Насос шестеренный, Ш, НШ, гидравлический, схема, чертёж, принцип работы, ремонт

Шестеренные насосы и гидромоторы благодаря простой конструкции и надежности в работе широко распространены в гидроприводах дорожных машин. Принцип действия шестеренного насоса (рис. 1) заключается в следующем.

Две шестерни равной ширины ведущая 1 и ведомая 2 находятся в зацеплении и расположены в корпусе 3 с минимальным радиальным зазором. К торцовым поверхностям шестерен прилегают боковые стенки насоса. При вращении шестерен жидкость, заполняющая впадины между зубьями, переносится шестернями по внутренней поверхности корпуса (показано стрелками) из полости всасывания А в полость нагнетания Б.

Объемный КПД в основном зависит от утечек рабочей жидкости через зазоры, образованные головками зубьев и корпусом насоса, а также между торцовыми поверхностями шестерен и боковыми стенками корпуса. Кроме того, дополнительно возникают утечки по линии контакта зубьев. Чтобы уменьшить радиальные утечки, зазор между шестернями и корпусом насоса делают минимальным, а для снижения торцовых утечек боковые стенки автоматически прижимаются к торцовым поверхностям шестерен жидкостью под рабочим давлением. Максимальное значение КПД шестеренных насосов — 0,8…0,95.

В шестеренном насосе-гидромоторе (рис. 2) ведущая 8 и ведомая 9 шестерни изготовлены заодно с валами и заключены в алюминиевый корпус 6. Корпус закрыт крышкой 2, привернутой к нему винтами 11. Опорными подшипниками скольжения для валов служат «плавающие» бронзовые втулки 5 и 7. Одновременно они выполняют роль упорных подшипников для торцов шестерен 8 и 9. Между крышкой и корпусом проложено уплотнительное кольцо 13 из маслостойкой резины.

Ремонт шестеренных насосов

Для предупреждения вытекания рабочей жидкости и защиты втулки 5 от попадания пыли и грязи установлено уплотнение 4, фиксируемое стопорным 1 и опорным 3 кольцами. Кроме того, в крышке выполнены расточки, в которые вводят дополнительные уплотнительные кольца 12. Передние бронзовые втулки 5 могут перемещаться вдоль валов-шестерен. Втулки автоматически прижимаются к шестерням независимо oт их износа путем подачи рабочей жидкости под давлением в торец втулки. Этим достигается высокий КПД насоса-гидромотора и увеличивается срок его службы.

Чтобы избежать перекоса втулок из-за неравномерной нагрузки в зоне камер всасывания и нагнетания, со стороны всасывающей камеры установлена фигурная разгрузочная пластина 10, обтянутая по контуру резиновым кольцом. Пластину располагают между крышкой 2 и втулками 5. Между сопряженными поверхностями втулок 5 и 7 для упрощении сборки предусмотрен зазор 0,1…0,15 мм. После сборки этот зазор принудительно выбирают, поворачивают втулки и фиксируя их проволоками 15, вставленными в отверстия втулок. Рабочая жидкость, просочившаяся вдоль валов, поступает через отверстие в крышке 2 и отверстие в ведомой шестерне в полости, соединенные, с камерой всасывания. К боковым поверхностям корпуса насоса-гидромотора крепят винтами всасывающий и нагнетательный патрубки.

 

Отверстие большого диаметра под всасывающим патрубком отмечено на корпусе надписью «Вход». Насосы могут быть использованы как для левого, так и для правого вращения. Чтобы изменить направление вращения, меняют местами ведущую и ведомую шестерни, переставляют втулки так, чтобы их положение и направление разворота стыка и проволок было таким же, как у задних втулок, а затем поворачивают крышку 2 на 180°. Нельзя менять направление входа и выхода в насос, так как это может привести к выдавливанию рабочей жидкостью сальника ведущей шестерни. В корпусе насоса-гидромотора сделано коническое резьбовое отверстие 14 для отвода просочившейся рабочей жидкости при использовании гидромашины в режиме гидромотора. В это отверстие ввертывают штуцер, к которому прикрепляют дренажный трубопровод, соединяющий внутреннюю полость корпуса с баком гидравлической системы. 

 

Шестеренчатый насос НШ: устройство, схема работы

Статья обновлена 08.03.2019

Для того чтобы в определённой конструкции перекачивалась жидкость и устройство могло заработать, устанавливаются разного вида насосы. Они отличаются по количеству давления, по объему и габаритам. Один из самых распространенных является шестеренчатый насос НШ. Он является самым популярным видом гидравлического устройства перекачки жидкости.

У подобного вида установок основным механизмом для начала работы есть процесс всасывания жидкости из-за силы вращения рабочих деталей. В устройство насоса шестеренчатого входят зубчатые колеса, сердечники с поршнями или лопастями. Такие виды наиболее распространенные. Весь механизм вращения может быть регулируем вручную или же автоматически настроен производителем. Второй вариант такого устройства самостоятельно настраивать будет невозможно.

Виды шестеренчатых насосов

Существует несколько видов насосов. Их можно квалифицировать по таким признакам:

• характер сцепления может быть внутренними или наружным;
• механизм может быть оснащен винтовыми, шевронными или же прямыми зубьями;
• могут иметь правое, реверсное или левое вращение;
• по количеству сцепляющихся роторов, насос шестеренчатый масляный может быть двухроторным и многороторным;
• они делятся на одноступенчатые и многоступенчатые по количеству ступеней;
• также о наличия регулировки могут быть регулированными или неурегулированными;
• в зависимости от их работоспособности из подачи давления насосы могут быть неразгруженные, разгруженные или же иметь автоматическую регулировку торцевых зазоров.

