Шестеренчатый насос: производительность, принцип работы

Оглавление

Шестеренчатый насос: производительность, принцип работы

Для перекачки вязких сред — минеральных масел, смазок, парафинов, нефтепродуктов и т.д. — широко применяются шестеренные (шестеренчатые) насосные установки. Их работа позволяет поддерживать высокое давление, при этом конструкция подающей части обеспечивает низкую пульсацию. Эти и другие преимущества обуславливают стабильно растущий спрос как на шестеренные масляные насосы, так и на агрегаты с повышенной производительностью, собранные на их основе.

Конструкция и устройство шестеренного насоса

Шестеренчатые устройства относятся ка так называемым роторным насосам. Основной рабочий орган насоса — шестерни, которые и обеспечивают нагнетание состава при перекачивании.

Шестерни могут иметь разный размер и количество зубьев. При этом форма зуба является одним из наиболее важных показателей, влияющих на работу системы. По этому показателю шестерни делят на:

  1. Прямозубые цилиндрические.
  2. Косозубые цилиндрические.
  3. Шевронные.

Первая разновидность наиболее проста в изготовлении и монтаже, потому самая дешевая. Косозубые и шевронные шестерни обеспечивают минимальную пульсацию масляных перекачиваемых составов, поэтому для изготовления устройств с высокими показателями подачи используют именно такую конструкцию. С другой стороны, пульсация будет небольшой даже у моделей с прямозубыми шестернями, что однозначно является преимуществом описываемой конструктивной схемы.

Устройство и принцип действия шестеренчатых насосов

Основные элементы конструкции шестеренного насоса для масла или другого вязкого материала:

  • Корпус, который может быть изготовлен из ковкого /серого чугуна, углеродистой стали, нержавеющей стали или дуплекса.
  • Пара шестерен — ведущая и ведомая. Для их изготовления применяют углеродистую сталь с максимальными показателями прочности, нержавеющую сталь, прочные полимеры или композитные материалы.

Обратите внимание! Наличие ведущей и ведомой шестерен характерно для моделей с внешним зацеплением. Модели с внутренним зацеплением оснащаются шестернями разного размера и конфигурацией — внешней и внутренней.

  • Вал, который обеспечивает передачу вращения от двигателя к ведущей шестерне.
  • Втулки из бронзы, графита, карбида креплений или других материалов, обладающих повышенной стойкостью к истиранию.
  • Уплотняющие элементы.

Работа масляных насосов шестерённого типа предполагает постоянный контакт большинства деталей с перекачиваемой средой. При этом перекачивать система может не только масла, но и химически активные жидкости, например, составы с высоким содержанием кислот и щелочей. Это, а также потребность стабильной работы с горячими материалами приводит к тому, что для изготовления корпуса, шестерен и втулок используются только материалы с высокими показателями коррозионной стойкости.

Еще один важный параметр, влияющий на конструкцию и на рабочие характеристики — уплотнение вала. Оно может быть обеспечено за счет:

  • Установки магнитной муфты.
  • Торцевого уплотнения.
  • Сальникового уплотнения.
  • Установки манжеты.

Выбор способа уплотнения определяется конструкцией самого шестеренного насоса и влияет на производительность системы лишь косвенно: основное влияние этот узел оказывает на ресурс работы, отказоустойчивость и, как следствие, на цену.

Шестеренчатый насос: схема, чертеж

Основные элементы конструкции типичного устройства с внешним зацепление шестерен:

Схема, иллюстрирующая принцип работы устройства:

Схема устройства и принцип работы моделей с внутренним зацеплением:

Шестеренчатый насос: принцип работы, действия

За вытеснение масла или другой жидкости в шестеренчатых насосах отвечают зубчатые колеса — шестерни. При их вращении формируется поток с нужными рабочими характеристиками, а производительность системы зависит и от конфигурации рабочих органов, и от частоты их вращения.

Работа шестеренного насоса с внешним зацеплением

Вне зависимости от типа и от производительности устройства шестерного типа работают от электропривода. Электрический двигатель (мощность его должна соответствовать модели приводимого в движение устройства) вращает вал. При этом:

  • Закреплённая на валу ведущая шестерня приводит в движение ведомую. Обе детали вращаются с одинаковой скоростью в противоположных направлениях.

Обратите внимание! В некоторых моделях шестеренчатых насосов используется больше двух шестеренок. Трехшестеренчатые модели не слишком распространены, но их могут использовать в маслопроводах или гидролиниях для формирования двух независимых потоков масляной смеси.

  • При выходе зубьев из зацепления формируется зона разрежения напротив отверстия, через которое поступает масло. За счет разрежения жидкость всасывается в полость корпуса, где тут же захватывается вращающимися зубьями. Поскольку зазор между статором и подвижной частью системы минимален, потери производительности сводятся практически к нулю.
  • Масляная смесь иди другой состав перемещается в небольших камерах, которые формируются с одной стороны стенкой корпуса (статора), а с другой — впадиной между зубьями. Точная подгонка шестерен и направление их вращение делает невозможным прохождение жидкости вместе зацепления.
  • После оборота ведущей и ведомой шестерен жидкость под давлением подается в напорную линию.

Как работает шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

Устройство с внутренним зацеплением из-за отличий в конструкции работает по другой схеме. А именно:

  • Расцепление зубьев ротора и ведомой шестерни становится причиной создания разрежения.
  • Из-за разрежения масло всасывается из подающей линии в образованную шестеренками полость.
  • Транспортировка среды через корпус происходит в зазорах между зубьями ведомой шестерни и внутренними выступами ротора.
  • За разделение жидкости и уплотнение для минимизации утечек отвечает внутренняя вставка, которая выполняется ф форме полумесяца.
  • При повторном зацеплении создается избыточное давление, которое обеспечивает выталкивания масла под давлением в напорную линию.

