Устройство шестеренного насоса: Шестеренные насосы

Устройство шестеренного насоса: Шестеренные насосы – устройство, назначение

alexxlab | 28.01.2023 | 0 | Разное

Содержание

Принцип работы шестерёнчатого насоса

Существует около полутора десятков самых разных насосов для технических жидкостей. Их применение может быть обусловлено необходимым давлением на выходе, производительностью и габаритными размерами устройства. Если в сельском хозяйстве и в строительстве практически ничего не ограничивает возможность применения насоса той или иной конструкции, то под капот автомобиля можно поместить далеко не каждый насос. Одним из видов гидронасосов, активно применяемый в автомобилестроении, стал насос шестерёнчатого типа.

Содержание:

Что такое насос шестерёнчатый насос
Как работает гидравлический насос
Виды шестерёнчатых насосов
Недостатки и поломки устройства

Что такое насос шестерёнчатый насос

Для нормального функционирования двигателя и различных систем автомобиля может применяться как мембранный насос, шестерёнчатый, так и роторный. В тех системах, где необходимо добиться высокого давления, хорошей производительности и стабильной длительной работы, применяют именно насос шестерёнчатого типа.

Как правило, это масляный насос системы смазки двигателя. Его задача состоит в том, чтобы обеспечить номинальное давление масла, которое жизненно необходимо для качественной смазки трущихся деталей.

В некоторых типах автомобильных моторов, с сухим типом картера и масляным бачком, насос дополнительно производит перекачку жидкости из картера обратно в бачок. Шестерёнчатый насос это устройство, способное перекачивать жидкость с помощью лопастей (зубьев) шестерён. Одна из них ведущая, которая соединена с приводным валом, вторая ведомая, она вращается свободно и входит в постоянное зацепление с ведущей.

Как работает гидравлический насос

Принцип работы шестерёнчатого насоса показан на схеме ниже. Жидкость попадает во впускной патрубок либо самотёком, либо под воздействием разряжения, которое создаёт насос, а на выходе из устройства жидкость уже имеет необходимое для системы давление. Оно может регулироваться как оборотами насоса, так и специальным ограничительным клапаном.

Принцип действия устройства заключается в постоянном изменении объёма между зубцами ведущей и ведомой шестерни, помещённых в герметичный корпус.

Насос шестерёнчатый находит широчайшее применение не только в автомобилестроении благодаря целому ряду важных технических показателей:

такой насос способен подавать жидкость очень равномерно, без перепадов давления;
его конструкция предельно проста, поэтому крайне надёжна;
он не требует частого и сложного обслуживания и очень прост в ремонте;
срок эксплуатации такого устройства достаточно длительный;
насос может создавать высокое давление и имеет высокую производительность.

Виды шестерёнчатых насосов

В автомобильном моторе масляный шестерёнчатый насос может приводиться в движение или от коленвала, или от распредвала посредством привода. Устройство бывает как регулируемого типа, так и без регулировки. Последний поддерживает стабильное давление при помощи контрольного клапана, как правило, шарикового типа.

(шарик, нагруженный пружиной, перекрывает маслопровод до момента обеспечения определённого давления в контуре смазки).

Насос регулируемого типа может изменять давление в контуре только изменяя свою производительность в зависимости от оборотов мотора, а в насосах нерегулируемого типа, при превышении номинального давления срабатывает защитный (перепускной) клапан, который ограничивает подачу масла, направляя его излишки либо во всасывающий объем, либо в картер мотора. По конструкции шестерёнчатый насос может быть двух типов:

С зацеплением наружного типа, когда шестерни находятся рядом на параллельных осях.

С зацеплением внутреннего типа, когда шестерни помещены одна в другую.

Оба типа насосов имеют схожие технические характеристики по производительности, но размеры насоса с наружным зацеплением больше. Более компактный насос с внутренним расположением шестерён. сложнее в производстве, поэтому и цена его на порядок выше.

Недостатки и поломки устройства

Несмотря на довольно простую конструкцию, устройство может терять работоспособность, о чем будет говорить низкое давление в контуре или его полно отсутствие. Это может произойти по нескольким причинам. Самая распространённая из них — поломка привода насоса. Могут повредиться шлицы приводного вала, также при определённом уровне естественного износа давление насоса может быть недостаточным.