Модель шестеренчатого насоса

Из-за того, что работа данного устройства может квалифицироваться исходя из нескольких признаков, то данная характеристика является условной.

Принцип работы

Хотя весь механизм имеет некоторые отличия, но все же работа шестеренчатого насоса имеет общую схему.

Ведущая и ведомая шестерни размещены в корпусе. Когда происходит вращение, то весь воздух, которым ранее был заполнен объем между зубьями, сразу переходит в линию нагнетания. Она размещена в полости всасывания. Здесь из-за этого процесса возникает перепад давления, из-за которого масло из бака получает возможность подняться. Оно на своём пути заполняет пространство между зубьями. Когда же шестерни обращаются, то жидкость попадает в полость нагнетания, и когда в зацепления входят зубья, то оно силой вытесняется в нагнетательный трубопровод.

При работе механизма стоит помнить, что весь процесс вращения жидкости происходит по определённому направлению.

Где применяются шестеренчатые насосы

Устройство имеет довольно широкий спектр применения. Так, гидравлический насос отлично справляется с назначением по перекачке низковязких и высоковязких жидкостей. Они обладают довольно высоким уровнем КПД, довольно надежные в работе. В основном насосы больше предназначены для высоковязких жидкостей, которые имеют температуру 320 градусов и больше.

Очень часто такие конструкции используют как для загрузки, так и для разгрузки цистерн. Но если оборудования имеет меньшую производность, то тогда они предназначаются для того, чтобы перекачивать жидкость с одной емкости в другую.

Из-за того, что устройство устойчиво к коррозии, то его часто используют в химической промышленности. Также они могут быть полезны в легкой промышленности, с помощью агрегата можно изготовлять обувь, картон и другие популярные товары. Механизм работы имеет и топливный насос. Его применяют для нормального функционирования бензина в моторе двигателя.

Конструкция насосов НШ

Из-за того, что схема работы этого вида устройств очень простая, то они популярны в гидроприводах дорожных автомобилей. Можно найти много чертежей, где очень доступно излагается принцип их работы. Агрегаты могут быть использованы как с помощью правого, так и левого вращения.

Схема шестеренчатого насоса, у которого внешнее зацепление.

Схема насоса

Цифрами означены такие его детали:

1. Шестерня ведущая.
2. Шестерня ведомая.
3. Соединенный с приводом вал.
4. Система по уплотнению вала.
5. Задняя втулка.
6. Передняя втулка.

Остальные виды имеют некоторые незначительные изменения в схеме.

Основные поломки насосов НШ

Чтобы весь механизм работал, часто приходится делать ремонт некоторых деталей или полностью всей установки. Есть такие основные виды поломок:

• используется масло низкой температуры;
• привод насоса в нерабочем состоянии;
• есть утечка масла или оно несоответственного качества;
• направление вращения привода и насоса разное;
• загрязнения гидросистемы.

Также встречаются и другие виды поломок.

Заключение

Для того чтобы выбрать идеальный вариант этого насоса, существует специальный каталог, где есть возможность просмотреть все установки, которые есть в наличии. Множество производителей предлагают товары высокого качества по доступной цене.

Читайте еще:

7 Части шестеренчатого насоса и его функции + схема и применение

Содержание

Рычаг

В этом посте подробно объясняются основные части шестеренчатого насоса, одного из самых популярных объемных насосов серии . Этот насос обеспечивает непрерывный поток во время работы. Шестеренчатый насос с помощью зубчатых зацеплений преобразует механическую энергию в энергию жидкости. Насос эффективен при длительном использовании вязких жидкостей, таких как масло, без необходимости заливки.

Веб-сайт Linquip — это самый надежный ресурс, к которому вы можете обратиться, если хотите узнать все, что вам нужно знать о шестеренчатых насосах. Если у вас есть какие-либо вопросы по шестеренчатым насосам, наши специалисты всегда готовы помочь вам. Хорошей отправной точкой для понимания шестеренчатых насосов является статья Linquip «Шестеренчатый насос : принцип работы, функция и схема ».

Вы уже работали с шестеренчатыми насосами? Шестеренчатые насосы Продукты , которые мы перечислили на нашем веб-сайте, позволят вам выбрать именно то, что вы ищете. Если бы вам пришлось выбирать, какой тип шестеренчатого насоса вам нужен? Linquip с гордостью предлагает бесплатный доступ ко всем доступным Шестеренчатый насос для продажи , который можно найти на веб-сайте Linquip. Мы в Linquip предлагаем вам возможность запросить бесплатное ценовое предложение или узнать о ценах на шестеренные насосы у всех поставщиков шестеренных насосов и компаний , с которыми вы хотите связаться.

Для начала давайте рассмотрим основы шестеренчатого насоса, включая его функции, схему и области применения. Далее мы более подробно рассмотрим каждый компонент. Эта статья рекомендуется для тех, кто заинтересован в изучении всех основных моментов о шестеренчатых насосах.

⇒ Посмотреть полный список шестеренных насосов для продажи и их поставщиков ⇐

Знакомство с шестеренчатым насосом 

Шестеренчатые насосы представляют собой объемные роторные насосы. Объемный насос (также называемый объемным насосом или насосом PD) физически сжимает жидкость за счет механического воздействия, в отличие от центробежного насоса, который преобразует скорость в давление.