Такой способ перекачки составов дает возможность работать как со средами, отличающимися минимальной вязкостью (растворители), так и с достаточно вязкими материалами (плотные масляные материалы, жидкое стекло). Температура перекачиваемой жидкости тоже может быть очень высокой — при правильной настройке современное оборудование, изготовленное из стойких материалов, выдерживает длительный нагрев до +400°С.

Шестеренчатые насосы Г11: характеристики, АССОРТИМЕНТ ПГЗП

Для оборудования такого типа средний КПД составляет около 0,85, сто может считаться невысоким показателем. При этом основные характеристики устройств приводятся в таблице:

 Внешнее зацеплениеВнутренне зацепление
Рабочий объем, кубических сантиметров0,5 — 2501,7 — 250
Максимальное рабочее давление, бар280315
Максимальная скорость вращения, оборотов в минуту38003600
Максимальная мощность, кВт8595
Подача, кубометров в часДо 60380
Температура среды, °СДо 350До 450
Вязкость, сСтДо 100 тыс.До 1 млн.

Производительность шестеренного насоса

Основные параметры производительности агрегатов шестеренного типа — это:

  • Объем рабочей камеры — показатель, характеризующий количество материала, перекачиваемой за один цикл.
  • Подача — объем жидкости, которое можно перекачать за единицу времени.
  • Давление — уровень давления, которое может обеспечить установка.

Для контроля максимального давления в конструкции некоторых моделей предусмотрен специальный регулировочный клапан. Управлять частотой вращения установки (а значит, увеличивать или уменьшать подачу) можно за счет изменения частоты вращения вала, соединенного с ведущей шестерней или роторной частью.

Шестеренчатые насосы: типы и сфера применения

Чаще всего используется классификация, согласно которой установки делятся по типу зацепления:

  • Внешнее.
  • Внутреннее.

Отдельную группу составляют трехшестеренные насосы, которые используются в гидроприводах для обеспечения подачи. Также иногда выделяют героторные модели — для них характерно внутреннее зацепление шестерне, но при этом вставка в виде полумесяца в конструкции не предусмотрена: среда разделяется с помощью профиля самой камеры.

Где используется шестеренчатый насос

Масляные помпы роторного типа (в том числе и шестеренные установки) применяются повсеместно и очень широко. Основные области, в которых они задействуются:

  • Машиностроение (и судостроение как отдельная отрасль).
  • Станочное оборудование.
  • Смазочные системы.
  • Системы перекачивания высокотемпературных и высоковязких средств.
  • Нефтехимическая промышленность.
  • Пищевая промышленность.
  • Дорожное строительство.

В быту (например, для перекачивания воды) шестерённые устройства практически не применяются из-за значительной стоимости и большой сложности монтажа/обслуживания/ремонта.

Обратите внимание! Перекачивание абразивных сред допускается — это расширяет сферу возможного применения. Но при этом необходимо обеспечить фильтрацию от плотных включений или сгустков, которые могут застопорить механизм.

Плюсы и минусы

Список преимуществ шестеренных моделей достаточно обширен. Ключевыми будут:

  • Хорошая универсальность за счет широкого диапазона показателей перекачиваемых жидких и вязких сред.
  • Простота конструкции и обусловленная ей отказоустойчивость.
  • Простое обслуживание — от монтажа и настройки до ремонта и замены вышедших из строя элементов.
  • Возможность полноценной перекачки жидкости в обоих направлениях.
  • Производительность, не зависящая от давления в гидролиниях.
  • Самовсасывания за счет разрежения в рабочих камерах при расцеплении зубьев рабочих колес.
  • Низкие показатели пульсации.

Минусы обусловлены конструктивными особенностями:

  • Работа с загрязненной твердыми включениями жидкостью может привести к отказу или быстрому износу механизма.
  • При низкой вязкости жидкости модели с внешним зацеплением недостаточно эффективны.
  • «Сухой ход» очень быстро приводит к перегреву и выходу из строя.
  • Значительная часть деталей (в том числе подшипники) контактирует с агрессивными или высокотемпературными материалами, потому подвержена коррозии.

Эти минусы учитываются и производителями аппаратуры, но их нужно принимать во внимания также при выборе модели, наладке и эксплуатации оборудования.

Шестерёнчатые масляные установки от производителя по доступным ценам

Шестеренчатая насосная техника весьма чувствительна к качеству изготовления — именно поэтому так важно приобретать ее у производителей с хорошей репутацией. Для промышленных компания и сервисных организаций целесообразным будет заказ у крупных поставщиков — таких как ООО «Промышленная гидравлика Украины».

В пользу выбора этой организации говорят:

  • Обширный ассортимент отдельных установок и агрегатов шестерённого типа.
  • Многолетнее сотрудничество с производителями техники, позволяющее поставлять продукцию с минимальной наценкой.
  • Строгий контроль качества на всех этапах — от оптовой закупки до поставки конечному потребителю.
  • Оптимальна логистическая схема.

Цены на шестеренчатое масляное оборудование вполне доступны. Высокая квалификация персонала позволяет подбирать модели под любые условия эксплуатации — при этом исключаются ошибки или отправка изделий с несоответствующими рабочими характеристиками. Работоспособность всех поставленных товаров в течение всего срока эксплуатации подтверждается официальной гарантией.

ПОЗВОНИТЕ НАМ:

МЫ ПЕРЕЗВОНИМ:

ОТПРАВЬТЕ ЗАЯВКУ: