Шестерёнчатый насос для воды

Содержание

Шестеренчатый насос для воды и для масла

Шестерёнчатый насос для воды

– типы насосов – шестеренчатый

Шестеренчатые насосы нашли применение во многих отраслях промышленности.

Одни из них перекачивают только моторное или турбинное масло, другие предназначены для перемещения горячих смесей, третьи перемещают мазут.

Отдельные виды таких насосов изготовлены для откачивания жидкостей из цистерн, а в отдельных случаях, для герметичных систем выпускают шестеренные насосы с торцевыми уплотнениями.

Насосы гидравлические шестеренные, как и поршневые относятся к типу насосов вытеснения.

Особенностью шестеренчатого насоса является вращательное движение тела вытеснения. Жидкость заключенная во впадинах зубцов шестерен, ограниченных снаружи корпусом, при вращении колес перемещается из области всасывания в область нагнетания, а затем выдавливается в рабочую трассу.

Работа шестеренчатого насоса

Принцип работы шестеренного насоса заключается в следующем: при подаче питания на насос в работу вступает ведущая шестерня, которая приводит в движение ведомые элементы. Шестерни входят в зацепление посредствам зубьев.

В результате такого вращательного движения шестерен насоса происходит всасывание жидкости из патрубка и её дальнейшее перемещение в напорную магистраль.

По линии зацепления двух шестерен происходит герметизация области нагнетания от области всасывания. В области всасывания зубья выходят из зацепления и освободившийся объем вновь занимает жидкость.

Принцип действия шестеренного насоса является циклическим и повторяется до тех пора пока вращается зубчатое колесо.

Основная характеристика шестеренных насосов — это подача. Она определяется выражением:

Q=2 * 3,14 * m2 *z * b * n, где m – модуль зацепления; z – число зубьев; b – ширина шестерни;

n – число оборотов шестерни

Одним их параметров является КПД – коэффициент полезного действия, который показывает значение эффективность работы оборудования, наличие потерь на трение, гидравлических потерь и т.д.

Увеличить производительность шестеренного насоса и эффективность перекачки вязких жидкостей можно за счет увеличения числа ступеней или большего числа шестерен, расположенных вокруг ведущей шестерни.

Производители современного насосного оборудования данного типа, помимо этого, стараются увеличить функциональность насоса за счет дополнительных опций. Таких как
  оборудование насосов нагревательными элементами
  установки специальных клапанов.

Устройство шестеренчатого насоса

Основными элементами устройства шестеренчатого насоса являются корпус и закрепленные внутри него шестерни. Одна из шестерен является ведущей. Она приводится в движение внешним приводом. За счет зацепления первая шестерня приводит в движение вторую. Вращаясь вместе, они перемещают жидкость из области всасывания в область нагнетания.

Особый интерес представляют варианты зацепления ведущей и ведомой шестерен

Внутренне зацепление

Рабочие шестерни насоса имеют разные размеры и располагаются одна в другой. Внешняя шестерня находится в зацеплении с ведомой внутренней.

Шестерни смещены относительно центра. Благодаря такому эксцентричному расположения сцепление происходит не по всему ободу, а только с одной стороны, противоположная сторона остается свободной с необходимым и достаточным зазором между зубьями.

При вращении шестерен происходит всасывание жидкости внутрь корпуса и выдавливание её в напорную магистраль.

Внешнее зацепление

При этом варианте конструкции необходимо наличии двух зубчатых колес одинакового диаметра. Зубчатые колеса должны быть расположены в одном корпусе, но на разных валах.

При работе шестерни вращаются в разных направлениях, в то же время жидкость, попадающая в полости между зубьями, перемещается из всасывающего патрубка в напорную магистраль.

Отличия способов зацепления

Каждый вариант зацепления рабочих элементов шестеренных насосов имеет как преимущества, так и недостатки.

Шестеренчатые насос для перекачки сред с внешним зацеплением более просты в конструкции и надежнее в эксплуатации, кроме того их стоимость существенно ниже.

Насосы с внутренним зацеплением обладают несколько более сложной конструкцией, но благодаря такому расположение рабочих элементов более компактны и зачастую только они могут быть установлены ввиду небольших размеров рабочей полости.

Шестеренчатый насос относится к типу насосов вытеснения. Для составления мнения об этом типе насосов прочитайте статью о винтовых насосах.