При недостаточном давлении виновником может быть редукционный клапан, который может засориться или пружина, которая нагружает клапан, может потерять свои свойства. Сам шарик может перекоситься и клапан не сможет работать корректно. Пониженное давление может быть следствием загрязнения полостей насоса или всасывающего канала, загрязнение масляного фильтра. Нерегулируемый шестерёнчатый насос все реже используется в современной технике, поскольку он способствует повышенному износу масла, а КПД его чрезвычайно мал. К тому же мощность двигателя, затраченная на привод устройства, на 35% выше по сравнению с роторным, более современным масляным насосом.

Шестеренные насосы: классификация и устройство

27 мая 2019

В них перекачивание жидкости происходит в камерах изменяющегося объема, которые образуют профили шестерен.

Что свойственно НШ

наличие статора с ротором и замыкателей;
герметичное разделение всасывающей и нагнетательной камер при одновременном замыкании замыкателей, статора и ротора;
подача происходит путем возникновения во всасывающей камере объема, герметично отсекаемого замыкателями;
образование защемленного объема;
распределение жидкости во всасывающей и нагнетательной полостях – щелевое, без необходимости в золотниках и клапанах;
одна степень свободы у замыкателей;
пульсирующая, неравномерная подача жидкости;
нагрузка не определяет подачу насоса.

Большинство признаков свойственно ряду объемных гидравлических машин, т. к. шестеренные относятся к объемным.

Примерная классификация насосов НШ

Различают

по виду зацепления
- внутреннего
- внешнего
по форме зубьев
- прямые
- шевронные
- винтовые
от направления вращения ротора
- правого
- левого
- реверсивного
по числу сцепляющихся роторов
- 2-ух роторные
- 1-но роторные
по числу ступеней
- одноступенчатые
- многоступенчатые
по возможности регулировки
- регулируемые
- нерегулируемые
по способу обеспечения работоспособности от давления

разгруженные

неразгруженные

с автоматической регулировкой торцевых зазоров

Такая классификация условна.

Подбирая насос, следует учитывать ряд параметров.

Насос внутреннего зацепления отличает меньший уровень шума и пульсации, но в производстве он дороже и чаще используются в стационарных машинах – станках и прессах.

Насосы внешнего зацепления одноступенчатые распространены в технике, наиболее всего – в гидроприводах мобильных машин.

Особенности:

низкая цена;
значительная вариативность возможных скоростей вращения;
значительный диапазон вязкости рабочей жидкости, т.е. работоспособность при значительном перепаде температур;
создание высокого давления несмотря на небольшой вес

Конструкция шестеренного насоса

Конструктивно насос состоит из: корпуса, ведущего и ведомого вала-шестерни, крышек передней и задней, подшипников и крепежа.

Работа

На примере насоса НШ наружного зацепления (см. рисунок).

Воздух при вращении ведомой и ведущей шестерен заполняет межзубьевой объем, подается из линии всасывания 8 в полость нагнетания 3.

В линии всасывания благодаря создаваемому разряжению за счет перепада давления масло поднимается из бака Б по всасывающему трубопроводу 7 в межзубьевое пространство всасывающей полости.

При вращении шестерен масло перемещается в область нагнетания и при входе зубьев в зацепление выталкивается в нагнетательную линию.

При этом подача жидкости происходит в направлении стрелок на рис., а не в местах зацепления

Возврат к списку

Полезная информация о шестеренных насосах с внешним зацеплением

Что такое насос с внешним зацеплением?

Шестеренчатый насос представляет собой насос прямого вытеснения (PD). Шестеренчатые насосы используют действия вращающихся шестерен или шестерен для перекачки жидкости. Вращающиеся шестерни образуют жидкостное уплотнение с корпусом насоса и создают вакуум на входе в насос. Жидкость, всасываемая насосом, попадает в полости вращающихся шестерен и направляется на нагнетание. Шестеренчатый насос обеспечивает равномерный поток без пульсаций, пропорциональный скорости вращения его шестерен.

Существует две основные конструкции шестеренчатого насоса: внутренняя и внешняя (рис. 1). Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением имеет две взаимосвязанные шестерни разных размеров, одна из которых вращается внутри другой. Шестеренчатый насос с внешним зацеплением состоит из двух идентичных взаимосвязанных шестерен, поддерживаемых отдельными валами. Как правило, одна шестерня приводится в движение двигателем, а она приводит в движение другую шестерню (натяжную). В некоторых случаях оба вала могут приводиться в движение двигателями. Валы поддерживаются подшипниками с каждой стороны корпуса.

В этой статье более подробно описаны шестеренчатые насосы с внешним зацеплением.

Как работает шестеренчатый насос с внешним зацеплением?

Рабочий цикл шестеренчатого насоса состоит из трех стадий: наполнение, перекачка и подача (рис. 2).

