс изоляции F

Исполнение IP55

Сила тока 8,00 А

IA/IN 7,80

Cos φ 0,82

Материальное исполнение

Корпус насоса GX5 CrNiMo 19-11-2

Соединение DIN 2543 PN16 DN80

Ротор / шестерня X3CrNiMoN27-5-2

Шестерня подшипника из карбида вольфрама

Шестерня из карбида вольфрама

Основной подшипник из карбида вольфрама

Вал покрытие X3CrNiMoN27-5-2

Уплотнение вала (Сторона процесса) Пропитанная тефлоном, не асбестовая набивка

Муфта AR42 EN-GJL-250

Опорная плита 300F из углеродистой стали

Графики рабочих характеристик

Примерные габариты

битума, мазута, масел, а так же пищевой промышленности. Насосы с внутренним зацеплением

Шестеренные (шестеренчатые) насосы для вязких жидкостей, ГСМ

Шестеренчатые насосы: устройство

Шестеренный насос состоит из корпуса, крышки и качающего узла. “Сердце” насоса – это две зацепленные шестерни в качающем узле, одна из которых является ведущей (она приводится в движение приводом), а другая, соответственно – ведомой. При их вращении жидкость, попадающая во впадины между зубьями, перемещается из полости всасывания (где давление понижено) в полость нагнетания, откуда вытесняется в патрубок. Таким образом, насос работает согласно объемному принципу, поскольку вещества перемещаются в полостях, которые изменяют свой объем.

Число зубьев в насосе можно уменьшить до двух, но в таком случае необходимо подвести привод к обоим элементам, поскольку зацепления не происходит.

Основные узлы насоса

Помимо шестерен, корпуса и крышки, в насосе имеется уплотняющая часть (сальник или механическое уплотнение). Она обеспечивает как радиальное, так и торцевое уплотнение (две пластины в особых пазах уплотняющей части). При перекачке жидкости создается автоматическое давление на пластины, которые прижимаются к торцам шестерен и тем самым устраняют зазор. Вал насоса уплотнен манжетой, которая крепится к корпусу специальными кольцами.

Типы насосов

Шестеренчатые насосы разделяются на насосы с внешним и внутренним зацеплением. Первый тип наиболее распространен и прост в устройстве: это две шестерни с независимыми приводами. Второй тип шестеренных насосов сложнее устроен, но и более компактен. Ведомая шестерня располагается внутри ведущей, что обеспечивает большую силу всасывания. Здесь всасывание жидкости обеспечивается тем, что перекачиваемая среда транспортируется между зубьями шестерен, которые, в свою очередь взаимодействуют следующим образом: ведущая шестерня, активируемая ротором, зацепляет ведомую, опирающуюся на “полумесяц” внутри нее и расположенную эксцентрически.

Существуют также и трехшестеренные насосы с одной ведущей шестерней, которые используются в гидроприводах. Всасывающих полостей у них уже 4, а нагнетающих – 5. Применяются они там, где требуется высокая подача.

Характеристики шестеренчатых насосов

Обратный поток: за счет конструкционных особенностей эти насосы могут полноценно качать жидкости как в одном, так и в другом направлении.
Не зависимая от давления производительность: шестеренный насос, принцип работы которого основан на перемещении вещества шестернями, перемещает строго определенное количество этого самого вещества за один оборот.
Нет пульсации (благодаря отсутствию перепадов давления и равномерному вращению шестерен)
Самовсасывание: в рабочей камере насоса создается разрежение, что и обеспечивает всасывание продукта

Сферы применения

Насосы работают с широким набором различных сред, в том числе абразивных. Однако в суспензии не должно быть твердых включений и сгустков.

Шестеренчатые насосы для вязких жидкостей отлично справляются с перекачкой (а также дозированием) химикатов, сиропов, клея ПВА, смол, полимеров, консистентной смазки, асфальта, кровельной мастики и битума. Востребованы они также и в дорожном строительстве. Специализированные насосы могут перекачивать битумные мастики при температурах до 120 градусов.

В химической промышленности, помимо дозировки химикатов, эти насосы используются для перекачки алкоголя, клея и канифоли, изоцианов и полиолов, щелочей и кислот, синтетических жидкостей, стирола, толуола, полиола, красителей, жидкого стекла и мелового покрытия. Также они могут перекачивать различные хозяйственные товары – мыла, шампуни, моющие средства, кремы различной плотности, эмульсии.

Масляные насосы применяются для перекачки масла (моторного, синтетического, турбинного) в системах смазки и циркуляционных системах, в пищевой промышленности (растительное масло, глицерин). Кроме того, перекачиваемая пищевая продукция может включать в себя: жиры, шоколад, желатин, различные сиропы (например, кукурузный сироп), патоки, карамель и помадку, мед, варенье, сливки – список практически не ограничен.

Шестеренчатые насосы для нефтепродуктов используются при добыче нефти, в нефтехимии, перекачке мазута. С их помощью разгружают цистерны, перекачивают бензин и дизельное топливо.

В лакокрасочной промышленности насосы данного типа также пользуются спросом, поскольку способны перекачивать разнообразные пигменты, красители, краски, лаки, растворители.

Для нужд целлюлозно-бумажной промышленности насосы успешно перекачивают бумажную массу, известковые шламы, клеи и чернила.

В машиностроении насосы используются в качестве части рабочей системы. Шестерни используемых насосов обычно прямозубые и исполнены из углеродистой стали.

Преимущества шестеренных насосов

Простота конструкции: основные рабочие компоненты шестеренного насоса (купить который можно на нашем сайте) – это собственно шестерни и осевое уплотнение. Хотя они и изнашиваются сильнее остальных частей, заменять их потребуется только через тройку лет безостановочной работы. Кроме того, при производстве насосов Tuthill используется высокопрочный чугун и нержавеющая сталь, что также улучшает характеристики их износа. Шестеренные насосы в целом отличаются надежностью, компактностью и сравнительно высоким КПД (до 80-95%).
Простое техобслуживание: насос не нужно демонтировать. Полный доступ к элементам можно получить, открутив внешнюю крышку.
Универсальность применения (на примере насосов Tuthill). Шестеренные гидравлические насосы этой компании способны работать с широким спектром веществ: масло, химикаты, высоковязкие жидкости, среды, требующие герметичной перекачки (например, взрывоопасные или ядовитые) или среды с неравномерной вязкостью, краски и покрытия, строительные материалы, пищевые продукты и многое другое. Они используются для промышленных применений, тяжелых условий работы (шестеренные насосы повышенной прочности серии Heavy Duty), требований высокой производительности и пр.

Все эти качества шестеренных насосов делают их универсальным оборудованием для применения во множестве отраслей промышленности. Выяснить, какой вариант лучше подойдет для вас, можно, написав нам или позвонив по телефону: 8 800 100 3146

Шестеренчатый насос (шестеренный) – виды, принцип работы

За счет образования вакуума жидкость попадает в полость всасывания, где постепенно перемещается в полость нагнетания, откуда выталкивается зубьями в нагнетательный трубопровод. При этом, контакт между зубьями шестеренок такой плотный, что делает обратный ток жидкости из камеры нагнетания в камеру всасывания невозможным.

