Шестеренчатый насос: принцип работы и устройство, характеристика, виды

Шестерённый насос относят к виду объемных роторных гидромашин. Шестерённый насос – это роторный насос с рабочим органом в виде двух шестерён.

При вращении шестерён, жидкость поступает из полости всасывания во впадины между зубьями и перемещается в напорную полость.

Как правило, шестерённые насосы используют для подачи нефтепродуктов и других жидкостей без абразивных примесей. Не смотря на то, что принцип работы у всех шестерённых насосов одинаковые, они могут иметь абсолютно разное строение, отличаться деталями и работать в разных условиях.

Принцип работы 

• Шестерённый насос крепится на раме-плите, к которой, в свою очередь, крепится насос и электродвигатель, соединенные между собой муфтой.
• 
• Основным рабочим элементом шестерённого насоса являются две прямозубые шестерни – ведущая и ведомая, изготавливаемые заодно с валами.
• Опорами валов являются подшипники скольжения.
•  
• Рассмотрим шестерённый насос с внутренним зацеплением и шестерённый насос с внешним зацеплением.

Насос с внутренним зацеплением

Насос с внутренним зацеплением состоит из внутренней и внешней шестерни. Вращаясь, обе шестерни образуют вакуум в полости всасывания. Далее жидкость попадает в межзубное пространство, после чего попадает в полость нагнетания.

Для того чтобы не допустить поломки насоса при подъеме давления в трубопроводе нагнетания, на насосе устанавливается обратный клапан.

При подъеме давления в трубопроводе нагнетания, жидкость по отведенному в сторону либо вверх трубопроводу, перемещается к клапану, выдавливает его, и попадает в полость всасывания, тем самым образуя замкнутый круг.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Сальниковые уплотнения насосов

 

Насос с внешним зацеплением

Электродвигатель вращает вал с ведущей шестернёй. Ведущая шестерня в свою очередь вращает ведомую.

1. 
2. За счёт минимального зазора шестерёнок между собой, а также зубьев шестерён и стенок рабочей полости, при вращении в зоне всасывания, образуется вакуум.
3. 

Однако в месте зацепления шестерёнок образуются, так называемые, запертые объемы. Одной из технических проблем в шестерённых насосах является проблема запертых объёмов, которой является нежелательным явлением.

Вследствие малой сжимаемости жидкости, возникновение запертых объёмов в процессе работы насоса, если не предусмотреть меры борьбы с ними, может привести к возникновению большого момента сопротивления.

Производители насосов серьезно относятся к данной проблеме и борются с ней различными методами. Например, между зубьев шестерни просверливается канал для отвода жидкости, через который жидкость попадает обратно в полость всасывания.

Так же устанавливается система поддержания давления в трубопроводе нагнетания.

При падении давления в трубопроводе нагнетания, число оборотов шестерни увеличивается. При увеличении – наоборот уменьшается.

Существуют также насосы, которые способны пропускать вместе с жидкостью довольно крупные примеси.

Преимуществами, описанных ранее насосов, являются:

• простота конструкции;
• высокая надёжность в сравнении с другими насосами;
• низкая стоимость;
• способность работать при высокой частоте вращения; поэтому их можно соединять непосредственно с валами тепловых или электрических двигателей;
• высокая надежность при работе со сплавами полимеров.

Недостатки

Однако у таких насосов существуют недостатки:

• нерегулируемость рабочего объема;
• неспособность работать при высоких давлениях; либо:
• высокие требования к материалам изготовлений деталей износа.
• высокая требовательность к качеству изготовлений шестерён и пластин, образующих корпус;
• двукратные изменения направления движения жидкости в насосе снижает КПД.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Многоступенчатый центробежный компрессор

Шестерёнчатые насосы широко применяются в сфере перекачивания высоковязких жидкостей с температурой до 250°, например, такие жидкости как пищевые масла, жиры, шоколадная масса, лаки, краски, нефтепродукты, бытовая химия и т. д.

Источник: https://pronpz.ru/nasosy/shesteryonnye.html

Шестеренный (шестеренчатый) насос

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).