Иоганн Кеплер изобрел шестеренные насосы в начале 17 века. Они обычно используются для гидравлических систем, а также для жидкостей с высокой вязкостью. Они являются самовсасывающими, так как могут перекачивать воздух, как и все объемные насосы.

Шестеренчатые насосы обычно бывают двух типов. В одной из конструкций две одинаковые шестерни входят в зацепление друг с другом; эта конструкция насоса известна как насос с внешним зацеплением. Во второй конструкции одна шестерня размещена внутри другой шестерни. Этот тип насоса называется насосом с внутренним зацеплением.

Шестеренчатый насос обычно имеет две шестерни; ведущая шестерня или силовая шестерня и ведомая или промежуточная шестерня. Ведущую шестерню также называют ведущей, а ведомую — ведомой. Ведущая шестерня прикреплена к одному или нескольким первичным двигателям или источникам механической энергии. Электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания или человеческие руки используются для вращения ведущей шестерни.

Жидкости перемещаются внутри шестеренчатого насоса, когда взаимосвязанные шестерни заключают в себе фиксированный объем жидкости, а затем перекачивают его при вращении шестерни. С этим насосом подается непрерывный, без пульсаций расход, пропорциональный скорости вращения шестерен.

В химических установках шестеренные насосы также широко используются для перекачки жидкостей с высокой вязкостью. Шестеренчатые насосы в основном используются для создания высокого давления.

Максимальное рабочее давление шестеренчатого насоса обычно составляет 210 бар (21 000 кПа), а максимальная скорость составляет 3 000 об/мин. Некоторые производители выпускают шестеренные насосы с более высокими скоростями и давлением. Однако эти насосы часто шумны, поэтому необходимо соблюдать особые меры предосторожности.

Конструкция шестеренчатого насоса (Ссылка: Mechanicaljungle.com )

Принцип работы шестеренчатого насоса

Шестеренчатый насос задерживает жидкость на стороне всасывания и нагнетает ее под более высоким давлением на стороне нагнетания. Это похоже на принцип работы насоса с внутренним зацеплением для насоса с внешним зацеплением. Оба принципа будут обсуждаться отдельно для ясности.

Насосы с внешним зацеплением

Жидкость поступает в насос со стороны всасывания. На стороне всасывания по мере вращения шестерен объемное пространство между зубьями шестерни увеличивается. Отрицательное давление всасывания внутри полостей позволяет жидкости попадать в промежутки/полости между зубами. При дальнейшем вращении шестерен жидкость, попавшая в полости, вынуждена перетекать между шестернями и корпусом.

Шестерни движутся к стороне нагнетания, продолжая вращение. Из-за увеличения зазора между шестернями и корпусом жидкость выходит из полостей. Когда шестерни вращаются, они блокируются, в результате чего любая оставшаяся жидкость в полостях выдавливается. При разъединении шестерен на стороне всасывания жидкость может попасть в свободные пространства, и цикл может повториться.

Путь потока через шестеренчатый насос с внешним зацеплением (Ссылка: en.wikipedia.org )

Насосы с внутренним зацеплением

Приводные механизмы (например, электродвигатели и т. д.) вращают шестерню ротора (внутреннюю шестерню). Промежуточные шестерни (внешние шестерни) вращаются вместе с роторной шестерней по мере ее вращения. Жидкость поступает в насос со стороны всасывания и перемещается в полости между ротором и натяжным колесом.

Поскольку шестерни продолжают вращаться, они разделены стационарным серповидным уплотнением. Между роторной шестерней и внутренней серповидной поверхностью, а также между промежуточной шестерней и внешней серповидной поверхностью имеются полости, в которых задерживается жидкость. С каждым оборотом шестерни зубья обеих шестерен сближаются. Как только шестерни входят в зацепление, жидкость начинает вытекать из полостей и выходит из насоса; затем весь процесс повторяется.

Хотя в альтернативных конструкциях шестеренных насосов с внутренним зацеплением серповидное уплотнение отсутствует, принцип их работы почти такой же.

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением (Артикул: link.springer.com )

Применение шестеренчатого насоса

Шестеренчатые насосы обычно используются для перекачки масла, красок, смол или пищевых продуктов с высокой вязкостью. В любом приложении, требующем точного дозирования или высокого давления, они являются лучшим выбором. В ситуациях, когда подача неравномерна, шестеренчатые насосы также предпочтительнее, потому что их производительность не сильно зависит от давления.

Ниже приведены некоторые примеры типичных применений шестеренных насосов с внешним и внутренним зацеплением:

• Автомобильное топливо и масла.
• Гидравлические масла.
• Растворители и спирт.
• Циркуляция горячего масла в малых масштабах.
• Краски, смолы и полимеры.
• Жидкое мыло.
• Пищевые продукты, такие как кукурузный сироп, корм для животных и арахисовое масло.

Компоненты и конструкция шестеренчатого насоса

7 Части шестеренчатого насоса:

• Первичный двигатель
• Шестерня привода
• Ведомая шестерня
• Корпус
• Впускное отверстие или сторона всасывания
• Выходное отверстие или сторона нагнетания
• Клапан сброса давления или предохранительный клапан
• Уплотнение

Шестеренчатые насосы состоят из следующих основных компонентов:

1. Первичный двигатель

Шестеренчатый насос опирается на первичный двигатель, приводящий в движение вал, на котором находится силовая шестерня. Он может приводиться в действие ручным трудом, двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем.