В аппаратах с внутренним принципом зацепления принцип работы шестеренного насоса примерно тот же, за исключением того, что ведущая шестеренка, которую вращает электродвигатель, вращает и внешнее колесо. Всасывание жидкости обеспечивается создаваемым вакуумом, а предохранительным клапаном между отсеком всасывания и нагнетания в данном случае служит серповидный уплотнитель.

Например, производитель насосов шестеренных Вosch, создал целую линейку аппаратов AZP с внешним принципом зацепления, которая состоит из моделей:

AZPB;
AZPF;
AZPN;
AZPG;
AZPS;
AZPT;
AZPU;

Это модельный ряд нерегулируемых аппаратов с номинальным давлением от 250 до 280 бар. В остальном отличаются типовым рядом (последней буквой в маркировке модели от В до J). При этом, первые две буквы – AZ – это обозначение самого изделия, а Р – функция. Различия в типоразмерности внутри модельного ряда идут по постоянному и кратковременному рабочему давлению, а также минимальной и максимальной скорости вращения.

Последние четыре модели в списке обладают дополнительной функцией бесшумности при работе. Дополнительные характеристики всегда можно посмотреть в техническом паспорте и конфигураторе изделия.

Серия шестеренных насосов Г11 и Г11-11А используется в дозирующих устройствах и в аппаратах, где применяют технические масла и смазки, в которых повышенный уровень кинематической вязкости (до 400 мм²/с). При этом вязкость насосов может ограничиваться лишь смазывающей способностью жидкости и мощностью двигателя самого насосного аппарата.

шестеренчатый насос: устройство и сфера применения

Существует довольно большое количество самых различных насосов, которые классифицируются по принципу действия. Шестеренчатый или шестеренный насос относится к объемному типу оборудования. Большое распространение этого типа конструкции связано с тем, что он применим для перекачивания вязкой жидкости. Примером можно назвать нефтяные продукты, масла, топливо и многие другие вязкие продукты. Следует учитывать тот момент, что выделяют два основных типа шестеренчатых насосов: с внешним и внутренним зацеплением. Рассмотрим все особенности шестеренчатых насосов подробнее.

Содержание

Конструкция шестеренчатых насосов
Принцип работы насоса с внешним зацеплением
Используемые материалы
Конструкция с внутренним зацеплением

Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением: каковы особенности конструкции

Различные станки и другое обрабатывающее оборудование может иметь систему смазки, которая отвечает за подачу масла в зону трущихся элементов или СОЖ в зону резания. Для обеспечения достаточного давления при условии высокой вязкости жидкости устанавливаются именно шестеренчатые насосы. Эта конструкция имеет рабочий орган в виде шестерен, которые постоянно находятся в зацеплении. Стоит учитывать, что шестерни могут быть расположены в один или два ряда. При этом шестерни могут иметь самую различную форму:

Цилиндрическую с прямым расположением зуба.
Цилиндрическую с косым расположение зуба.
Шестерни в виде шеврона.

Следует учитывать тот момент, что именно шевронные и цилиндрические шестерни с косым зубом имеют более плавный ход. Эти же шестерни позволяют существенно повысить показатель производительности оборудования.

Рассматриваемый тип насосов может иметь самый различный показатель производительности. Большинство моделей проводят перекачку жидкости на скорости 1 750 – 3 450 об/мин.

Конструкция имеет плавную работу за счет того, что между рабочими элементами нет зазоров. Примером можно назвать то, что вал фиксируется с двух сторон. Некоторые модели могут выдерживать давление около 200 бар. Именно эта причина определяет возможность применения насосов в различном оборудовании, в том числе металлообрабатывающих станках.

Особенности данного насоса проста и при этом надежная. Конструкция шестеренчатых насосов с внешним зацеплением имеет следующие элементы:

Ведомая и ведущая шестерни.
Вал, который является одновременно элементом крепления и привода.
Система утопления вала, которая обеспечивает надежную фиксацию.
Задний и передний подшипники, которые называют еще втулками.

Вышеприведенная информация определяет то, что конструкция достаточно проста, а значит и надежная в эксплуатации.

Принцип работы насоса с внешним зацеплением

Принцип работы рассматриваемой конструкции достаточно прост. Основных два элемента, представленные ведомой и ведущей шестерней, передают и принимают вращение. Ведущая шестерня при этом получает вращение от привода, а ведомая от ведущей. Расположены они на противоположных сторонах, находятся постоянно в зацеплении.

К особенностям принципа работы данного насоса можно отнести нижеприведенные моменты:

При зацеплении шестерни создают разряжение со всасывающей стороны конструкции. Жидкость подается через специальное отверстие в полость, которая образуется вокруг шестерен, после чего захватывается при помощи зубьев шестерен.
Перемещение масла проводится за счет полости, которая образуется между зубьями. А вот между самими шестернями перекачивание среды не приводится.
За счет зацепления зубьев вязкая жидкость выталкивается в напорный патрубок. При этом отметим, что на протяжении всего периода эксплуатации металл не подвергается воздействию коррозии.

Кроме этого не стоит забывать о том, что при зацеплении зубья контактируют и под воздействием нагрузки может происходить износ, но масло, которое перекачивается, существенно снижает показатель возникающего трения.

Используемые материалы

Не сложно догадаться, что от типа материала, из которого производится конструкция, зависят ее основные эксплуатационные качества. При изготовлении могут использоваться самые различные материалы, в основном сталь и чугун.

Выделяют следующие разновидности материалов:

Проточная часть может изготавливается при использовании серого или ковкого чугуна. Кроме этого достаточно большую популярность получила углеродистая или нержавеющую сталь. Есть модели насосов, которые изготавливаются при использовании композиционных материалов, которые обладают весьма высокими эксплуатационными качествами.
Шестерни являются основным элементом конструкции, которые изготавливают из дуплекса, композитов, углеродистой или нержавеющей стали. А вот чугун в данном случае не применим, так как не имеет высокую прочность и устойчивость к воздействию ударной нагрузки.
Упорные втулки выделим в отдельную группу. При их изготовлении может использоваться бронза, графит и карбид кремния. Эти материалы более устойчивы как к воздействию повышенной влажности, так и трению.

Что касается области применения, то список весьма большой:

Гидравлика.
Энергетика.
Нефтяная и газовая промышленность.
Пищевая промышленность и машиностроение.

Область применения определяется особенностью конструкции и видом используемых материалов при изготовлении основных элементов.

Конструкция с внутренним зацеплением

Особенности данной конструкции заключаются в том, что перекачивание масла или другой жидкости происходит за счет ротора и ведомого колеса. Работает насос по принципу «шестерня в шестерне». В данной конструкции выделяют следующие основные элементы:

Ротор.
Ведомую шестерню.
Элементы, отвечающие за утопление вала в корпусе.
Всасывающий и нагнетающий патрубки.
Различные предохранительные патрубки.