Когда шестерни выходят из зацепления на входной стороне насоса, они создают расширенный объем. Жидкость поступает в полости и захватывается зубьями шестерен, поскольку шестерни продолжают вращаться относительно корпуса насоса.
Захваченная жидкость перемещается от входа к выпуску по обсадной колонне.
Когда зубья шестерен сцепляются на стороне нагнетания насоса, объем уменьшается, и жидкость вытесняется под давлением.

Жидкость не проходит обратно через центр между шестернями, поскольку они заблокированы. Жесткие допуски между шестернями и корпусом позволяют насосу развивать всасывание на входе и предотвращают утечку жидкости обратно со стороны нагнетания (хотя утечка более вероятна для жидкостей с низкой вязкостью).

В конструкциях насосов с внешним зацеплением могут использоваться прямозубые, косозубые или шевронные шестерни (рис. 3). Косозубая конструкция зубчатого колеса может снизить шум и вибрацию насоса, поскольку зубья входят в зацепление и выходят из зацепления постепенно во время вращения. Однако важно уравновешивать осевые силы, создаваемые зубьями косозубых шестерен, и этого можно добиться, установив вместе два набора «зеркальных» косозубых шестерен или используя V-образный рисунок «елочкой». В этой конструкции осевые силы, создаваемые каждой половиной шестерни, уравновешиваются. Преимущество цилиндрических зубчатых колес в том, что они могут вращаться с очень высокой скоростью и их легче изготовить.

Каковы основные характеристики и преимущества шестеренчатого насоса с внешним зацеплением?

Шестеренчатые насосы компактны и просты, имеют ограниченное количество движущихся частей. Они не могут соответствовать давлению, создаваемому поршневыми насосами, или скорости потока центробежных насосов, но обеспечивают более высокое давление и производительность, чем лопастные насосы. Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением особенно подходят для перекачки воды, полимеров, топлива и химических добавок. Небольшие насосы с внешним зацеплением обычно работают со скоростью до 3500 об/мин, а более крупные модели с косозубыми или шевронными шестернями могут работать со скоростью до 700 об/мин. Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением имеют жесткие допуски и опору вала с обеих сторон шестерен. Это позволяет им работать при давлении до 7250 фунтов на кв. дюйм (500 бар), что делает их хорошо подходящими для использования в гидроприводах.

Поскольку производительность прямо пропорциональна скорости и представляет собой плавный поток без импульсов, шестеренные насосы с внешним зацеплением обычно используются для операций дозирования и смешивания, поскольку дозирование происходит непрерывно, а производительность легко контролировать. Небольшой внутренний объем обеспечивает надежное измерение жидкости, проходящей через насос, и, следовательно, точное управление потоком. Они также широко используются в двигателях и коробках передач для циркуляции смазочного масла. Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением также могут использоваться в гидравлических силовых установках, как правило, в транспортных средствах, подъемных машинах и передвижном оборудовании. Привод шестеренчатого насоса в обратном направлении с использованием масла, перекачиваемого из другого места в системе (обычно сдвоенным насосом в двигателе), создает двигатель. Это особенно полезно для обеспечения питания в местах, где электрооборудование громоздкое, дорогое или неудобное. Тракторы, например, полагаются на внешние шестеренчатые насосы с приводом от двигателя для обеспечения своих услуг.

Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением могут быть спроектированы для работы с агрессивными жидкостями. Хотя они обычно изготавливаются из чугуна или нержавеющей стали, новые сплавы и композиты позволяют насосам перекачивать агрессивные жидкости, такие как серная кислота, гипохлорит натрия, хлорид железа и гидроксид натрия.

Каковы ограничения шестеренчатого насоса?

Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением являются самовсасывающими и могут работать всухую, хотя их характеристики всасывания улучшаются, если шестерни смачиваются. 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.

Жесткие допуски между шестернями и корпусом означают, что эти типы насосов подвержены износу, особенно при использовании с абразивными жидкостями или сырьем, содержащим увлеченные твердые частицы. Насосы с внешним зацеплением имеют четыре подшипника в перекачиваемой среде и жесткие допуски, поэтому они менее подходят для работы с абразивными жидкостями. Для этих применений шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением более надежны, поскольку в жидкости работает только один подшипник (иногда два). На стороне всасывания шестеренчатого насоса всегда должен быть установлен сетчатый фильтр, 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 более высокой производительностью, чтобы он мог работать на более низких скоростях для уменьшения износа. Однако следует иметь в виду, что объемный КПД шестеренчатого насоса снижается при меньших скоростях и расходах. Шестеренчатый 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 шестерен уменьшает зазоры внутри насоса, что также может привести к повышенному износу и, в крайних случаях, к отказу насоса.