2. Ведущий или силовой механизм  

Ведущий или силовой механизм соединен с первичным двигателем. Эта шестерня вращается за счет мощности основного двигателя.

3. Промежуточная или ведомая шестерня

Ведомая шестерня входит в зацепление с силовой шестерней. Эта шестерня вращается так же, как силовая шестерня.

4. Корпус 

Корпус гидравлического шестеренчатого насоса содержит силовую и промежуточную шестерни.

5. Впускная секция 

Это часть насоса, которая подает жидкость в насос. Это входная секция, которая подает жидкость под низким давлением в насос.

6. Выходная секция

Шестеренчатый насос имеет эту часть, которая подает сжатую жидкость в указанную область. В этот момент жидкость под высоким давлением выходит из насоса.

7. Клапан сброса давления или предохранительный клапан 

Во избежание повреждения насоса этот клапан устанавливается на выпускной секции, чтобы он мог выпускать жидкость в случае избыточного давления.

Конструкция шестеренчатого насоса 

Среди самых популярных насосов, используемых сегодня в гидравлических системах, есть объемные шестеренные насосы с внешним зацеплением, которые универсальны, прочны и долговечны.

Они просты по конструкции по сравнению с другими типами (поршневыми, орбитальными и т. д.) и поэтому недороги при покупке и обслуживании.

В дополнение к работе в тяжелых условиях, эти гидравлические шестеренные насосы и двигатели обеспечивают высокую гидравлическую мощность, хороший гидравлический, механический и объемный КПД, малошумны и имеют компактные размеры, а также низкое соотношение веса и мощности. Они хорошо подходят как для промышленных, так и для мобильных предприятий.

Алюминиевая втулка направляет зубчатую передачу, поддерживаемую корпусом, фланец фиксирует шестерню, а крышка закрывает весь узел.

Для усиления конструкции в вал ведущей шестерни, выступающий за фланец, встроено уплотнительное кольцо. Затем между двумя кольцами вставляется эластичное стопорное кольцо.

Специальный алюминиевый сплав обеспечивает высокую прочность корпуса, что сводит к минимуму деформацию даже при воздействии высокого давления.

В зависимости от модельного ряда фланцы и крышки изготавливаются из чугуна или алюминиевого сплава методом непрерывного литья и фосфатируются для окончательной отделки.

Для шестерен используется специальная марка стали. В их производственном процессе используются процессы цементации и закалки. Шестерни полируются до высокого уровня отделки путем шлифовки и чистовой обработки. Работа мотора тихая, с низкой пульсацией, с хорошей конструкцией профиля зубьев и геометрическими пропорциями.

Специальный алюминиевый сплав с низким коэффициентом трения был разработан и изготовлен методом литья под давлением, обладающим одновременно прочностью и отличными антифрикционными свойствами. Дополнительно были установлены антифрикционные подшипники ДУ с жесткими допусками.

За счет создания на втулках специальных и симметричных компенсационных зон и изоляции их специальным кольцом, препятствующим выдавливанию, втулки могут свободно перемещаться в осевом и радиальном направлении, что пропорционально давлению в двигателе. Таким образом значительно снижается внутренняя утечка, что обеспечивает превосходную производительность (как с механической, так и с точки зрения общей эффективности) и надлежащую смазку движущихся частей насоса.

Компоненты шестеренчатого насоса (Ссылка: Mechanicalboost.com )

Эксплуатационные характеристики 

Для повышения производительности шестеренчатого насоса необходимо уменьшить трение между его частями. При трении выделяется тепло, которое, в свою очередь, вызывает физическое расширение компонентов шестеренчатого насоса. Из-за плотных механических зазоров шестеренные насосы, особенно шестеренные насосы с внешним зацеплением, подвержены повреждениям от теплового расширения. Например, зубья шестерни могут сместиться, что приведет к износу, утечкам и последующему снижению эффективности. Неправильно отцентрированный шестеренный насос может заклинить (не вращаться) в тяжелых случаях.

Обычно перекачиваемая жидкость служит смазкой для внутренних компонентов насоса. В результате большинство шестеренчатых насосов неэффективны при работе всухую (без потока жидкости) в течение длительного периода времени.

Шестеренчатый насос наиболее эффективен при работе на максимальной расчетной скорости. Меньшее число оборотов в минуту (об/мин) приведет к снижению эффективности насоса.

Жесткие допуски шестеренчатых насосов означают, что они не являются хорошим выбором для перекачивания жидкостей с твердыми включениями, так как это может привести к повреждению шестерен и других компонентов насоса. Кроме того, шестеренные насосы, как правило, не достигают такой высокой производительности, как центробежные насосы, при работе при более низком давлении нагнетания. Кроме того, шестеренные насосы обычно работают на более низких скоростях, чем центробежные насосы (обычно 300-600 об/мин), что требует наличия шестеренчатых редукторов или систем ременного привода. Жидкость с более высокой вязкостью требует шестеренчатого насоса с более низкой скоростью вращения.

Шестеренчатый насос является насосом прямого вытеснения, поэтому его расход относительно низок («фиксированный» расход) независимо от того, увеличивается или уменьшается давление нагнетания. Следовательно, с увеличением давления нагнетания требования к мощности будут увеличиваться. По мере увеличения вязкости мощность, необходимая для данного шестеренчатого насоса, также будет увеличиваться (это приводит к увеличению давления нагнетания в системе трубопроводов из-за увеличения потерь на трение, вызванных более вязкой жидкостью на стенках труб и других компонентах сантехники). .