Принцип действия насоса заключается в нижеприведенных моментах:

Вязкая жидкость поступает через всасывающий патрубок в полость, которая образуется между ротором и ведомой шестерней.
Жидкость проходить через конструкцию насоса за счет того, что она попадает в пространство, образующееся зубьями.
На момент вытеснения жидкости из конструкции проточная часть полностью ей заполняется. Полностью запертые уплотнительные карманы позволяют обеспечить весьма большое давление и снижают показатель потерь.

Как и предыдущая конструкция, рассматриваемая может производится при использовании тех же материалов. Разница заключается в нижеприведенных моментах:

Ротор и ведомые шестерни могут изготавливаться из серого и ковкого чугуна. Это связано с более эффективным распределение нагрузки между различными элементами конструкции.
Упорные втулки могут изготавливаться из карбида кремния, бронзы или керамики, карбида вольфрама и многих других износостойких материалов.

Область применения данного типа насоса весьма велика. Примером можно назвать пищевую, нефтяную, газовую и химическую промышленности. Также встречается подобный насос в судостроении и судоходстве. Столь обширная область применения обуславливается тем, что более эффективное распределение нагрузки позволяет использовать материалы, обладающие меньшей прочностью, но большей коррозионной и химической стойкостью.

Что такое шестеренный (шестеренчатый) насос?

Изобретение насосного оборудования уходит своими корнями глубоко в историю. Первый поршневой насос был изобретен приблизительно в первом веке до нашей эры греческим механиком по имени Ктезибий. В процессе развития гидравлических технологий, в шестнадцатом веке был изобретен прототип нынешнего шестеренчатого насоса. Сегодня насосы такого типа широко применяется в промышленном, строительном и бытовом производстве.

Шестеренчатый или как его еще называют, шестеренный насос — это объемный насос, который относится к типу роторных и применяется для перекачки различных видов жидкости. Этот тип насосов отличается надежностью и универсальностью, так как позволяет транспортировать как чистые жидкости, так и вязкие пасты с различными абразивными частицами, незаменим в производстве и выполняет как смазочные, так и перекачивающие функции. Шестеренчатые насосы делятся на два вида: насосы внутреннего и внешнего зацепления. Принцип их работы достаточно схож, заключается во вращении шестерней и циркуляции жидкости между ними. В насосе внешнего зацепления одна шестерня является ведущей, а вторая — ведомой. Ведущая шестерня начинает вращение и ведомая подхватывает его, за счет этого шестерни вращаются в разные стороны. Благодаря этому принципу вращения между зубьями шестерен образуются полости, в которые поступает жидкость. Эта жидкость переносится между полостями всасывания и нагнетания, за счет этого происходит циркуляция и выталкивание жидкости.

Шестереночные насосы применяются в технологическом оборудовании, так как помимо смазочных и перекачивающих функции они используются для создания давления в гидравлических системах. Сегодня шестеренные насосы широко применяются в различных видах промышленности и занимают важную позицию в производстве. При выборе такого насоса важно обращать внимание на следующие характеристики:

— Объем

— Частота вращения и подачи

— Давление и мощность

— КПД

Как и любая техника шестереночные насосы имеют как преимущества, так и недостатки. Среди недостатков можно отметить отсутствие возможности регулирования объема, неравномерность подачи жидкости и изменение направления жидкости, что снижает КПД. К преимуществам этого типа насосов относятся: простота конструкции, надежность, высокая производительность при повышенной частоте вращений, и, конечно же, доступная стоимость.

Шестеренные насосы для особо тяжелых условий работы MAAG Pump, Швейцария

Насос шестеренный высокого давления компании Мааg Pump Systems применяется в химических, фармацевтических, а также в других промышленных процессах, где особое внимание уделяется безопасности эксплуатации, производственной точности и надёжности. Шестеренный насос MAAG можно применять во всех возможных процессах: чем требовательней применения, тем больше подходят насосы MAAG.

Основные преимущества шестеренных насосов MAAG:

Высокоточные насосы с прецизионным зубчатым механизмом.
Низкое давление всасывания вплоть до вакуума.
Минимальное внутреннее перетекание.
Исключительная точность подачи жидкости.
Большие развиваемые давления: до 350 Бар.
Перекачивание жидкостей с вязкостью до 4 000 000 мПа с и температурой до 320º С.
В насосах применяются все типы уплотнений: от сальникового до магнитной муфты.
Оригинальная муфта dryflex.
Модульная конструкция.
Производительность: до 144 м3/ч.

Классификация по принципу действия:

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением. Работа осуществляется по следующему принципу: вращающиеся шестерни выходят из зацепления внутри всасывающей секции насоса. В результате такого процесса внутри механизма образуются пустоты, которые осуществляют выталкивание жидкости в камеру благодаря возрастающему атмосферному давлению. Циркуляция жидкости происходит во впадинах между зубьями обеих шестерен со сторон серповидного элемента к выталкивающему отверстию. Шестерни в нем снова приходят в зацепление и выталкивают переработанную жидкость в основной трубопровод. В конструкции насоса внутреннего зацепления одна шестерня зависима от другой, ведущей из них является ротор, передающий вращение ведомой шестерне.
Шестеренные насосы внешнего зацепления. Принцип работы практически не имеет существенных различий с предыдущим. Однако транспортировка обрабатываемой жидкости в этом случае проистекает во впадинах между зубьями шестерен по всему периметру насосной камеры. Субстанция выталкивается через выпускное отверстие в основной трубопровод, в то время как обе шестерни приходят в зацепление в камере. Шестерни в данной конструкции располагаются одна над другой и имеют одинаковый размер. Высокое давление обеспечивается подшипниками, в которых располагается рабочий элемент оборудования.

Шестеренный насос с внутренним зацеплением относится к роторному типу насосного оборудования, в обиходе данные устройства также называют “зубчатыми”. Рабочие органы такого изделия расположены в прочном корпусе и обладают зубьями, которые при вращении образуют зацепление. Одна из шестерен всегда является ведущей, она напрямую соединена с двигателем и локализуется с ним на одной оси. Ведомая шестерня приводится в движение от ведущей именно благодаря функции зацепления прямыми зубьями колеса. Расстояние между зубьями и корпусом в традиционной конструкции минимально, что обеспечивает протекцию от утечки перерабатываемой рабочей среды. Отличительной особенностью шестеренного насоса с внутренним зацеплением является расположение рабочих деталей – ведомая шестерня располагается внутри ведущей и имеет меньший диаметр. Благодаря этому оборудование обладает функцией самовсасывания, обусловленной более высоким объемом вытеснения.