Несмотря на все меры предосторожности, шестеренчатые насосы обычно изнашиваются с течением времени. По мере увеличения зазоров происходит постепенное снижение эффективности и увеличение проскальзывания потока: утечка перекачиваемой жидкости с нагнетания обратно на сторону всасывания. Проскальзывание потока пропорционально кубу зазоров между зубьями шестерни и корпусом, поэтому на практике износ оказывает незначительное влияние до тех пор, пока не будет достигнута критическая точка, после которой производительность быстро ухудшается.

Шестеренчатые насосы продолжают качать против противодавления и, в случае блокировки на выходе, будут продолжать создавать 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 других частях системы для защиты оборудования, расположенного ниже по потоку.

Высокие скорости и узкие зазоры шестеренчатых насосов с внешним зацеплением делают их непригодными для перекачивания чувствительных к сдвигу жидкостей, таких как пищевые продукты, краски и мыло. Для этих применений обычно предпочтительны шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением, работающие на более низкой скорости.

Каковы основные области применения шестеренных насосов?

Насосы с внешним зацеплением обычно используются для перекачивания воды, светлых масел, химических добавок, смол или растворителей. Они предпочтительны для любого применения, где требуется точное дозирование, например, топлива, полимеров или химических добавок. Производительность шестеренчатого насоса не сильно зависит от давления, поэтому они также предпочтительнее в любой ситуации, когда подача неравномерна.

Некоторые типичные области применения шестеренчатых насосов с внешним зацеплением:

Вода
Различные топливные масла и смазочные масла (системы смазки двигателей и коробок передач)
Дозирование химических добавок и полимеров
Химическое смешивание и смешивание
Промышленное, сельскохозяйственное и мобильное гидравлическое оборудование (тракторы, дровоколы, подъемники и т. д.)
Кислоты и щелочи (с конструкцией из нержавеющей стали или композита)
Смолы и полимеры
Спирты и растворители

Краткая информация

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением перемещает жидкость, многократно заключая фиксированный объем во взаимосвязанные шестерни, механически перемещая его для обеспечения плавного беспульсирующего потока, пропорционального скорости вращения его шестерен.

Насосы с внешним зацеплением обычно используются для перекачивания воды, светлых масел, химических добавок, смол или растворителей. Они предпочтительны в приложениях, где требуется точное дозирование или выход высокого давления. Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением способны выдерживать высокое давление. Жесткие допуски, несколько подшипников и работа на высоких скоростях делают их менее подходящими для жидкостей с высокой вязкостью или любых абразивных сред, а также для подачи с увлеченными твердыми частицами.

Что такое гидравлический шестеренчатый насос? – Гидравлический насос Kawasaki

Шестеренчатый гидравлический насос является важной машиной, используемой в различных промышленных процессах, таких как горнодобывающая промышленность, строительство, металлургия и химическая промышленность. Он также широко используется в сельском хозяйстве, садоводстве и управлении водными ресурсами. Эта статья даст вам общее представление о гидравлическом шестеренчатом насосе, его принципе работы и некоторых областях его применения.

Происхождение и развитие гидравлического шестеренчатого насоса

Гидравлический шестеренчатый насос — это машина, использующая силу гидравлики для передачи вращательного движения. Впервые он был изобретен в 1795 году сэром Уильямом Симингтоном. Современный гидравлический шестеренчатый насос был разработан в начале 1800-х годов.

Принцип работы гидравлического шестеренчатого насоса

Принцип работы гидравлического шестеренчатого насоса прост. Он состоит из двух шестерен, соединенных валом. Шестерни вращаются двигателем или мотором, а вал передает вращательное движение шестерням. Затем это вращательное движение передается на выходной вал, который можно использовать для перемещения предметов или жидкости.

Как работает гидравлический шестеренчатый насос?

Гидравлический шестеренчатый насос — это устройство, использующее силу гидравлики для перемещения объектов. Гидравлический шестеренчатый насос работает, используя давление гидравлической жидкости для перемещения объектов. Гидравлическая жидкость находится под давлением двигателя, а затем направляется насосом для перемещения объекта.

Двигатель приводит в действие насос, а насос использует давление гидравлической жидкости для перемещения объекта. Давление гидравлической жидкости контролируется клапаном, который позволяет регулировать поток жидкости.

Что такое гидравлический шестеренный насос

Различные типы гидравлических шестеренных насосов

Шестеренчатые гидравлические насосы обеспечивают перемещение жидкости или воздуха с высокой скоростью и широко используются в различных отраслях промышленности. Существует три основных типа гидравлических шестеренчатых насосов: импульсные, роторные и центробежные. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, о которых будет сказано ниже.

Импульсные шестеренчатые насосы являются простейшим типом насосов и работают за счет использования импульса для перемещения жидкости. Их можно использовать для перемещения жидкости на высоких скоростях, но они также могут быть довольно шумными. Роторные шестеренные насосы используют вращающееся рабочее колесо для перемещения жидкости. Они тише импульсных шестеренчатых насосов, но для их работы требуется больше мощности. В центробежных шестеренных насосах для перемещения жидкости используется вращающееся рабочее колесо. Они являются наиболее мощным типом насосов и часто используются для перемещения больших объемов жидкости.

Сколько у них передач и для чего они используются?

Гидравлический шестеренчатый насос представляет собой машину, использующую гидравлическую энергию для перемещения груза. Шестерни в гидравлическом шестеренчатом насосе используются для изменения скорости движения груза. Шестеренчатые насосы используются для различных целей, включая перемещение жидкостей, удаление частиц и создание давления.

В шестеренчатом насосе используется множество различных шестерен, в зависимости от типа нагрузки, для перемещения которой предназначен шестеренчатый насос. В шестеренчатых насосах обычно используются шестерни, изготовленные из металла, пластика или керамики. Шестерни, используемые в шестеренных насосах, часто имеют размер в соответствии с размером объекта, для перемещения которого они предназначены.

Преимущества использования гидравлического шестеренчатого насоса

Использование гидравлического шестеренчатого насоса в вашем бизнесе дает множество преимуществ. Вот лишь некоторые из них:

– Надежны и долговечны.
— Они эффективны и могут быстро перемещать большое количество жидкости.
– Их можно использовать в различных областях, таких как бурение нефтяных скважин и перекачка воды.

– Они часто дешевле других типов насосов.

Недостатки использования гидравлического шестеренчатого насоса

Шестеренчатые гидравлические насосы могут быть очень эффективными при правильном использовании, но они имеют некоторые недостатки, которые следует учитывать. Основным недостатком является необходимость в надежном источнике питания. Шестеренчатые насосы также могут быть сложны в эксплуатации, и они могут быстро изнашиваться, если их не обслуживать должным образом.

Кроме того, шестеренчатым насосам может быть трудно передавать мощность из одного места в другое, а также они могут быть шумными. Наконец, гидравлические шестеренчатые насосы не всегда являются наиболее энергоэффективным вариантом, поэтому для них может потребоваться больше топлива, чем для других типов насосов.

Что такое гидравлический шестеренчатый насос

Насосы используются в гидравлических системах, поскольку они могут быстро перемещать большое количество жидкости. Когда насос работает, перекачиваемая им жидкость перемещается из одной точки в другую. Вот почему насосы так важны в гидравлических системах; они помогают перемещать жидкость и обеспечивают бесперебойную работу.

Насосы также можно использовать для управления потоком жидкости. Когда насос работает, он будет толкать жидкость в том или ином направлении. Это может быть использовано для контроля потока воды или других жидкостей.

Какие детали внутри шестеренчатого насоса?

Шестеренчатые насосы используются во многих отраслях промышленности для перемещения больших объемов жидкости или газа. Они состоят из вала, редуктора и двигателя. Вал является основным компонентом, который перемещает жидкость или газ. Коробка передач отвечает за скорость и направление движения. Двигатель приводит в действие шестеренчатый насос.
Внутри шестеренчатого насоса есть несколько частей, которые работают вместе, чтобы обеспечить его работу. Эти детали включают вал, шестерни, подшипники, уплотнения и рабочие колеса. Вал является основным компонентом, который перемещает жидкость или газ. Его диаметр и длина выбираются в зависимости от области применения, для которой будет использоваться шестеренчатый насос. Шестерни расположены на валу и преобразуют вращательное движение в поступательное. Подшипники расположены на каждой шестерне и помогают уменьшить трение между различными частями шестеренчатого насоса. Уплотнения помогают предотвратить попадание мусора в редуктор и его повреждение. Рабочие колеса помогают проталкивать жидкость или газ через шестерни в двигатель.
Скорость, с которой шестеренный насос перемещает жидкость или газ, зависит от того, какой крутящий момент приложен к двигателю.

TOP HEADLINES