Правый предохранительный клапан для шестеренчатого насоса 

Существует несколько способов повышения давления в объемном насосе, включая блокировку нагнетательных линий и закрытые запорные клапаны. Насос прямого вытеснения продолжает создавать поток и давление до тех пор, пока что-то не выйдет из строя, в отличие от центробежных насосов, которые могут испытывать явление кавитации в таких обстоятельствах. Иногда требуется ремонт или замена насоса, что обходится дорого.

Использование предохранительных клапанов в поршневых насосах может быть полезной мерой. Когда линия нагнетания насоса находится под давлением, эти клапаны отклоняют поток жидкости, предотвращая выход из строя. Предохранительные клапаны могут быть внутренними или внешними.

Внутренние предохранительные клапаны

Внутренний предохранительный клапан является неотъемлемой частью конструкции насоса.

Внутренний предохранительный клапан (Ссылка: blog.craneengineering. net )

При повышении давления в напорной линии и на стороне нагнетания корпуса насоса к поверхности тарелки прикладывается усилие. Давление, превышающее натяжение пружины, которое устанавливается вручную с помощью регулировочного винта, заставляет пружину сжиматься, позволяя жидкости обтекать тарелку. Таким образом, канал становится путем наименьшего сопротивления, позволяя жидкости непрерывно течь через корпус насоса и корпус клапана.

Поскольку путь потока жидкости ограничен, она быстро нагревается из-за давления и трения. Нагрев приводит к уменьшению вязкости и увеличению скольжения. В зависимости от жидкости повышение температуры также может привести к вскипанию (испарению жидкости) или другим нежелательным эффектам.

Использование внутреннего сброса в качестве основного средства защиты не рекомендуется. Эти клапаны являются отличным решением для засоров в линии нагнетания или других непредвиденных ситуаций. Внутренние предохранительные клапаны в идеале не используются в качестве средства целенаправленного отвода потока и должны служить скорее резервными механизмами безопасности.

Внешние предохранительные клапаны

Как и внутренний предохранительный клапан, внешний предохранительный клапан отводит поток жидкости для сброса избыточного давления в нагнетательной линии. Однако вместо того, чтобы постоянно проходить через насос, жидкость отводится обратно в питательный бак или всасывается во всасывающую линию перед насосом. В отличие от внутренних предохранительных клапанов, это позволяет теплу выходить из жидкости, прежде чем она вернется в насос.

Если насос необходимо изолировать, но не останавливать, следует использовать внешние предохранительные клапаны. Эти клапаны, которые были описаны выше, используются в качестве долгосрочного метода сброса давления из-за их природы.

Загрузить детали шестеренчатого насоса в формате PDF

Для вашего удобства мы включили возможность загрузки PDF-версии этой статьи. Чтобы начать, нажмите на следующую ссылку.

Загрузить PDF

Купить оборудование или запросить услугу

Используя службу Linquip RFQ, вы можете рассчитывать на получение коммерческих предложений от различных поставщиков из разных отраслей и регионов.

Щелкните здесь, чтобы запросить коммерческое предложение от поставщиков и поставщиков услуг

Подробнее о Linquip

• Шестеренчатый насос: принципы работы, принцип действия и схема
• 10 деталей поршневых насосов + функция, применение и работа
• Детали водяного насоса
• Детали центробежных насосов
• Перечень деталей мембранного насоса + функция и применение
• 10 деталей гидравлического насоса + PDF и функция
• 20 деталей погружного насоса + PDF
• 6 частей насоса для бассейна + схема и PDF
• КРАТКОЕ РУКОВОДСТВО: ТИПЫ ШЕСТЕРЕННЫХ НАСОСОВ
• 5 лучших воздушных тепловых насосов в 2022 году (Четкое руководство)
• 7 лучших водяных насосов для автофургонов 2022 года (четкое руководство и обзор)
• 10 лучших электрических воздушных насосов 2022 года (четкое руководство)
• Лучший вакуумный насос HVAC в 2022 году (Понятное руководство)
• 9 различных типов роторных насосов + PDF
• Пятерка лучших скважинных насосов 2022 года (Чистое руководство)
• 10 лучших конденсатных насосов 2022 года: полное руководство
• 13 частей бетононасоса с названием и PDF
• 5 типов бетононасосов + PDF
• 6 Тип дренажного насоса и какой лучше купить?
• 12 деталей дренажного насоса + схема
• 8 основных частей поршневого насоса и функции + Work & PDF
• 7 Детали винтового насоса: преимущества и недостатки
• Типы центробежных насосов: все классификации и принципы работы

Эскиз насоса с внутренним зацеплением — гидравлические контуры

Последнее обновление: понедельник, 20 февраля 2023 г. | Гидравлические схемы

Гидравлические насосы преобразуют механическую энергию первичного двигателя (двигателя или электродвигателя) в гидравлическую (напорную) энергию. Затем энергия давления используется для работы исполнительного механизма. Насосы толкают гидравлическую жидкость и создают поток.

3-1. Классификация насосов. Все насосы создают поток. Они работают по принципу вытеснения. Жидкость всасывается и перемещается в другую точку. Насосы, перекачивающие жидкость непрерывным потоком, относятся к типу насосов прямого вытеснения. Насосы, которые нагнетают объемы жидкости, разделенные периодами без нагнетания, относятся к объемному типу.