Гарантийный период на насосы MAAG Pump – 24 месяца с даты ввода в эксплуатацию

Компания Мааg по желанию заказчика может изготовить насосы с дополнительными опциями, а именно:
– насосный агрегат на общей раме
– использовать другие материалы для изготовления корпуса, валов, отличные от стандартного (при условии заказа больше 10 насосов)
– использовать муфты не своего производства: KTR, Arpex
– насос с предохранительной муфтой: внешней и внутренней
– использовать электрический подогрев насоса
– провести тестирование насосов (гидроиспытание, тест на шум)
– подготовить документацию в т.ч. рабочие чертежи на русском языке

Полезная информация о шестеренчатых насосах

Что такое шестеренчатый насос?

Шестеренчатый насос – это тип поршневого насоса прямого вытеснения. Он перемещает жидкость, многократно охватывая фиксированный объем с помощью сцепленных зубчатых колес или шестерен, передавая ее механически с помощью циклического перекачивания. Он обеспечивает плавный безимпульсный поток, пропорциональный скорости вращения его шестерен.

Как работает шестеренчатый насос?

Шестеренчатые насосы используют действие вращающихся зубчатых колес или шестерен для перекачки жидкостей.Вращающийся элемент образует жидкостное уплотнение с корпусом насоса и создает всасывание на входе в насос. Жидкость, всасываемая в насос, заключена в полостях его вращающихся шестерен и передается на нагнетание. Существует две основных конструкции шестеренчатого насоса: внешний и внутренний (рисунок 1).

Внешний шестеренчатый насос

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением состоит из двух идентичных взаимоблокирующих шестерен, поддерживаемых отдельными валами. Обычно одна шестерня приводится в движение двигателем, и он приводит в движение другую шестерню (натяжной ролик ).В некоторых случаях оба вала могут приводиться в движение двигателями. Валы поддерживаются подшипниками с каждой стороны корпуса.

Поскольку шестерни выходят из зацепления на впускной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Жидкость течет в полости и захватывается зубьями шестерни, поскольку шестерни продолжают вращаться относительно корпуса насоса.
Уловленная жидкость перемещается от входа к выходу вокруг обсадной колонны.
Поскольку зубы шестерни становится блокированы на нагнетательной стороне насоса, объем уменьшается, и жидкость вынуждена под давлением.

Никакая жидкость не передается обратно через центр между шестернями, потому что они заблокированы. Точные допуски между шестернями и корпусом позволяют насосу развивать всасывание на входе и предотвращать утечку жидкости обратно со стороны нагнетания (хотя утечка более вероятна для жидкостей с низкой вязкостью).

Насосы с внешним зацеплением могут использовать прямозубые, косозубые или елочные шестерни.

Насос с внутренним зацеплением

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением работает по тому же принципу, но две блокирующие шестерни имеют разные размеры, причем одна вращается внутри другой.Большая шестерня (ротор ) является шестерней с внутренним зацеплением, т.е. ее зубья выступают внутрь. Внутри него находится внешняя шестерня меньшего размера (натяжное колесо – привод только ротор ), установленная не по центру. Он предназначен для блокировки с ротором, так что зубья шестерни входят в зацепление в одной точке. Шестерня и втулка, прикрепленные к корпусу насоса, удерживают натяжное колесо в нужном положении. Неподвижная перегородка или распорка в форме полумесяца заполняет пустоту, образованную смещением от центра монтажного положения натяжного ролика, и действует как уплотнение между впускным и выпускным портами.

Поскольку шестерни выходят из зацепления на впускной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Жидкость течет в полости и захватывается зубьями шестерни, поскольку шестерни продолжают вращаться относительно корпуса и перегородки насоса.
Уловленная жидкость перемещается от входа к выходу вокруг обсадной колонны.
Поскольку зубы шестерни становится блокированы на нагнетательной стороне насоса, объем уменьшается, и жидкость вынуждена под давлением.

В конструкциях шестеренных насосов с внутренним зацеплением используются только прямозубые шестерни.

Каковы основные характеристики и преимущества шестеренчатого насоса?

Шестеренчатые насосы компактны и просты с ограниченным количеством движущихся частей. Они не могут соответствовать давлению, создаваемому поршневыми насосами, или расходам центробежных насосов, но предлагают более высокое давление и производительность, чем лопастные или кулачковые насосы. Шестеренчатые насосы особенно подходят для перекачивания масел и других жидкостей с высокой вязкостью.

Из двух конструкций насосы с внешним зацеплением способны выдерживать более высокое давление (до 3000 фунтов на кв. Дюйм) и скорость потока благодаря более жесткой опоре вала и меньшим допускам. Насосы с внутренним зацеплением обладают лучшими всасывающими способностями и подходят для жидкостей с высокой вязкостью, хотя их полезный рабочий диапазон составляет от 1 сП до более 1000000 сП. Поскольку производительность прямо пропорциональна скорости вращения, шестеренчатые насосы обычно используются для операций дозирования и смешивания. Шестеренчатые насосы могут быть разработаны для работы с агрессивными жидкостями.Хотя они обычно изготавливаются из чугуна или нержавеющей стали, новые сплавы и композиты позволяют насосам работать с агрессивными жидкостями, такими как серная кислота, гипохлорит натрия, хлорид железа и гидроксид натрия.

Насосы с внешним зацеплением также могут использоваться в гидравлических системах, как правило, в транспортных средствах, подъемных механизмах и оборудовании мобильных заводов. При движении шестеренчатого насоса в обратном направлении с использованием масла, перекачиваемого из другого места в системе (обычно с помощью сдвоенного насоса в двигателе), создается гидравлический двигатель.Это особенно полезно для подачи энергии в тех областях, где электрическое оборудование громоздко, дорого или неудобно. Тракторы, например, полагаются на насосы с внешним зацеплением с приводом от двигателя для обеспечения своей работы.

Какие ограничения у шестеренчатого насоса?

Шестеренчатые насосы являются самовсасывающими и могут работать всухую, хотя их характеристики всасывания улучшаются, если шестерни смочены. Шестерни должны смазываться перекачиваемой жидкостью и не должны работать всухую в течение длительного времени. Некоторые конструкции шестеренчатых насосов могут работать в любом направлении, поэтому один и тот же насос можно использовать, например, для загрузки и разгрузки судна.

Строгие допуски между шестернями и корпусом означают, что эти типы насосов подвержены износу, особенно при использовании с абразивными жидкостями или сырьем, содержащим унесенные твердые частицы. Однако некоторые конструкции шестеренчатых насосов, особенно внутренние варианты, позволяют работать с твердыми частицами. Насосы с внешним зацеплением имеют четыре подшипника в перекачиваемой среде и жесткие допуски, поэтому они менее подходят для работы с абразивными жидкостями. Насосы с внутренним зацеплением более надежны, поскольку в жидкости работает только один подшипник (иногда два).Шестеренчатый насос всегда должен иметь сетчатый фильтр, установленный на стороне всасывания, чтобы защитить его от крупных, потенциально опасных твердых частиц.