Принцип работы

Шестеренный насос имеет следующий принцип работы который мы рассмотрим поэтапно:

1. Забор жидкости происходит за счет выхода из зацепления шестерен в камере всасывания (1). Расходящиеся зубья расширяют объём камеры всасывания (1), в результате чего в камере образуется вакуум, который стремительно заполняется жидкостью через всасывающий канал. В следствии разности давлений в линии забора и подающей камеры (1).
2. Шестерни переносят рабочую жидкость в пространстве промеж зубьев, из камеры (1) в (2);
3. При вхождении зубьев шестеренного насоса в зацепление, происходит уменьшение объема камеры. В результате этого происходит выдавливание жидкости из камеры нагнетания.

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.

Область применения

Шестерные насосы используются  для подачи давления до 2,5 МПа. Основное предназначение такого рода устройств это перекачка вязких жидкостей: масла, нефть мазуту и даже цемент и битум.

Основной род применения шестерного насоса перекачка масла. Их применение весьма широко: нефтяная, машиностроительная, химическая промышленность.

Дорожное и сельское хозяйство также применяют такие агрегаты.

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:

Источник: https://gidropnevm.ru/gidravlicheskij-instrument/nasosy/shesterennyj-shesterenchatyj-nasos

Шестеренчатый насос

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:	Шестерни	Упорные 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)

Типы уплотнения вала насоса

• Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
• Манжетное уплотнение
• Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
• Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

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

Основные производители

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.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами шестеренного насоса с внутренним зацеплением является ротор и ведомое колесо, которые работают по принципу «шестерня в шестерне». В устройстве данного типа шестеренчатого насоса  также можно выделить следующие элементы:

Схема шестеренного насоса с внутренним зацеплением

• Ведомая шестерня
• Ротор
• Система уплотнения вала
• Всасывающий патрубок
• Нагнетательный патрубок
• Встроенный предохранительный клапан

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.

Материальное исполнение

Проточная часть насоса:	Роторы и ведомые шестерни	Упорные втулки
·         Серый чугун	·         Серый чугун	·         Карбид вольфрама
·         Ковкий чугун	·         Ковкий чугун	·         Бронза
·         Углеродистая сталь	·         Углеродистая сталь	·         Карбид кремния
·         Нержавеющая сталь	·         Нержавеющая сталь	·         Керамика
·         Дуплекс	·         Дуплекс
·         PTFE

Типы уплотнения вала насоса

• Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
• Манжетное уплотнение
• Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
• Торцевое газовое уплотнение (газодинамическое бесконтактное уплотнение)
• Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

Преимущества:

• Только два подвижных элемента
• Только одно уплотнение вала
• Перекачка высоковязких жидкостей
• Работа без пульсаций
• Низкий NPSHr
• Настраиваемый зазор между зубьями и корпусом
• Широкий выбор материалов
• Реверсивный насос
• Простое обслуживание

Недостатки:

• Чувствителен к твердым включения
• Ограничение по давлению
• Подшипник постоянно находится в перекачиваемой среде
• Внешняя радиальная нагрузка на вал

Области применения

Шестеренчатые насосы  внутреннего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности

• Нефтяная и газовая промышленность
• Химическая промышленность
• Пищевая
• Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса:

• Перекачка топлива и смазочных масел
• Производство полимеров и эластомеров
• Производство спиртов и растворителей
• Перекачка битума, гудрона, смолы
• Пищевые продукты
• Краски, клей
• Мыльные растворы

Основные производители:

Источник: https://RuPumps.com/nasosyi/po-tipu/obemnyie-nasosyi/shesterennyiy-nasos.html

Шестеренчатый насос для воды и для масла

Оборудование ➤ Выборка по типу ➤ Шестеренчатый насос

Содержание

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.

Шестеренчатые насосы, как и поршневые насосы 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.

• Процесс является циклическим и повторяется до тех пора пока вращается зубчатое колесо.
• Подача насоса определяется выражением
• Q=2 * 3,14 * m2 *z * b * n, где m – модуль зацепления; z – число зубьев; b – ширина шестерни;
• n – число оборотов шестерни

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.