Маркировка

Насос шестеренчатый для перекачки жидкости является стандартизированным агрегатов, поэтому в его обозначении используется маркировка. Каждый производитель использует свою маркировку. Предлагаем Вам для примера один из вариантов.

Сначала идет буквенная маркировка: НШ – Насос шестерёнчатого типа; М – рабочей средой является масло;

Ф – крепление происходит по фланцевому типу

За ней цифровая, через тире каждая по порядку: 1 цифра – рабочая подача (литров на 100 оборотов); 2 цифра – максимальное давление шестеренчатого насоса (кг/см2); 3 цифра – номинальная подача агрегата (м3/час);

4 цифра – номинальное давление на выходе из рабочей камеры (кг/см2)

Следующая буква – это обозначение материала, из которого изготовлена внутренняя часть рабочей камеры насоса (может быть не указана): Ю – Алюминиевые сплавы; Б – Бронза; К – Сталь нержавеющая;

Без обозначения – изготовлена из чугуна;

В маркировке может быть указана сторона вращения вала ротора. Л- вращение в левую сторону

П – вращение в правую сторону

Пример маркировки: шестеренчатый насос типа НМШ 8-30 6/3 Б

НШ М – означает что это шестеренный насос, он использует масло в качестве рабочей среды, рабочая подача 8 литров, максимальное давление 30 кг/см2.

Номинальные рабочие параметры: подача в 6 кубическим метров в час, номинальное давление на выходе из рабочей камеры 3 кг/см2; проточная часть изготовлена из бронзы.

Насос НШ для масла и для вязких жидкостей

Масляные шестеренные насосы применяются для перекачивания суспензии и других тягучих жидкостей. Во многом благодаря такому типу конструкции и обусловлена область применения этих насосов. Шестерни, входя в зацепление посредствам зубчатых элементов, проталкивают масло в нужном направлении, не позволяя ему возвращаться обратно.

Шестеренчатые насосы для масла отличаются высокой производительностью и надежностью, приемлемой ценой и большим ресурсом работы.

Масляный насос НШ нашел широкое применение в двигателях внутреннего сгорания. Он обеспечивает своевременную смазку поверхностей, защищая их от трения. В промышленности такие насосы устанавливаются в станках. Насосы начинают работать при запуске станка, одновременно обеспечивая узлы станка смазкой.

Насос НШ – это гидравлический агрегат шестеренчатого типа. Такие узлы широко применялись в сельскохозяйственной технике. Насос масляный типа НШ способен нагнетать масло в двигатель и создавать требуемое давление у погрузчиков, тракторов марки МТЗ 80 и 82 и многой другой техники.

Насосы гидравлические шестеренные типа НШ действуют на базе двух шестерён, которые располагаются друг напротив друга и плотно прилегают как к корпусу, так и друг к другу.

Насос НШ работает по принципу внутреннего зацепления зубчатых колес, которые совершая вращения переносят масло из области всасывания в область нагнетания.

Для вязких жидкостей

Шестеренчатые насосы используются для перекачивания вязких жидкостей, таких как: клей, сиропов, смол, химикатов, полимеров, мазутов, битума и т.д.

Благодаря своим преимуществам, описанным ниже, такие агрегаты находят широкое применение не только на промышленных объектах, но и в дорожном строительстве.

Преимущества и недостатки шестеренчатого насоса

Огромным преимуществом шестеренчатых насосов является простота конструкции и невысокая стоимость изготовления.

Так же насосы являются очень компактными, надежными, обеспечивают высокий КПД.

Благодаря конструкции в насосе отсутствуют элементы подверженные неуравновешенному действию центробежных сил.

Шестеренчатые насосы практически не нуждаются в смазке, поскольку эту роль выполняет перекачиваемая вязкая среда. С другой стороны, если рабочей средой является не вязкая среда, например, вода, то ресурс работы насоса резко снижается.

Существенным недостатком шестеренчатого насоса являются пульсации на выходе из насоса, вызванные неравномерной подачей. Пульсация потока приводит к скачкам давления, что сопровождается повышенным шумом и вибрацией.

При работе шестерен возникает постоянная по направлению и большая по величине нагрузка на опоры рабочих шестерен. Эта сила так же снижает долговечность работы насоса.

материалы

Область применения шестеренчатого насоса по величине давления нагнетания ограничивается предельным значением нагрузки на подшипники осей шестерен. Обычно давление нагнетания шестеренного насоса не превосходит 20 кг /см2. Шестеренчатые насосы широко применяются в системах смазки машин, а так же для перекачивания вязких жидкостей: масла, нефти, мазута и т.д.

Вместе со статьей “Шестеренчатый насос для воды и для масла.” читают:

Шестеренчатый насос для воды и масла

Шестерёнчатый насос для воды

За перемещение материалов в жидком состоянии отвечают различные типы насосов. Модификации различаются по параметрам давления на выходе, габаритам, производительностью в целом.

При наружном использовании размеры не имеют значения, однако при использовании при ограниченном пространстве, в особенности под капотом автомобиля, имеют большую роль.

Наиболее распространенный вид гидравлического механизма для различных жидкостей является шестеренчатый насос.

Шестеренчатый насос

Общее описание и назначение шестеренчатых насосов

Перемещение жидкостей по магистралям различного типа происходит использованием гидравлических насосов. Существует три основные категории устройства:

  • роторный;
  • шестеренчатый;
  • мембранный тип.

Области применения шестеренчатого насоса являются среды, имеющие необходимое стабильное давление. Устанавливается система основным способом на автомобили, для перекачки масла и гидравлических составов.

Шестеренчатый насос способен длительно обеспечивать всю систему необходимым давлением, практически не перегревается.

Бесперебойная подача масла необходима для сохранения ресурса трущихся деталей, долговечной работы двигателя.

Шестеренчатый насос омывателя заднего стекла

В автомобилях, комплектующихся картером сухого типа, оборудованным дополнительным масляным баком, механизм отвечает за перегон жидкости из одной емкости к другой.

Шестеренные насосы для масла используется для прогона масла за счет системы, состоящей из двух элементов. Первая шестеренка стабильно закреплена на валу, вторая именуются ведомой, находится при постоянном контакте с первым элементом.

Нагнетание жидкости происходит за счет конструкции зубьев, они выполняют роль лопастей, захватывают масло.

Шестеренчатые механизмы подразделяются на два основных вида. Конструкция, имеющая внутреннее зацепление применяется при системах, где необходима компактность, надежность и высокая производительность. Разновидность насосов зацеплением наружного типа обладают более простой конструкцией, повышенной мощностью, однако имеют большие габариты.

Промышленный насос

Кроме автомобильной промышленности, шестеренчатые установки имеют крупную область применения. Существуют различные категории, различающиеся по уровню давления, от низкой до высокой системы оценки.

Системы низкого давления рассчитаны на мощность до 5 бар, используются для перекачки изделий густого состава, средние – рассчитаны до 30 бар, применяются в гидравлических системах станков.

Насосы высокого давления обладают производительностью до 70 бар, применяются некоторыми типами промышленного оборудования.

Принцип работы

Основной принцип нагнетания масла происходит образованием вакуума, за счёт движения шестеренок. Конструкциями применяется две шестеренки, одна из которых имеет приводной вал, соединяется ведомой шестерней.

Вращение элементов происходит в разные стороны, поэтому местом сцепления производится всасывание и нагнетание жидкости. При процессе происходит забор состава в полость, после этого переход к области нагнетания и трубопровод.

Шестеренный насос исключает обратную течь жидкостей, по причине плотного расположения зубьев между собой и корпусом.

Принцип работы внутреннего шестеренчатого насоса состоит по тому же принципу, но имеет некоторые отличия. Привод вращает ведущую шестеренку, внешнее соединение, соприкасаемое корпусом.

Процесс всасывания выполняется созданным вакуумом, для предотвращения текучки масла в обратную сторону установлен серповидный уплотнитель, который играет роль клапана.

Работа шестеренчатого насоса регулируется параметрами оборотов вала, максимальное давление может быть выставлено клапаном.

Технические характеристики

Принцип работы состоит из работы множества элементов, которые имеют различные характеристики. Для более полного понятия работы шестеренного насоса, важно изучить конструкцию, основные составляющие:

  1. Рабочий объем измеряется кубическими сантиметрами, показатель основывается на объеме жидкости, выдаваемой за полный оборот вала.
  2. Вытеснение измеряется в литрах за минуту, этот параметр также именуется производительностью механизмов.
  3. Параметр установки корпуса принимающей станции относительно подающей жидкости именуется вакуумметрической высотой. Следует внимательно изучить параметр, т.к. при рекомендуемой высоте не более двух метров, шестеренчатый механизм не будет выдавать требуемого давления при превышении данного параметра. Обуславливается воздействием атмосферного давления во всасывающей камере и окружающей среде, а также мощностью электропривода.
  4. Объемный КПД отвечает за параметр коэффициента подачи. Допустимые утечки из зазоров, соединений насоса, которые могут присутствовать из-за изношенных уплотнителей внутри корпуса. Шестеренчатый насос рекомендуется устанавливать, как можно ближе к емкости, чтобы избежать потери энергии на всасывание. Давление на входе может быть понижено по причинам слишком длинного соединения.
  5. КПД гидромеханического типа указывает на потери вследствие трения масел о корпус насоса, последующие соединения.

Конструкция шестеренчатого насоса

Существуют основные параметры, такие как крутящий момент, номинальная мощность. Насос подбирается при соответствии поставленным задачам, мощность должна быть установлена с небольшим запасом, во избежание перегревов, поломки трущихся частей.

Шестеренчатые насосы различных категорий распространены в химической, пищевой, строительной промышленностях.

Основным назначением является перекачка смазочных материалов или охлаждающей жидкости.

Зубчатый насос может подразделяться на виды конструкций, имеются шестерни внешним и внутренним зацеплением. Каждая из систем имеет отличительные стороны, достоинства и недостатки.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением

Конструкция агрегата внешнего типа сцепления шестерен подразумевает постоянное соприкосновение деталей. Шестерни на корпусе вала могут быть расположены разным соотношением, имеются три основных типа:

  • шевронная шестерня;
  • цилиндрическая форма с косыми зубьями;
  • прямая цилиндрическая форма зубьев.

Шевронные типы шестерен выдает более гладкий, плавный поток состава на выходе, как и косозубые разновидности.

Поэтому большинство выбирает именно такой тип зубьев при покупке, прямая цилиндрическая форма считается устаревшей.

Скорость вращения вала у шестеренчатых механизмов малой производительности варьируется от 1700 до 3500 об/мин. Для более производительных, крупногабаритных модификаций допускается скорость около 700 об/мин.

Шестеренный насос с внешним зацеплением

Конструкция, не имеющая внутри зазоров между корпусом и шестернями, позволяет производить модели повышенной мощности.

Этот параметр дает возможность широко использовать насосы при различных гидравлических конструкциях. Материалы при изготовлении подбираются в соответствии с коррозийными параметрами деталей.

Наиболее часто встречаются конструкции из чугуна с нержавеющими внутренними элементами.

Достоинства и недостатки насосов с внешним зацеплением

Любая система имеет положительные, отрицательные стороны. Для шестеренчатых внешнего зацепления можно выделить следующие преимущества:

  • высокое выходное давление;
  • работа с жидкостями высокой вязкости;
  • перегрузки исключены, за это отвечают подшипники, установленные с двух сторон на каждом валу;
  • различные материалы исполнения позволяют использовать установку со всеми составами;
  • относительно бесшумная работа, возможное сопряжение с дозирующими контроллерами.

Недостатками можно выделить, что не допускается работа без определенной нагрузки, необходимо исключить попадание твердых субстанций во избежание заклинивания и излома привода. Также данные конструкции не применяются к составам низкой вязкости.

Насосы с внутренним зацеплением шестерен

Отличительной чертой шестеренчатых конструкций внутреннего зацепления является работа с материалами различной вязкости. Применяется при нагнетании как легко текущих материалов, так и тягучих жидкостей.

Диапазон вязкости варьируется от 1 до 100000 сПз, что делает устройство универсальным.

Температурные показатели могут достигать до 400 градусов, что позволяет использовать насосы при горячем или химическом производстве.

Составляющая часть изделия отличается наличием уплотнителя вала, встроенным предохранительным клапаном. Принцип действия состоит в передаче движения по шестерне, передаваемого на вал привода. Между шестернями возможно регулировать зазор, что помогает подбору необходимого режима работы, избегания перегрузок.

Насос с внутренним зацеплением

Основной принцип работы:

  • Через подающую трубку происходит поступление жидкости к полости между шестерней и ротором.
  • Прогон происходит между зубьями шестерней, вставка в виде полукруга обеспечивает защиту от перелива.
  • Проточная часть гидравлического механизма всегда заполнена жидкостью в процессе работы. Вытесняется жидкость путем полностью стыкованных зубьев ротора, которые уплотнены вставками.