Как правило, если предполагается, что насос будет работать с абразивными твердыми частицами, рекомендуется выбрать насос с большей производительностью, чтобы он мог работать на более низких скоростях для уменьшения износа. Однако следует иметь в виду, что объемный КПД шестеренчатого насоса снижается при более низких скоростях и расходах. Шестеренчатый насос не следует эксплуатировать слишком далеко от рекомендованной скорости.

Для высокотемпературных применений важно убедиться, что диапазон рабочих температур совместим со спецификацией насоса. Тепловое расширение корпуса и шестерен уменьшает зазоры внутри насоса, что также может привести к повышенному износу и, в крайних случаях, отказу насоса.

Несмотря на все меры предосторожности, шестеренчатые насосы, как правило, со временем изнашиваются шестерни, кожух и подшипники. По мере увеличения зазоров происходит постепенное снижение эффективности и увеличение скольжения потока : утечка перекачиваемой жидкости из нагнетательного патрубка обратно на всасывающую сторону.Проскальзывание потока пропорционально кубу зазора между зубьями зубчатого венца и обсадной колонной, поэтому на практике износ оказывает небольшое влияние до тех пор, пока не будет достигнута критическая точка, от которой характеристики быстро ухудшаются.

Шестеренчатые насосы продолжают перекачивать против противодавления и, если они подвергаются блокировке на выходе, будут продолжать подавать давление в системе до тех пор, пока не выйдет из строя насос, трубопровод или другое оборудование. Хотя по этой причине большинство шестеренчатых насосов оснащены предохранительными клапанами, всегда рекомендуется устанавливать предохранительные клапаны в другом месте системы для защиты оборудования, расположенного ниже по потоку.

Насосы с внутренним зацеплением, работающие на низкой скорости, обычно предпочтительны для жидкостей, чувствительных к сдвигу, таких как продукты питания, краски и мыло. Более высокие скорости и меньшие зазоры в конструкциях с внешним зацеплением делают их непригодными для этих применений. Насосы с внутренним зацеплением также предпочтительны, когда важна гигиена, из-за их механической простоты и того факта, что их легко разобрать, очистить и собрать.

Каковы основные области применения шестеренчатых насосов?

Шестеренчатые насосы обычно используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как масла, краски, смолы или продукты питания.Они предпочтительны в любом приложении, где требуется точное дозирование или выход высокого давления. Производительность шестеренчатого насоса не сильно зависит от давления, поэтому они также предпочтительны в любой ситуации, когда подача нерегулярна.

В следующей таблице перечислены некоторые типичные области применения шестеренчатых насосов с внешним и внутренним зацеплением:

Тип шестеренчатого насоса	Внешний	Внутренний
Различное жидкое топливо и смазочные масла
Дозирование химических добавок и полимеров
Смешивание и смешивание химикатов
Промышленное, сельскохозяйственное и мобильное гидравлическое оборудование
Кислоты и щелочь (нержавеющая сталь или композит)
Смолы и полимеры
Спирты и растворители
Асфальт, битум и гудрон
Пенополиуретан (изоцианат и полиол)
Пищевые продукты: кукурузный сироп, арахисовое масло, какао-масло, шоколад, сахар, наполнители, растительные жиры, растительные масла, корма для животных
Краска, чернила и пигменты
Мыла и ПАВ
Гликоль

Резюме

Шестеренчатый насос перемещает жидкость, многократно заключая фиксированный объем в сцепленные зубцы или шестерни, передавая его механически, чтобы обеспечить плавный безимпульсный поток, пропорциональный скорости вращения его шестерен.Есть два основных типа: внешний и внутренний. Насос с внешним зацеплением состоит из двух идентичных блокирующихся шестерен, поддерживаемых отдельными валами. Шестеренный насос с внутренним зацеплением имеет две блокирующие шестерни разного размера, одна из которых вращается внутри другой.

Шестеренчатые насосы обычно используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как масла, краски, смолы или продукты питания. Они также предпочтительны в приложениях, где требуется точное дозирование или выход высокого давления. Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением способны выдерживать более высокое давление (до 7500 фунтов на кв. Дюйм), тогда как насосы с внутренним зацеплением обладают лучшими всасывающими способностями и больше подходят для жидкостей с высокой вязкостью и чувствительных к сдвигу жидкостей.

Что следует учитывать при выборе шестеренчатого насоса

Шестеренчатые насосы – это наиболее распространенный тип поршневых насосов прямого вытеснения, которые часто используются для перекачивания жидкостей с относительно высокой вязкостью, таких как углеводороды, моторное масло, жидкое топливо и клеи. Для любого ротодинамического насоса с увеличением вязкости производительность насоса снижается из-за увеличения трения. Но в случае шестеренчатых насосов эффект обратный. Увеличение вязкости приводит к более высокому объемному КПД, поскольку вязкие жидкости заполняют зазоры насоса.

Внешние и внутренние шестеренчатые насосы

Шестеренчатые насосы с внутренним и внешним зацеплением имеют схожие принципы работы, но есть некоторые различия в конструкции и конструкции. Жидкость захватывается зубьями шестеренчатого насоса и выталкивается на сторону нагнетания высокого давления. Разница в перекачивающем действии кратко поясняется на рисунке 1. Насосы с внутренним зацеплением обычно имеют лучшую всасывающую способность, чем конструкции с внешним зацеплением, и подходят для жидкостей с высокой вязкостью, хотя их полезный рабочий диапазон составляет от 1 сантипуаз (сП) до более 1 миллиона сП. .

ИЗОБРАЖЕНИЕ 1: Конструкции шестеренчатого насоса. Стрелки указывают направление насоса и жидкости. (Изображения любезно предоставлены компанией Titan Manufacturing
)

Допуски

Поскольку жидкость не может просачиваться назад по пути, по которому она двигалась, а также между зубьями зацепленной шестерни (они создают уплотнение), она должна выходить через выпускное отверстие. Однако между металлическими частями требуется некоторый зазор / зазор, если они трутся друг о друга.Некоторая жидкость будет просачиваться через боковой зазор шестерен до корпуса, периферийный зазор шестерни и отверстие в кожухе, а также зазор между шестернями.

Степень проскальзывания зависит от этих зазоров, развиваемого давления и вязкости жидкости – чем ниже вязкость, тем больше проскальзывание.

Этот зазор должен быть небольшим, обычно около 0,0005 дюйма, чтобы поддерживать повышение давления в насосе.

Есть несколько важных переменных, которые пользователи должны учитывать при выборе размеров и выбора шестеренчатого насоса.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 2: Процент номинальной скорости для вязких жидкостей

Давление и расход

Скорость потока – это количество жидкости, перемещаемой за единицу времени, а давление действует как энергия для перемещения этой жидкости против сопротивления трения и силы тяжести. Давление и расход – два основных параметра, которые указывают на правильный выбор насоса и необходимые модификации.

В отличие от центробежных насосов, в шестеренчатых насосах или любых других объемных насосах объемный поток прямо пропорционален скорости насоса. Каждый оборот будет доставлять фиксированное количество жидкости.