1. При работе шестерни вращаются в разных направлениях, в то же время жидкость, попадающая в полости между зубьями, перемещается из всасывающего патрубка в напорную магистраль.
2. Отличия способов зацепления
3. Каждый вариант зацепления рабочих элементов шестеренных насосов имеет как преимущества, так и недостатки.
4. Шестеренчатые насос для перекачки сред с внешним зацеплением более просты в конструкции и надежнее в эксплуатации, кроме того их стоимость существенно ниже.
5. 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.

Шестеренчатый насос для масла

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 нашел кроме того 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

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.

1. Насосы гидравлические НШ действует на базе двух шестерён, которые располагаются друг напротив друга и плотно прилегают как к корпусу, так и друг к другу.
2. Насос НШ работает по принципу внутреннего зацепления зубчатых колес, которые совершая вращения переносят масло из области всасывания в область нагнетания.
3. 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.

Видеоматериалы

Область применения шестеренчатого насоса по величине давления нагнетания ограничивается предельным значением нагрузки на подшипники осей шестерен. Обычно давление нагнетания шестеренчатых насосов 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.

В дополнение к статье «Шестеренчатый насос для воды и для масла.» Вам может быть интересно:

Источник: https://www.nektonnasos.ru/article/shesterenchatyj/shesterenchatii-nasos/

Шестеренчатый насос (шестеренный): принцип работы

Насос – это гидравлическая техника различного назначения, которая может работать в режиме насоса или гидромотора в зависимости от того, какой вращательный момент передан валу. Вал может вращаться вправо, влево и в обратную сторону (реверсивно).

По своему прямому назначению насосы могут быть крыльчатыми и поршневыми, сильфонными и пластинчато-роторными, кулачковыми с серпообразым ротором и импеллерными, синусыми и винтовыми, перестальтическими (шланговыми) и вихревыми, мембранными и оседиагональными (шнековыми), центробежными и  многосекционными, струйными аппаратами, гидротараннымии шестеренчатыми. Сегодня поговорим именно о шестеренчатых насосах.

Общее описание и назначение шестеренчатых насосов

Шестеренчатые насосы были запатентованы в СССР в конце сентября 1977-го года четырьмя инженерами мелитопольского института механизации сельского хозяйства Анатолием Кастеляни, Иваном Федоренко, Владимиром Черкуном и Михаилом Довгалем. Номер первого в СССР патента на усовершенствованный насос  шестеренчатый – 646090. При этом, аппарат НШ, в том виде, в котором мы его знаем, был изобретен Олегом Барановым в 1968 году.

Шестереночный, шестерной – это то же самое, что и шестеренные насосы, которые нашли широкое применение в системах гидравлики последнего поколения. Шестеренные насосы делятся на технику для:

Устройство шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Шестеренные насосы (НД) рассчитаны на уровень давления до 5-ти атмосфер, (СД) рассчитаны для уровня давления до 30-ти атмосфер и высокого (ВД) – на уровень давления до 70-ти атмосфер. При этом шестеренчатый насос НД может применяться в смазочных и охладительных системах станков, СД – в системах гидравлики фрезерных и шлифовальных станков.

Применение шестеренчатых насосов высокого давления можно встретить в гидравлической системе протяжного, сверлильного, фрезерного или токарного оборудования. Бывают также модели, специально спроектированные, чтобы пропускать воду или керамический краситель, масло или смазочные материалы.

Кроме того, эти аппараты делятся на:

• шестеренный насос с внутренним зацеплением;
• с зацеплением наружного типа.

Аппараты с наружным зацеплением – это техника, рассчитанная для работы с вязкими жидкостями, которые используют для смазки.  Эти аппараты достаточно просты в изготовлении, но не такие компактные, как аппараты с зацеплением внутреннего типа.

Принцип работы шестеренчатого насоса

Ведомая шестеренка аппарата с наружным способом зацепления вращается при постоянном контакте с ведущей шестеренкой. При этом шестеренки вращаются в противоположные стороны, и в полости всасывания, в момент выхода зубьев из зацепления образуется вакуум.

Схема действия шестеренчатого насоса

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

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

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

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

Это модельный ряд  нерегулируемых аппаратов с номинальным давлением от 250 до 280 бар. В остальном отличаются типовым рядом (последней буквой в маркировке модели от В до J).

При этом, первые две буквы – AZ – это обозначение самого изделия, а Р – функция.

Различия в типоразмерности внутри модельного ряда идут по постоянному и кратковременному рабочему давлению, а также минимальной и максимальной скорости вращения.

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

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

Срез шестеренчатого насоса

Износостойкий корпус из чугуна и крышка из алюминиевого сплава, шестеренки из хромистой стали и манжетный тип уплотнения вала обеспечивают бесперебойную и надежную работу техники даже в условиях нагревания смазочных материалов до 60°C.

В стандартной модели насосов Г11-11А используют вал с правосторонним вращением. Но, по желанию заказчика модель можно модифицировать под левостороннее вращение или вообще, заменить прямое движение  жидкостей на реверсивное. Обо всех изменениях будут сообщать дополнительные буквы в маркировке (Л или Р).

Но, если техника моделей Г11 и Г11-А использовалась для перекачки материалов, которые не вызывали коррозию и не представляют опасность  при эксплуатации, то продукция компании VIP Technology рассчитана на абразивные, агрессивные и горючие материалы. Такие, например, как лак или краски, нефтепродукты или битум, нефтяного или дизельного топлива.

Такую насосную технику изготавливают из углеродистой стали и чугуна, а все уплотнения в конструкции представляют из себя соединение, в составе которого двойной графит и керамика. Иногда прокладки для вала и ведущего колеса могут выполняться из бронзы.

Принцип работы шестеренчатого насоса (видео)

Причины поломки шестеренной насосной техники

Основное условие нормальной работы любой гидравлической техники – это достаточный уровень давления жидкости внутри системы. Для того, чтобы более подробно рассмотреть возможные варианты неисправностей аппаратов, нужно четко понимать схематическую конструкцию напорной  шестеренчатой техники. Состоит шестеренный агрегат из:

• корпуса;
• крышки;
• ведущей шестерни;
• ведомой шестерни;
• втулки;
• сальника;
• уплотнителя;
• пластины;
• пружины;
• патрубка
• распределителя.

Вариант при котором отсутствует подача жидкости или ее поступает недостаточно возможен, если неисправен привод или перепутано направление движение жидкости.

Например, по техпаспорту оно должно быть правым, а у вас стоит левое или реверсивное.

Этот вариант так же возможен, если есть утечка жидкости или степень загрязнения жидкости превышает допустимые по техническому паспорту нормы.

Полная схема шестеренчатого насоса

Если внутри насосной техники стала образовываться пена, то это значит, что произошла разгерметизация корпуса, и в систему проникает воздух. Если в распределителе засорился золотник, или неправильно отрегулирован предохранительный клапан, то аппарат не будет давать нужного давления. Кроме того, обе эти причины могут привести к перегреву самого агрегата.

Если корпус вибрирует или издает не характерные для нормального режима работы звуки, стоит проверить привод на степень износа или трубопроводы на предмет возможной закупорки из-за повышенной вязкости жидкости внутри насоса. Если привод очень изношен, то напорная техника будет самопроизвольно отключаться.

Источник: https://nasosovnet.ru/house/shesterenchatye-nasosy.html

Шестеренный насос

Схематическое изображение шестеренного насоса с внешним зубчатым  зацеплением показано на рис.1

В расточках корпуса 1 размещены ведущая шестерня 2, приводимая во вращение валом 3, и ведомая шестерня 4, находящаяся в зацеплении с ведущей шестерней и  вращающаяся по отношению к ней в противоположном направлении.

Межзубные впадины и зубья шестерен образует рабочие камеры, объём которых увеличивается при выходе зубьев из зацепления и уменьшается при входе  в зацепление.

Жидкость из всасывающей магистрали заполняет межзубные впадины и переносится обеими шестернями в зону входа зубьев в зацепление, где она выдавливается ими в нагнетательную магистраль.