Положительные стороны внутренней сцепки

Конструкция внутреннего зацепа зубьев имеет ряд преимуществ, по сравнению с внешним типом устройства с высокой производительностью. Основные из них:

  • одно уплотнение вала, два подвижных элемента имеют преимущество при сервисном обслуживании;
  • перекачка туго вязких материалов;
  • отсутствие пульсаций при работе;
  • предоставление выбора зазора между зубьями, что позволяет работать материалами разной плотности.

Принцип работы насоса с внутренним зацеплением для вязких жидкостей

Недостатками можно отметить низкую производительность шестеренного насоса, повышенную чувствительность к твердым составам. Нахождение подшипника в погружаемой среде может отрицательно сказываться на антикоррозийных свойствах материала.

Типы уплотнения вала насоса

Имеются различные уплотнения вала шестеренчатого механизма, каждое из них применяется в соответствии с конструкцией, типом прогоняемой жидкости.

Встречаются следующие типы уплотнений:

  • сальниковое или манжетное уплотнение, изготавливается из маслостойких разновидностей резины;
  • уплотнение торцевого типа, газовая разновидность.

Газодинамические и магнитные муфты применяются в бесконтактной среде, что повышает прочность, надежность соединения.

Шестеренчатый насос

Шестерёнчатый насос для воды

Шестеренчатый или шестеренный насос это насос объемного типа. Широкое распространение данные насосы получили при работе с вязкими продуктами, такими как различные типы нефтепродуктов, масла, топлива и.т.д.  Выделяют два основных типа шестеренчатых насосов: насосы с внешним зацеплением и насосы с внутренним зацеплением.

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением часто использует в качестве смазочных насосов в станках, в силовом оборудовании и в качестве масляных насосах в различных типах двигателя.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами данного насоса являются шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении. Шестерни в насосе могут располагаться, как в один ряд так и в два.   Зубья шестерен имеют различные формы:

— прямозубая  цилиндрическая форма

— косозубая цилиндрическая форма

— шевронная шестерня

Косозубые и шевронные шестерни обеспечивают наиболее плавный поток, чем прямозубые. Хотя у всех указанных типов жидкость перекачивается довольно гладко, без пульсаций. На большие производительности чаще используют косозубые и шевронные колеса.

Шестеренчатые насосы с небольшой производительностью обычно работают на скорости 1750 или 3450 об/мин. У насосов с большим типоразмером шестерни вращаются со скоростью порядка 650 об/мин.

Между рабочими органами насоса и корпусом практически нет зазоров. Вал насоса поддерживается с обеих сторон. Все это позволяет производить шестеренчатые насосы высокого давления до 200 бар. Поэтому насосы широко применяются в гидравлических системах

В устройстве шестеренного насоса с внешним зацеплением можно выделить следующие основные элементы:

Схема шестеренного насоса с внешним зацеплением

  • Ведущая шестерня
  • Ведомая шестерня
  • Вал насоса, соединенный с приводом
  • Система уплотнения вала
  • Задний подшипник (втулка)
  • Передний подшипник (втулка)

Принцип работы шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ведущая шестерня передает это движение ведомой. Шестерни вращаются соответственно в противоположные стороны.

  1. Когда шестерни выходят из зацепления они создают разряжение с всасывающей стороны насоса. Перекачиваемая жидкость течет в образовавшуюся полость и захватывается зубьями шестерни.
  2. Среда перемещается в карманах между зубьями, вдоль внутренней части корпуса насоса. Между самими шестернями жидкость не проходит.
  3. Благодаря зацеплению зубьев шестеренчатых колес жидкость под давлением выталкивается в напорный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Основные элементы шестеренчатых насосов внешнего зацепления могут быть выполнены из самых  различных материалов для обеспечения необходимой коррозионной стойкости, как при работе с неагрессивными жидкостями, так и при перекачке таких сред как кислоты. Чаще всего данный тип насосов встречается с исполнением корпуса и основных вращающихся элементов из чугуна.

Можно выделить следующие основные материалы:

Проточная часть насоса:ШестерниУпорные втулки
·         Серый чугун·         Углеродистая сталь·         Графит
·         Ковкий чугун·         Нержавеющая сталь·         Бронза
·         Углеродистая сталь·         Дуплекс·         Карбид кремния
·         Нержавеющая сталь·         PTFE
·         Дуплекс·         Композитные материалы PPS
·         Композитные материалы (PPS, ETFE)

Преимущества:

  • Перекачка высоковязких жидкостей
  • Высокое давление
  • Нет перегрузок на валу из-за подшипников с двух сторон
  • Тихая работа
  • Широкий выбор материалов
  • Возможность использовать в качестве дозировочных
  • Реверсивный насос

Недостатки:

  • Четыре упорных подшипника располагаются в перекачиваемой среды
  • Недопустимо попадание твердых включений
  • Не эффективны при работе с жидкостью с низкой вязкостью
  • Недопустима работа «в сухую»

Области применения

Шестеренчатые насосы  внешнего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности.