Скорость потока показывает скорость, с которой должны работать насосы. Однако фактический расход будет меньше теоретического значения, так как некоторое проскальзывание будет происходить через зазоры. Объемный КПД шестеренчатого насоса составляет от 80 до 90 процентов. Это означает, что от 10 до 20 процентов жидкости просачивается обратно во впускной порт.

Дифференциальное давление – еще один ключевой фактор при выборе любого насоса. Поскольку скорость потока остается неизменной независимо от давления, в шестеренчатых насосах нет такой вещи, как отключение напора. Если система требует все большего и большего давления от шестеренчатых насосов, это просто добавит больше крутящего момента к компонентам шестеренчатого насоса. По этой причине шестеренчатые насосы снабжены внутренним предохранительным клапаном (а иногда и внешним предохранительным клапаном для приложений высокого давления), настроенным на максимальное желаемое давление в системе.Пользователям всегда рекомендуется определять мощность двигателя (л.с.) в зависимости от давления, на которое установлен предохранительный клапан.

Вязкость

Как уже отмечалось, шестеренчатые насосы часто выбирают для перекачивания жидкости с высокой вязкостью. Важно понимать, какие изменения необходимо внести в насос по мере повышения уровня вязкости.

Зазоры – Вязкая жидкость между движущимися частями препятствует относительному движению между ними.Как правило, желательно иметь небольшой зазор, чтобы жидкость не просачивалась обратно. Но по мере увеличения вязкости напряжение сдвига (τ), определяемое законом вязкости Ньютона, увеличивается (уравнение 1). Для высокого значения вязкости (µ) напряжение сдвига можно уменьшить, уменьшив скорость сдвига или градиент скорости (∂u / ∂y). Один из способов сделать это – увеличить зазор. Однако нет прямой зависимости между вязкостью и зазором, и в конечном итоге это зависит от модели и размера насоса. Конечный пользователь может проконсультироваться с производителем для получения наилучшего разрешения для конкретного приложения.
Скорость насоса – Второй способ уменьшить градиент скорости в уравнении 1 – это уменьшить скорость насоса. Для жидкостей с более высокой вязкостью требуется более низкая скорость насоса, чтобы жидкость могла заполнить пространство между вращающимися зубьями шестерни. Производители насосов рекомендуют максимальную скорость насоса для различной вязкости. На рисунке 2 показан процент номинальной скорости вращения по сравнению с вязкостью для шестеренных насосов с внутренним зацеплением.
Мощность и крутящий момент – Помимо мощности, необходимой насосу для обеспечения определенного расхода и скорости, потребуется дополнительная мощность для компенсации потерь на трение внутри насоса из-за вязкости жидкости.Для низкоскоростных шестеренчатых насосов дополнительная мощность означает увеличение крутящего момента на ротор и вал. Иногда насос с чугунным ротором может быть подвержен выходу из строя зубьев шестерни при работе с высокой вязкостью, когда производитель насоса может рекомендовать насос с ротором из высокопрочной стали. Рекомендуемый предел вязкости для чугунных роторов зависит от размера и модели насоса.

Температура жидкости

Вязкость жидкости уменьшается с повышением температуры.Жидкости часто нагревают перед перекачкой для достижения более высоких допустимых скоростей, большей производительности и более низких требований к мощности. И наоборот, насосы часто требуются для работы с низкотемпературными жидкостями, особенно в холодильном оборудовании или оборудовании для кондиционирования воздуха. В любом случае особое внимание следует уделить конструкции насоса для экстремальных температурных условий.

При высоких температурах могут потребоваться специальные прокладки, упаковочные материалы и различные дополнительные зазоры, применяемые к внутренним частям насоса, чтобы избежать задиров, истирания и других механических повреждений.

Конструкционные материалы

При выборе материалов конструкции, помимо рассмотрения самой жидкости, необходимо учитывать такие факторы, как температура, загрязнение и концентрация жидкости. Также следует учитывать первоначальную стоимость материалов, стоимость замены и срок службы. Стандартные материалы деталей насоса, такие как чугун, бронза и низкоуглеродистая сталь, обычно изначально дешевле. Однако эти материалы могут стать дороже, если вызовут преждевременный выход из строя, непредвиденное обслуживание или замену.Часто нержавеющая сталь серий 300 и 400 популярна в условиях коррозионного истирания. Для некоторых низкоскоростных шестеренчатых насосов более высокая вязкость может потребовать улучшения материала ротора с чугуна до стали, чтобы противостоять увеличению крутящего момента из-за вязкости.

Прочитайте больше статей «Назад к основам», нажав здесь.

Шестеренные насосы

Вся продукция для коробки отбора мощности Коробки отбора мощности Aisin ВОМ трансмиссии Allison Эллисон 1000 – 2000 Эллисон 3000 – 4000 Эллисон 5000 – 9000 Allison AT, MT и HT Приложения Ford 10-ступенчатая (10R140) 6-ступенчатая (6R140) 4R100 и 5R100 Коробки отбора мощности Detroit Итон Фуллер Пер.ВОМ Выносливый Roadranger / Ultrashift Коробка отбора мощности Mack Mack Maxitorque ES Мак mDrive Коробки отбора мощности Volvo I-Shift Механическое переключение на 6-8 болтов 6-8 Болт переключения сцепления 10 болтов Постоянный драйв Обратимый Заднее крепление Раздельный вал Принадлежности для ВОМ Адаптеры передач УДЛИНИТЕЛЬ ВАЛА Органы управления Устройство безопасности Все продукты Fluid Power Насосы сцепления Цилиндров Блоки питания постоянного тока Дамповые насосы Фильтры Шестеренчатые насосы Двигатели Поршневые насосы Водохранилища Насосы для мусора Клапаны Влажный комплект / комбинированный комплект Гидравлические насосы Все продукты для снега и льда Системы контроля Составные части Разбрасыватели Вспомогательный Все гидравлические шланги Плетеные шланги Спиральные шланги Всасывающие шланги Все гидравлические фитинги Плетеные фитинги для шлангов Фитинги для спиральных шлангов Плетеный шланг Фитинги SAE Boss Фитинги Super CAT со спиральными шлангами Спиральный шланг Code 62 Фитинги Фитинги со спиральным шлангом Code 61 Спиральный шланг JIC 37 Фитинги Фитинги ORFS для спиральных шлангов Фитинги BSP для шлангов с оплеткой Плетеный шланг NPTF Шланговые фитинги NPSM Фитинги ORFS для шлангов с оплеткой Плетеный шланг Фитинги JIC 37 Плетеные шланги 2SC Плетеные шланги 1SC Гидравлические адаптеры Гидравлические разъединители

Как добиться большей производительности шестеренчатого насоса?

Шестеренчатые насосы (или поршневые насосы) вытесняют определенный объем жидкости за один оборот вала.Когда вал вращается быстрее, из насоса выходит больше жидкости.