а. Объемные насосы прямого вытеснения. С этим насосом объем жидкости, подаваемой за каждый цикл, зависит от сопротивления, оказываемого потоку. Насос производит силу на жидкость, которая постоянна для каждой конкретной скорости насоса. Сопротивление в линии разряда создает силу в противоположном направлении. Когда эти силы равны, жидкость находится в состоянии равновесия и не течет.

Если выпускное отверстие объемного насоса полностью закрыто, давление нагнетания возрастет до максимального значения для насоса, работающего на максимальной скорости. Насос будет взбивать жидкость и производить тепло. На рис. 3-1 показан объемный насос прямого вытеснения. Водяное колесо набирает жидкость и перемещает ее.

б. Объемные насосы. С этим насосом за каждый цикл работы насоса подается определенный объем жидкости независимо от сопротивления, пока не превышена мощность силового агрегата, приводящего в действие насос. Если выпускное отверстие полностью закрыто, то блок, управляющий насосом, заглохнет или что-то сломается. Следовательно, объемный насос требует регулятора давления или предохранительного клапана в системе. На рис. 3-2, стр. 3-2 показан объемный поршневой насос поршневого типа.

На рис. 3-3, стр. 3-2 показан еще один объемный насос. Этот насос не только создает поток, но и поддерживает его. Герметичный корпус вокруг шестерни улавливает жидкость и удерживает ее во время движения. Поскольку жидкость вытекает с другой стороны, она герметизируется от резервного копирования. Это уплотнение является положительной частью смещения. Без него жидкость никогда не сможет преодолеть сопротивление других частей системы.

в. Характеристики. Три контрастные характеристики модели

Рис. 3-1. Объемный насос

Работа объемных и объемных насосов следующая:

• Объемные насосы обеспечивают плавный непрерывный поток; объемные насосы имеют импульс при каждом ходе или каждый раз, когда насосная камера открывается в выпускное отверстие.

• Давление может уменьшить подачу неположительного насоса. Высокое давление на выходе может остановить любой выход; жидкость просто циркулирует внутри насоса. В объемном насосе давление влияет на производительность только в той мере, в какой оно увеличивает внутреннюю утечку.

• Насосы прямого вытеснения с входами и выходами, соединенными гидравлически, не могут создать вакуум, достаточный для самовсасывания; они должны запускаться с заполнением впускной линии жидкостью и отсутствием воздуха. Объемные насосы часто самовсасывают при правильном запуске.

3-2. Производительность. Насосы обычно оцениваются в соответствии с их объемной производительностью и давлением. Объемная производительность (скорость подачи или производительность) — это количество жидкости, которое насос может подать через выходное отверстие в единицу времени при заданной скорости привода, обычно выражаемое в галлонах в минуту или кубических дюймах в минуту. Поскольку изменения в приводе насоса влияют на объемную производительность, насосы иногда оцениваются в соответствии с рабочим объемом, то есть количеством жидкости, которое они могут подавать за цикл, или кубическими дюймами за оборот.

Давление — это сила, приходящаяся на единицу площади жидкости, обычно выражаемая в фунтах на квадратный дюйм. (Большая часть давления в гидравлических системах, описанных в этом руководстве, создается сопротивлением потоку.) Сопротивление обычно вызывается ограничением или препятствием на пути или потоке. Давление, создаваемое в системе, влияет на объемную производительность насоса, подающего поток в систему. По мере увеличения давления объемная производительность уменьшается. Это падение производительности вызвано увеличением внутренней утечки (проскальзывания) с выходной стороны насоса на входную. Проскальзывание является мерой эффективности насоса и обычно выражается в процентах. Некоторые насосы имеют большее внутреннее проскальзывание, чем другие; некоторые насосы оцениваются по объемной производительности при заданном давлении.

Рисунок 3-2. Поршневой объемный насос

Нагнетательные насосы

Впускное отверстие

Низкое давление

Насосное оборудование

Впускное отверстие

Низкое давление

90 002 Выходное отверстие

Высокое давление

Выходное отверстие

Высокое давление

Расход

Рис. 3-3. Объемный насос

3-3. Смещение. Рабочий объем — это количество жидкости, перекачиваемой от входа насоса к выходу за один оборот или цикл. В роторном насосе рабочий объем выражается в кубических дюймах за оборот, а в поршневом насосе — в кубических дюймах за цикл. Если насос имеет более одной насосной камеры, его рабочий объем равен рабочему объему одной камеры, умноженному на количество камер. Смещение бывает фиксированным или переменным.

а. Нерегулируемый насос. В этом насосе производительность в галлонах в минуту можно изменить только путем изменения скорости привода. Насос можно использовать в системе с открытым центром — выход насоса имеет свободный путь обратно в резервуар в нейтральном состоянии контура.

б. Насос переменной производительности. В этом насосе размеры насосной камеры могут быть изменены. Подачу галлонов в минуту можно изменить, переместив регулятор рабочего объема, изменив скорость привода или выполнив и то, и другое. Насос можно использовать в системе с закрытым центром — насос продолжает работать против нагрузки в нейтральном состоянии.