  • Энергетика
  • Нефтяная и газовая промышленность
  • Химическая промышленность
  • Гидравлические системы
  • Машиностроение
  • Пищевая
  • Фармацевтическая
  • Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса :

  • Перекачка топлива и смазочных масел
  • Дозирование присадок и полимеров
  • Перекачка хим. реагентов
  • Работа в гидравлических системах
  • Микродозирование

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением универсальны. Они часто используются как для жидкостей с низкой вязкостью, такие как растворители, бензин и.т.д. Так же они прекрасно работают с высоковязкими жидкостями, например битум, клей, жидкое стекло, присадки, шоколад. Насосы могут работать в  широком диапазоне по вязкости: от 1 до 1 000 000 сПз.

Помимо этого насос может перекачивать жидкость с очень высокой температурой до + 400 ˚С. Это достигается за счет настраиваемого зазора между зубьями ротора и корпуса насоса в зависимости от температуры и вязкости.

Принцип действия шестеренного насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ротор передает это движение ведомой шестерне.

  1. Жидкость поступает через всасывающий патрубок в образовавшуюся полость между ротором (внешняя шестерня) и ведомой шестерней (внутренняя шестерня).
  2. Жидкость проходит через насос между зубьями ротора и ведомой шестерни. Специальная вставка по форме полумесяца разделяет жидкость и действует как уплотнение между всасывающим и нагнетательным патрубком.
  3. Перед вытеснением жидкости из напорного патрубка проточная часть насоса практически полностью заполнена жидкостью. Ротор и ведомое внутреннее колесо образуют полностью запертые уплотненные карманы, в которых и транспортируется жидкость. Затем шестерни повторно зацепляются и тем самым выдавливают жидкость в нагнетательный патрубок насоса.

Основные производители:

Устройство шестеренчатого насоса

Шестерёнчатый насос для воды

Для перекачки воды и других жидкостей в сельском хозяйстве эффективнее использовать шестеренчатый насос. Принцип работы устройства – в перемещении через шестерни с установленными зубьями жидкости под давлением и ее равномерный выход. Шестеренчатые насосы отличаются доступной ценой, высокой производительностью, простотой в эксплуатации.

Шестеренчатые насосы считаются наиболее оптимальными агрегатами для перекачки высоковязких жидкостей, температура которых не превышает 250 С.

На сегодняшний день они активно используются в сельском хозяйстве для перекачки воды.

За счет высокой производительности, доступной стоимости, надежности и простоте в эксплуатации системы прочно завоевали рынок насосного оборудования и востребованы у дачников.

Технико-эксплуатационные особенности системы

Можно выделить такие особенности шестеренчатого насоса:

  • обеспечение равномерного потока;
  • высокая прочность всей конструкции;
  • элементарное обслуживание;
  • возможность перекачки разнородных жидких субстанций, в том числе воды;
  • простота в уходе;
  • длительный срок эксплуатации;
  • высокие показатели производительности;
  • конструктивная простота.

Разновидности шестеренчатого насосного оборудования

Шестеренчатый гидравлический насос различаются по типу зацепления.

Устройство шестеренчатого насоса – две шестерни, которые, вращаясь, перегоняют субстанцию, находящуюся между зубьями. Создаваемый замкнутый объем повышает давление и выталкивает жидкость.

Системы с внешним зацеплением комплектуются прямыми, шевронными или косыми зубьями. Отличие между данными конструкциями в следующем:

  • с косыми зубьями не создается замкнутого объема, что приводит к сокращению уровня пульсаций, но при этом способствует появлению осевой силы;
  • шевронные зубья способствуют снижению возрастающей нагрузки на ось, но в тоже время снижают уровень пульсации жидкости.

Системы с внутренним зацеплением отличаются наличием помимо зубчатого колеса с большим диаметром, ведомого колеса с меньшим диаметром. При этом ведомое колесо работает в «тандеме» с серповидным элементом, что обеспечивает перекачку большого объема жидкости.