Стандартные скорости вращения двигателя составляют 3600, 1800 и 900 об / мин. Но шестеренчатые насосы работают на гораздо более медленных скоростях, чем эти стандартные скорости двигателя, часто ниже 800 об / мин.

Но как получить больший расход за меньшее время от шестеренчатого насоса? Потому что, честно говоря, время – деньги!

Один из вариантов – установить насос большего размера и использовать частотно-регулируемый привод (или ЧРП), шестеренчатый редуктор или их комбинацию в качестве надстройки к насосу, которые предназначены для управления рабочей скоростью насоса.Или вы можете воспользоваться преимуществами новой технологии шестеренчатых насосов, которые меньше по размеру и специально разработаны для увеличения расхода за счет увеличения рабочих скоростей.

БОЛЬШОЙ НАСОС С РЕДУКТОРАМИ ШЕСТЕРНИ И / ИЛИ VFDS

Редукторы

обычно используются для снижения стандартных скоростей привода в соответствии с требованиями применения насоса, при этом увеличивая крутящий момент на один оборот вала. VFD – это еще одна форма привода с регулируемой скоростью, используемая для управления скоростью и крутящим моментом двигателя.Вы можете использовать то или другое, или их комбинацию.

Минусы этой опции?

Требуется больше оборудования, более крупные насосы обычно имеют высокую цену, а расходы в целом выше из-за дополнительного оборудования. Не говоря уже о занимаемой площади, необходимой для всего этого!

НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ШЕСТЕРЕННОГО НАСОСА

Если вы похожи на большинство специалистов по техническому обслуживанию, то найти дополнительное место и время для обслуживания дополнительного оборудования непросто.Поэтому вы можете захотеть взглянуть на некоторые из новых доступных конструкций шестеренчатых насосов.

Для увеличения расхода мы обычно рекомендуем серию скоростных двигателей Viking Pump. Он специально разработан для работы на более высоких скоростях (чем обычный шестеренчатый насос) без использования частотно-регулируемого привода или шестеренчатого редуктора, что дает оператору больший поток при меньшей занимаемой площади.

Когда приложению требуется больший поток для поддержания его движения, например, шоколад или другая жидкость с высокой вязкостью, может потребоваться насос большего размера, но насосы большего размера стоят дороже.Теперь больший поток можно получить от шестеренчатого насоса меньшего размера при меньшей занимаемой площади.

Это лишь некоторые из наиболее распространенных способов увеличения потока с помощью шестеренчатых насосов. Если вам нужна помощь в поиске подходящего метода для вашего приложения, обратитесь за помощью к инженеру в вашем районе. Их опыт поможет вам быстрее найти то, что вам нужно, и поможет сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.

Если вы хотите подробно изучить поршневые насосы на вашем предприятии, обратитесь к нашим инженерам.Могут быть возможности увеличить поток без более крупного насоса или редукторов и частотно-регулируемых приводов. Мы рады помочь компаниям в Висконсине и Верхнем Мичигане.

Типы шестеренчатых насосов | PumpScout

Шестеренчатые насосы являются наиболее распространенным типом поршневых насосов прямого вытеснения. Они идеально подходят для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как автомобильные масла, пластмассы, краски, клеи и мыло, с постоянным и безимпульсным потоком и обладают способностью самовсасывания.Насосы этого типа не могут работать всухую или работать с жидкостями, содержащими абразивные вещества, а также вызывают большие сдвиговые усилия в жидкости.

Они работают, создавая всасывание на входе с помощью вращающегося узла из двух шестерен – ведущей шестерни и холостого хода. Расход насоса определяется размером полости (объема) между зубьями шестерни, величиной проскальзывания (обратный поток) и скоростью вращения (об / мин) шестерен.

Шестеренные насосы могут быть внешними или внутренними и различаются по конструкции и принципу действия.

Насосы с внутренним зацеплением

Насосы с внутренним зацеплением работают за счет всасывания жидкости во впускное отверстие насоса между зубьями ротора (большая внешняя шестерня) и холостого хода (маленькая внутренняя шестерня), работая по принципу «шестерня в шестерне».Этот тип насоса невероятно универсален и может эффективно перекачивать жидкости с высокой вязкостью на умеренных скоростях.

Другие функции включают:

Высокая температура, умеренное давление, перекачка малой производительности
Конструкция цилиндрической зубчатой передачи (двунаправленная)
Большой и громоздкий корпус
Роторы на одном или двух подшипниках
Постоянный и равномерный напор при любом давлении
Требуется высота всасывания при низком давлении нетто (NPSH)
Может работать всухую на короткие периоды

Насосы с внешним зацеплением

Насосы с внешним зацеплением, как правило, дешевле и проще в эксплуатации, чем насосы с внутренним зацеплением, но для них также требуются четыре подшипника, поддерживающие валы ротора (по сравнению с одним или двумя для насосов с внутренним зацеплением).Они чаще всего используются в смазочных насосах в станках, в гидравлических системах передачи энергии и в качестве масляных насосов в двигателях. Насосы с внешним зацеплением работают с использованием двух шестерен с внешними зубьями для создания потока.

Другие функции включают:

Перекачивание для средних / низких температур и высокого давления
Конструкция цилиндрической или елочной шестерни
Компактный и эффективный дизайн
Жесткие допуски и опора вала с обеих сторон шестерен
Без консольных нагрузок на подшипник
Большой размер выходного отверстия и большая производительность

Понравилось то, что вы прочитали?
Твитнуть

Шестеренчатый насос

– обзор

Введение

Внешние шестеренчатые насосы широко используются в автомобильной отрасли в качестве источников энергии для вспомогательных систем из-за их привлекательных характеристик, касающихся хороших характеристик в широком диапазоне рабочих условий, ограниченных производственных затрат и размеров.Кроме того, постоянная необходимость уменьшения габаритных размеров таких компонентов требует учета противоположной необходимости снабдить одно и то же транспортное средство разными контурами смазки. Эти требования часто вынуждают отделы НИОКР применять тандемные шестеренчатые насосы, то есть машины с внешним зацеплением с несколькими соосными ступенями, заключенными в общий корпус. В этом контексте тандемные насосы по-прежнему подвержены некоторым типичным проблемам шестеренчатых насосов, например, высокому уровню излучаемого шума и вибрации, с последующим эффектом ограничения их реальной привлекательности.По этой причине автомобильные компании очень заинтересованы в изучении динамического поведения таких насосов.

Фактически, некоторые конструктивные параметры, такие как осевой / радиальный зазоры, форма шестерни, количество зубьев, строго связаны с динамикой и гидродинамикой машин с внешним зацеплением, поэтому проводится комплексная экспериментальная кампания для определения их влияния. потребует значительных усилий как с точки зрения времени, так и затрат (Ивантисын и Ивантисынова, 2003).Как следствие, динамика шестеренчатого насоса часто изучается с помощью специальных численных моделей (Battarra & Mucchi, 2017, 2018; Battarra, Mucchi, & Dalpiaz, 2015; Mancò & Nervegna, 1989; Mucchi & Dalpiaz, 2015; Mucchi, Dalpiaz, & Fernandez Del Rincon, 2010; Mucchi, Dalpiaz, & Rivola, 2010; Vacca & Guidetti, 2011; Zardin, Paltrinieri, Borghi, & Milani, 2004; Zhou, Vacca, & Casoli, 2014), начиная с определения колебаний давления подачи и распределение давления вокруг зубчатой пары.