3-4. Проскальзывание. Проскальзывание – это утечка масла из нагнетательного патрубка в зону низкого давления или обратно на впускной патрубок. Дренажный канал позволяет вытекшему маслу возвращаться во впускное отверстие или в резервуар. Некоторое проскальзывание предназначено для насосов в целях смазки. Проскальзывание будет увеличиваться с ростом давления и по мере износа насоса. Поток масла через отверстие данного размера зависит от перепада давления. Внутренний путь утечки такой же, как отверстие. Следовательно, если давление увеличивается, больший поток будет проходить через путь утечки и меньший через выпускной порт. Любое увеличение проскальзывания – это потеря эффективности.

3-5. Дизайн. В большинстве роторных гидравлических насосов (рис. 3-3) конструкция такова, что насосные камеры увеличиваются в размерах на входе, создавая тем самым вакуум. Затем камеры уменьшаются в размерах на выходе, чтобы протолкнуть жидкость в систему. Вакуум на входе используется для создания разности давлений, чтобы жидкость перетекала из резервуара в насос. Однако во многих системах вход заряжен или наддувен; то есть положительное давление, а не вакуум, создается резервуаром под давлением, напором жидкости над входом или даже подкачивающим насосом низкого давления. Основы любого гидравлического насоса —

• Впускной порт низкого давления, по которому жидкость поступает из резервуара.

• Выходной порт высокого давления, соединенный с напорной линией.

• Насосная(ые) камера(и) для подачи жидкости от впускного к выпускному отверстию.

• Механическое средство для приведения в действие насосной(ых) камеры(й).

Насосы можно классифицировать в зависимости от конкретной конструкции, используемой для создания потока жидкости. Большинство гидравлических насосов бывают центробежными, роторными или поршневыми.

а. Центробежный насос. Этот насос обычно используется там, где требуется большой объем потока при относительно низком давлении. Его можно соединить последовательно, подав выход одного насоса на вход другого. При таком расположении насосы могут развивать поток против высоких давлений. Центробежный насос представляет собой насос с постоянным рабочим объемом, и два наиболее распространенных типа — это улитка и диффузор.

(1) Спиральный насос (Рис. 3-4, стр. 3-4). Этот насос имеет круглую насосную камеру с центральным впускным портом (всасывающая труба) и выпускным портом. Вращающееся рабочее колесо расположено в насосной камере. Камера между корпусом и центральной втулкой представляет собой улитку. Жидкость поступает в насосную камеру через центральный вход (или глаз) и задерживается между вращающимися лопастями рабочего колеса. Центробежная сила выбрасывает жидкость наружу с большой скоростью, а контур корпуса направляет движущуюся жидкость через выходное отверстие.

(2) Насос диффузора (Рисунок 3-5). Подобно спиральному насосу, диффузорный насос имеет ряд неподвижных лопастей (диффузор), которые изгибаются в направлении, противоположном вращающимся лопастям рабочего колеса. Диффузор снижает скорость жидкости, уменьшает проскальзывание и увеличивает способность насоса создавать поток, преодолевая сопротивление.

б. Ротационный насос. В этом насосе объемного типа вращательное движение переносит жидкость от входа насоса к выходу. Роторные насосы обычно классифицируют по типу элемента, который фактически перекачивает жидкость, то есть роторный насос шестеренчатого, лопастного или поршневого типа.

с. Поршневой насос. Поршневой насос зависит от возвратно-поступательного движения для передачи жидкости от входа насоса к его выходу. На рис. 3-2, стр. 3-2 показан упрощенный поршневой насос. Он состоит из цилиндра, в котором находится возвратно-поступательный поршень, рис. 3-2, 1; впускной клапан, рис. 3-2, 2; и выпускной клапан, рис. 3-2, 3, который направляет жидкость в цилиндр и из него. Когда поршень движется влево, создаваемый частичный вакуум выталкивает шарик из седла, позволяя жидкости проходить через впускной клапан в цилиндр. Когда поршень движется вправо, шарик возвращается на свое место и закрывает впускной клапан. Однако сила потока сбивает шар с места, позволяя жидкости вытесняться из цилиндра через выпускной клапан.

3-6. Шестеренчатые насосы. Шестеренчатые насосы бывают внешними, внутренними или кулачковыми.

а. Внешний. На рис. 3-6 показан принцип работы шестеренчатого насоса с внешним зацеплением. Он состоит из ведущей и ведомой шестерен, заключенных в плотно прилегающий корпус. Шестерни вращаются в противоположных направлениях и входят в зацепление в точке корпуса между впускным и выпускным отверстиями. Оба набора зубьев выступают наружу от центра шестерен. Когда зубья двух шестерен расходятся, образуется частичный вакуум, который всасывает жидкость через впускное отверстие в камеру А. Жидкость в камере А задерживается между зубьями двух шестерен и корпусом, так что она проходит по двум отдельным путям вокруг в камеру B. Когда зубья снова входят в зацепление, они создают силу, которая выталкивает жидкость через выпускное отверстие.

Рис. 3-4. Спиральный насос

Рис. 3-5. Диффузорный насос

б. Внутренний. На рис. 3-7 показан насос с внутренним зацеплением. Зубья одной шестерни выступают наружу, а зубья другой шестерни выступают внутрь к центру насоса. Одно зубчатое колесо стоит внутри другого. Этот тип шестерни может вращаться или вращаться с помощью сопутствующей шестерни соответствующей конструкции. Внешняя шестерня прикреплена непосредственно к приводному валу насоса и смещена относительно внутренней шестерни. Две шестерни входят в зацепление на одной стороне насосной камеры, между впускным и выпускным отверстиями. На противоположной стороне камеры в пространстве между двумя шестернями стоит серповидная форма, обеспечивающая малый допуск.