Рабочие камеры с обоих торцов шестерен закрыты крышками или специальными пластинами, причем толщина шестерен выполняется несколько меньшей расстояния между крышками или пластинами, так что между шестернями и ними образуется очень малый осевой зазор. В радиальном направлении, между расточками в корпусе и наружной поверхностью шестерен также оставляется малый зазор, что позволяет добиться приемлемой герметичности рабочих камер.

Так как зубья шестерен входят в полное зацепление раньше, чем из впадин будет полностью выдавлена жидкость (т.е. часть ее оказывается как бы запертой в малом объёме), то возникает так называемая компрессия жидкости, сопровождаемая резким подъёмом давления. Чтобы избежать компрессии, на поверхности крышек или пластин выполняются разгрузочные канавки.

Очевидно, чем больше величина осевых и радиальных зазоров в конструкции насоса, тем больше количество жидкости сможет перетекать из зоны нагнетания в зону всасывания внутри насоса, но тем меньше будет трение между подвижными поверхностями, которое нужно преодолевать при вращении шестерен.

Чем выше давление, которое должен развить насос, тем меньше должны быть зазоры между основными деталями, так как объёмные потери возрастают, с ростом зазоров, однако чем меньше зазоры, тем больше становятся усилия трения, поэтому конструкция насоса определяется условиями работы на которые он рассчитан.

Область применения шестеренных насосов

Для работы при давлении от 2,5 до 8,0 мПа используются насосы без компенсации зазоров, а для работы при давлениях от 10 до 25 мПа – насос с компенсацией осевых зазоров. Существуют насосы, у которых выполнена не только компенсация осевых, но и радиальных зазоров, однако, они встречаются реже.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением могут иметь как малые рабочие объёмы – от 1 до 4 см3, так и сравнительно большие – до 250…400 см3, число оборотов приводного вала – от 750…900 до 2500…3000 об/мин.Шестеренные насосы широко используются в металлорежущих станках.

Недостатком шестеренных насосов является невозможность регулировки подачи, повышенный уровень шума в работе, обусловленный сравнительно большой пульсацией подачи, а также ограниченность ресурса насосов с подшипниками качения с ростом рабочих давлений.

Насосы с подшипниками скольжения не обеспечивают надежной работы при высоких давлениях на жидкостях с малой вязкостью.

А на master-plus.com.ua можно заказать любые оринальные запчасти для стиральной машины в Украине. Очень низкие цены!

Внутренняя шестерня 1 является ведущей и увлекает при вращении внешнюю шестерню 2, которая вращается в расточке корпуса в том же направлении, наподобие подшипника скольжения. При выходе зубьев из зацепления объём V рабочих камер увеличивается, а при входе в зацепление уменьшается.

Заполнение межзубных камер при всасывании и вытеснение жидкости из них при нагнетании осуществляется через радиальные сверления, выполненные в межзубных впадинах внешней шестерни, либо через серповидные окна, выполненные в боковых крышках (рис.2а и рис.2б соответственно).

Замыкание рабочих камер осуществляется так же, как и у насосов с внешним зацеплением, в осевом направлении, а в радиальном направлении – путем контакта зубьев внутренней шестерни с зубьями внешней шестерни во всех зонах (см. рис.2а). При этом внутренняя шестерня имеет на один зуб меньше чем внешняя, либо с помощью серповидного элемента 3 (см. рис.

2б), контактирующего одновременно с вершинами зубьев внутренней и внешней шестерен и разделяющего между собой зоны всасывания и нагнетания.

Насосы без серповидного элемента имеют рабочий объём до 100 см3 и рассчитаны на работу при давлениях до 7…10 мПа. Так как осуществить надежное разделение полостей, находящихся под давлением, от полостей всасывания, с малым зазором между поверхностями зубьев внутренней и внешней шестерен технологически затруднительно, и трудно сохранить его без увеличения в процессе эксплуатации.

Источник: http://www.metalstanki.com.ua/shesterenie-nasosy