Насосы, где зацепление внутреннего типа, за счет минимального уровня пульсаций работают практически бесшумно.

Основные технические характеристики

Применяются в составе систем, которые работают с невысоким давлением. Отличительными особенностями можно назвать: простоту конструкции с минимальным количеством деталей, невысокую стоимость, устойчивость к разным типам загрязнений.

Оптимальным уровнем давления для бесперебойной работы насоса считается диапазон 10-20 кПа. Единственным недостатком подобных установок можно назвать низкий КПД – всего 0,85.

Системы внешнего зацепления

Максимальное рабочее давление — 280 бар. Скорость вращения — 3800 об/мин при мощности не более 85 кВт. Допустимая температура жидкости – не более 350 С. Объем перекачиваемой жидкости варьируется от 0,5 до 250 кубических сантиметров.

Установки внутреннего зацепления

Давление не должно быть выше 315 бар. Вращение осуществляется на скорости до 3600 об/мин при мощности не более 95 кВт. Объем проходящей жидкости не превышает 250 кубических сантиметров. Температура может варьироваться от минус 40 С до плюс 450 С.

На что следует обращать внимание при выборе насоса

Шестереночный насос должен покупаться исходя из показателей:

  • мощности;
  • максимального давления;
  • уровня подачи;
  • коэффициента полезного действия;
  • кинематической вязкости;
  • вакуумметрический показатель всасывания.

На стоимость агрегата во многом будет влиять материал изготовления. На сегодняшний день самыми распространенными являются насосы, изготовленные из стального сплава или чугуна. Более дорогостоящие модели производятся с использованием бронзы.

Основные технико-эксплуатационные преимущества

  1. Простота и удобство сервисного обслуживания, собственными силами и проведения ремонта.
  2. Минимальные затраты на ремонт.
  3. Экономичный расход электроэнергии при достаточно высоком давлении.
  4. Доступная цена.
  5. Можно использовать для перекачки высокотемпературных вязких жидкостей.

  6. Надежность всего оборудования в целом и его составных элементов.
  7. Точная дозировка перекачиваемой жидкости.
  8. Обеспечение равномерной подачи жидкой субстанции без скачков и перепадов.

Стоимость шестеренных насосных установок будет полностью зависеть от технико-эксплуатационных показателей, а также от фирмы-производителя изделия.

На сегодняшний день агрегаты для перекачки жидкостей выпускаются как европейскими, так и отечественными производителями. Хорошо зарекомендовали системы компании Desmi (производство Дания). Есть модели украинского производителя «Плазма» — они дешевле.

Средняя стоимость агрегатов – 25 000 рублей.

Установки характеризуются постоянной производительностью, строго пропорциональной скорости вращения зубьев. На производительность не влияет показатель давления.

Основополагающим преимуществом, уже ради которого стоит приобрести систему, является равномерный поток с отсутствием пульсаций, а также возможность использовать насос с жидкостями разной вязкости. Помимо этого агрегаты реверсируют поток жидкости, не изменяя ее эксплуатационных характеристик.

Самовсасывающая способность у установок с внутренним зацеплением создается за счет высокого вакуумного показателя.

Несложность конструкции, бесперебойная работа, длительный срок эксплуатации, низкие показатели износа и неприхотливость в использовании делают данные агрегаты востребованными у потребителей. Конструкция шестеренчатого насоса – модульная, что обеспечивает взаимозаменяемость многих элементов.

Область применения

Данный тип насосного оборудования применяется во многих гидравлических системах, работающих при давлении, не превышающем 20 МПа. Системы применяются во многих отраслях, но особую популярность получили в частном сельском хозяйстве для перекачки воды.

Шестеренные (шестеренчатые) насосы для вязких жидкостей, ГСМ: битума, мазута, масел, а так же пищевой промышленности. Насосы с внутренним зацеплением

Шестерёнчатый насос для воды

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

Шестеренный (шестеренчатый) насос

Шестерёнчатый насос для воды

Шестеренный (шестеренчатый) насос по праву считается объемной роторной гидромашиной. Это обусловлено тем что он может работать как гидромотор так и как гидронасос. При подаче на него масла под давлением, рабочий вал начинает вращаться, он превращается в гидромотор.  В случае если вращающий момент подается на вал, то насос начинает перекачивать масло и выполнять свое прямое назначение.