Вращение внутренней шестерни валом приводит к вращению внешней шестерни, поскольку они находятся в зацеплении. Все в камере вращается, кроме полумесяца, в результате чего жидкость попадает в полости шестерен, когда они проходят мимо полумесяца. Жидкость подается от входа к выходу, где она вытесняется из насоса за счет зацепления шестерен. При выносе жидкости

Рис. 3-6. Насос с внешним зацеплением

Рис. 3-7. Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

со стороны всасывания насоса давление снижается, и жидкость нагнетается из источника подачи. Размер полумесяца, разделяющего внутреннюю и внешнюю шестерни, определяет объемную подачу этого насоса. Небольшой серп пропускает больший объем жидкости за один оборот, чем больший полумесяц.

в. Доля. На рис. 3-8 показан лопастной насос. Он отличается от других шестеренчатых насосов тем, что в нем вместо шестерен используются лопастные элементы. Привод элемента также отличается в лопастном насосе. В шестеренчатом насосе одна шестерня приводит в движение другую. В лопастном насосе оба элемента приводятся в движение посредством соответствующей внешней передачи.

3-7. Лопастные насосы. В лопастном насосе ротор с прорезями, прикрепленный шлицами к приводному валу, вращается между плотно прилегающими боковыми пластинами, которые находятся внутри кольца эллиптической или круглой формы. Полированные, закаленные лопасти скользят в пазы ротора и выходят из них и повторяют контур кольца под действием центробежной силы. Между следующими друг за другом лопатками образованы насосные камеры, несущие масло от входа к выходу. При увеличении расстояния между лопатками на входе создается частичный вакуум. Масло выдавливается на выходе по мере уменьшения размера насосной камеры.

Поскольку местами нормального износа в лопастном насосе являются кончики лопастей и поверхность кольца, лопасти и кольцо специально закалены и отшлифованы. Пластинчатый насос — это единственная конструкция, в которую встроена автоматическая компенсация износа. По мере износа лопасти просто выдвигаются из пазов ротора и продолжают двигаться по контуру кольца. Таким образом, КПД остается высоким на протяжении всего срока службы насоса.

а. Характеристики. Рабочий объем лопастного насоса зависит от ширины кольца и ротора и хода кулачкового кольца. Взаимозаменяемые кольца сконструированы таким образом, что базовый насос преобразуется в несколько рабочих объемов. Пластинчатые насосы сбалансированной конструкции имеют фиксированный рабочий объем. Неуравновешенная конструкция может быть встроена в насос постоянной или переменной производительности. Лопастные насосы имеют хорошую эффективность и долговечность, если они работают в чистой системе с использованием соответствующего масла. Они охватывают диапазоны давления, производительности и скорости от низкого до средне-высокого. Размер упаковки по отношению к выходу небольшой. Пластинчатый насос, как правило, тихий, но будет скулить на высоких скоростях.

б. Неуравновешенные лопастные насосы. В несбалансированной конструкции (Рисунок 3-9) форма кулачкового кольца представляет собой истинный круг, который находится на другой центральной линии, чем у ротора. Рабочий объем насоса зависит от степени эксцентричности ротора и кольца. Преимущество кольца истинной окружности заключается в том, что можно применять управление для изменения эксцентриситета и, таким образом, изменения смещения. Недостатком является то, что неуравновешенное давление на выходе действует на небольшую площадь кромки ротора, создавая боковые нагрузки на вал. Таким образом, существует ограничение на размер насоса, если только не используются очень большие слуховые аппараты и тяжелые опоры.

с. Сбалансированные лопастные насосы. В сбалансированной конструкции (рис. 3-10) насос имеет стационарное эллиптическое кулачковое кольцо и два набора внутренних портов. Насосная камера сформирована

Рисунок 3-8. Лопастной насос

между любыми двумя лопастями два раза за каждый оборот. Два входа и выхода расположены на 180 градусов друг от друга. Противодавления на края ротора компенсируют друг друга. Недавние усовершенствования конструкции, обеспечивающие высокие рабочие скорости и давления, сделали этот насос наиболее универсальным в области мобильного оборудования.

д. Двойные насосы. Сдвоенные лопастные насосы (рис. 311, стр. 3-8) состоят из двух отдельных насосных устройств. Рисунок 3_9 Неуравновешенный лопастной насос

, каждый из которых находится в своем собственном корпусе, смонтирован в тандеме и приводится в движение общим валом. Каждый насос также имеет свои входные и выходные порты, которые можно комбинировать с помощью коллекторов или трубопроводов. Доступны варианты конструкции, в которых оба картриджа находятся в одном корпусе. Иногда к головной части присоединяют дополнительный насос для подачи вспомогательного потока.

Двойные насосы могут использоваться для обеспечения потока жидкости для двух отдельных контуров или могут быть объединены для обеспечения расхода для одного контура. Объединение подачи насосов не изменяет максимальное номинальное давление любого из картриджей. Отдельные контуры требуют отдельных регуляторов давления для ограничения максимального давления в каждом контуре.

На рис. 3-12, стр. 3-8 показана установка, в которой используются двойные насосы для обеспечения потока жидкости для работы цилиндра с быстрым продвижением и подачей. В контуре B два предохранительных клапана используются для управления работой насоса. В контуре А один предохранительный клапан и один разгрузочный клапан используются для управления насосными операциями. В обоих контурах подачи картриджей насосов объединяются после прохождения через клапаны.