Как видно из приведенного выше обзора литературы, несколько авторов предложили численные модели для прогнозирования пульсаций давления масла в насосах с внешним зацеплением. Режим потока между соединяющимися контрольными объемами обычно устанавливается как ламинарный или турбулентный на основе экспериментальных данных или теоретических предположений, в то время как калибровка модели получается путем итеративного изменения значений коэффициента расхода, часто выводимых из таких баз данных, как Idel’chik (2001). ), связанных с каждым конкретным элементом (геометрия, форма, размеры и т. д.).) межсоединений (Casoli, Vacca, & Franzoni, 2005). Этот подход может потребовать значительных усилий с точки зрения затрат времени как на изменение системы уравнений модели, так и на моделирование одних и тех же рабочих условий несколько раз для удовлетворительной настройки коэффициентов расхода потока. В конце концов, такая настройка может привести к специальному откалиброванному коэффициенту согласования, а не к корреляции, основанной на физике, которая учитывает реальный характер потока. Более того, необходимо подчеркнуть, что доступные базы данных касаются очень простых геометрий межсоединений, которые полностью отличаются от реальных изменяющихся во времени геометрий шестеренчатых насосов.

Кроме того, все рассмотренные модели относятся к цилиндрическим зубчатым колесам. Эти модели редко распространяются на косозубые шестерни, и, в любом случае, это делается с помощью упрощенных подходов. Более подробный подход к изучению гидродинамических явлений, связанных с наличием косозубых зубчатых колес, был представлен в Talbot, Kahraman, and Seetharaman (2014), но методология использовалась для анализа потерь мощности в карманах в обычных редукторах. Несмотря на то, что он основан на детальном подходе, учитывающем изменение свойств жидкости в направлении ширины забоя, он ограничен самой зоной зацепления и не может применяться к шестеренным насосам.

Использование CFD-анализа для изучения гидродинамических явлений в шестеренчатых насосах присутствует в литературе, большинство из них касается 2D-моделирования. Castilla et al. (2010) изучали структуру турбулентности во всасывающей камере шестеренчатого насоса с внешним зацеплением, освещая достоинства и недостатки моделирования CFD, примененного к этим машинам. В этом случае, как и в Ghazanfarian and Ghanbari (2015), двухмерная стратегия позволяет понять основные гидродинамические явления, связанные с объемными устройствами.Только недавно полное трехмерное моделирование стало использоваться для объемного анализа насоса (Castilla, Gamez-Montero, Raush, & Codina, 2017; Frosina, Senatore, & Rigosi, 2017).

В данной статье авторы вводят моделирование тандемного шестеренчатого насоса с использованием эйлерова подхода с целью сосредоточить внимание как на методе, принятом для определения режимов потока в соединениях контрольного объема, так и на методологии, разработанной для принятия учитывать влияние косозубых шестерен.Более того, еще один оригинальный вклад этого исследования касается оценки коэффициентов расхода потока на основе методологии CFD и эффективного реального характера потока. Аналогичный подход был также предложен в Rundo and Altare (2017), но анализ был сосредоточен на определении коэффициента нагнетания на всасывающем отверстии лопастного насоса. Эффективность результатов применения настоящей модели подтверждается хорошим согласием с экспериментальными данными, что позволяет определить систематическую процедуру, которая может помочь калибровке модели.Эта процедура становится еще более подходящей, когда она применяется к шестеренчатым насосам, приводимым в действие электродвигателем и предназначенным для работы в фиксированных рабочих условиях, что на самом деле является случаем тандемного насоса, представленного в этой статье. В этом сценарии проектировщики особенно заинтересованы в достижении высокоточного моделирования насоса в конкретной рабочей точке, и этот аспект уменьшает размер необходимой кампании моделирования CFD. Кроме того, взаимное взаимодействие ступеней шестеренчатого насоса (т.е.е., ступени низкого и высокого давления) учитывается в модели, а результаты объясняются и обсуждаются. Некоторые предварительные результаты, обсуждаемые в следующих разделах, уже были предложены Battarra и Mucchi (2016); тем не менее, подробное описание всего подхода к моделированию, относящегося как к CFD, так и к модели с сосредоточенными параметрами (LP), предоставляется в настоящей работе. Результаты, полученные с применением настоящей модели, также были использованы в Battarra and Mucchi (2016) для демонстрации надежности новой полуаналитической процедуры для расчета силы давления и крутящего момента, приложенных к зубчатым колесам.

Насосные шестерни – Изготовление насосных шестерен с зубчатыми передачами

Компания Gear Motions является экспертом в области насосных шестерен. Мы обладаем опытом и современным оборудованием, необходимым для производства высококачественных прецизионных шестерен для всех типов и размеров насосов.

Шестеренчатые насосы – это поршневые насосы прямого вытеснения, то есть они перекачивают постоянное количество жидкости за каждый оборот. Они могут перекачивать все виды жидкостей, включая вязкие, полимеры, горючее и смазочные масла, смолы и едкие жидкости, такие как ПВХ.Шестерни являются сердцем поршневого насоса, поэтому убедитесь, что ваши шестерни самого высокого качества, сотрудничая с Gear Motions.

Мы производим ведущую и ведомую шестерни для шестеренчатых насосов с внутренним и внешним зацеплением. Наши возможности включают прямозубые или косозубые шестерни; как цельный вал, так и шлифованные отверстия. Многие шестерни насоса имеют шлифованный профиль зуба, что обеспечивает минимальную пульсацию и улучшенный срок службы по сравнению с нарезными шестернями. Типичными используемыми материалами являются нержавеющая сталь D2, 303, 316 и 440c, но также распространены и другие материалы, такие как пластик, серый и ковкий чугун, бронза и сталь.

В шестернях насосов распространенной проблемой может быть «проскальзывание» или утечка жидкости через внутренние зазоры. Компания Gear Motions специализируется на минимизации скольжения за счет соблюдения чрезвычайно жестких допусков при шлифовании торцевой ширины шестерен, а затем измерения и согласования корпусов насоса для минимального зазора.

Наш обширный опыт в проектировании и производстве шестерен насосов включает работу с широким спектром отраслей и типов оборудования, включая:

Шестеренчатый насос для тяжелых условий эксплуатации
Шестеренные насосы высокого давления
Промышленные шестеренчатые насосы
Военное применение
Насосное оборудование для газовых и нефтяных промыслов
Вакуумные насосы для чистых помещений
Водяной насос для пожарных машин
Шестерни насоса автоматической коробки передач
Шестерни масляного насоса
Шестерни насоса-дозатора жидкости

Диаметр : 0.