Шестеренный насос виды

Различают два основных вида конструкции шестеренчатых насосов:

  1. Конструкция с внешним зацеплением. Данный вид конструкции наиболее распространен. Две шестерни закреплены напротив друг друга. Одна шестерня является ведущей, и приводит в движение вторую шестерню.
  2. Конструкция с внутренним зацеплением. Менее распространены, ввиду больших запросов к точности при создании агрегата, но в отличии от внешнего сцепления эти агрегаты более компактны. Две шестеренки закреплены одна в другой, ведущей является внутренняя шестерня с наружными зубцами. Внешняя (охватывающая) шестерня располагается в цилиндрической расточке корпуса и имеет внутренние зубья. Чаще всего в конструкции присутствует серповидный элемент, который разделяет области подачи и нагнетания.

Устройство

Устройство шестеренного насоса

Шестеренный насос имеет следующее устройство в него входят две шестеренки и корпус внутри которого они закреплены.

 Одна из шестерней является ведущей и приводится в движение внешним механическим приводом. Вторая приводится в движение первой за счет зацепления.

Вращаясь они перемещают жидкость, находящуюся между зубьями из камеры всасывания (1) в камеру нагнетания (2).

Проблема запертого объема

Немаловажной проблемой в эксплуатации шестеренного насоса, считается проблема запертого объема.

Так как жидкости плохо подвергаются сжатию, и возникновение запертых объемов может серьёзно препятствовать работе гидромашины. Это происходит в следствии высокого момента сопротивления.

Дабы решить эту проблему, на шестернях делают специальные канавки отвода жидкости, по которым избыточный объем уходит в зону всасывания или нагнетания.

Расчет производительности

Производительность вычисляется следующим образом:

Исходя из формулы, приведенной выше в рисунке. Можно сделать заключение о том сто производительность, нельзя никак увеличить. Кроме как увеличением частоты вращения ведущего вала. Вывод: шестерные насосы не регулируемые.

Преимущества и недостатки шестерных насосов

Плюсы эксплуатации:

  • Самые простые по устройству, в результате чего самые дешевые объемные насосы;
  • Очень компактны;
  • Высокая надежность;
  • Минимальные требования к очистке рабочей жидкости;
  • Не нужна смазка, ее роль выполняет рабочая жидкость;

Минусы в работе:

  • Низкий КПД, в большинстве случаев его значение не больше 0,6-0,75, этот показатель является самым маленьким, относительно иных типов;
  • Пульсация рабочей жидкости в нагнетательной линии, в результате чего происходят скачки давления, что производит относительно высокий шум (до 90 дб). Это вызванно конструктивными особенностями зубчатого зацепления.
  • Высока нагрузка на опоры шестерен. Происходит из-за высокой разницы давлений в нагнетательной и всасывающих областях. Приводит к повышенной скорости износа опор, что уменьшает срок эксплуатации устройства.
  • Не рекомендуются к эксплуатации в гидросистемах с высоким давлением. В таких системах насосы подвергаются повышенному износу и быстро выходят из строя.

Маркировка шестеренных насосов

В начале маркера используют следующий ряд буквенных обозначений:

  • НШ – Насос шестерёнчатого вида;
  • М – В качестве рабочей жидкости используется масло;
  • Ф – крепление происходит по фланцевому типу;

Затем идет ряд цифр, проставленных через тире описываем каждую по порядку:

  1. Количество литров, поданных, за 100 оборотов (Литры);
  2. Величина максимума давления (кг/см2);
  3. Объем подачи в час (м3/час)
  4. Величина давления на выходе из нагнетательной камеры (кг/см2)

Далее может идти обозначение вещества из которого изготовлена внутреняя часть, через которую проходит рабочая жидкость:

  • Ю – Алюминиевые сплавы;
  • Б – Бронза;
  • К – Сталь нержавеющая;
  • Без буквенного обозначения означает что из чугуна;

Так же в маркировке указывают сторону вращения основного вала. Разделяют два вида:

Пример маркировки «НМШ 8-25 6,3/2,5Б»

  • НМШ -Означает что это шестеренный насос, он использует масло в качестве гидравлической жидкости.
  • подача 8 литров на 100 оборотов;
  • давление 25 кг/см2;
  • 6,3 подача в час литров;
  • 2.5 на выходе из нагнетающей камеры кг/см2;
  • Б- внутренняя проточная часть из бронзы;

Таблица технических характеристик основных видов насосов:

Шестеренный (шестеренчатый) насос Ссылка на основную публикацию

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.