Насосы шестеренные - подробное описание, устройство и принцип работы

Шестеренные гидравлические насосы — тип нагнетающих механизмов, которые используют два или более вращающихся элемента, называемых шестернями, для перекачивания жидкости. Это две шестерни — приводная и ведомая.

При вращении приводной шестерни жидкость втягивается в пространство между шестернями, а затем выталкивается за счет движения зубчатых поверхностей и образования уплотнения вокруг них. Этот процесс обеспечивает непрерывное и равномерное движение жидкости, без толчков и пульсации, характерных для поршневых наосов.

Шестеренные насосы широко применяются в различных областях —автомобильной промышленности, производственных станках, гидравлических машинах и даже в некоторых бытовых устройствах. Они работают очень эффективно и обладают высокой производительностью.

Принцип работы

Шестеренчатые насосы основаны на принципе вращения двух или более шестерен внутри закрытой камеры. Приводная шестерня, соединенная с электромотором или ДВС, начинает вращаться. Это движение заставляет вторую шестерню, называемую ведомой, также вращаться. При этом между зубьями шестерен образуется уплотнение, которое создает закрытый объем. Внутри корпуса возникает избыточное давление, выталкивающее масло через клапан в гидросистему.

Когда приводная шестерня вращается, она втягивает жидкость в пространство между шестернями. Затем ведомая шестерня продолжает этот процесс, выталкивая жидкость из камеры. Таким образом, постоянное вращение шестерен обеспечивает непрерывное движение жидкости на всасывание и выход. Этот процесс создает равномерное давление, которое позволяет перемещать жидкость в нужном направлении, выполняя свою функцию перекачки.

Основные детали и конструктивные особенности

Шестеренные насосы состоят из нескольких основных деталей:

• Шестерни — основные вращающиеся элементы насоса. Они обычно имеют форму зубчатых колес, которые вращаются внутри закрытой камеры.
• Камера в которой находятся шестерни. Эта камера создает пространство для движения шестерен и обеспечивает уплотнение для перекачиваемой жидкости.
• Валы и подшипники. Валы, на которых смонтированы шестерни, передают вращение от привода к шестерням. Подшипники обеспечивают плавное вращение валов.
• Корпус — выполнен из металла и служит для защиты внутренних компонентов и обеспечения жесткости конструкции. На корпусе установлены элементы крепежа.
• Входное и выходное отверстия. Входное отверстие позволяет жидкости войти в корпус, а выходное - покинуть его после перекачки.
• Уплотнения вокруг валов шестерен, чтобы предотвратить утечку жидкости и обеспечить эффективную работу.
• Привод — электромотор, двигатель внутреннего сгорания или другое устройство, которое обеспечивает вращение приводной шестерни.
• Клапаны — переходные, байпасные, предохранительные и обратные, регулирующие движение жидкости.
• Фильтры и сепараторы: Для поддержания чистоты и качества жидкости могут быть установлены фильтры и сепараторы.

Конструктивные элементы настроены на синхронную работу и обеспечивают эффективную надежную работу шестеренных насосов в различных механизмах.

 Параметры работы

Возможности шестеренного насоса с внутренним зацеплением оцениваются по ряду параметров, отличающихся у разных моделей. Это:

• Производительность — объем жидкости, перекачиваемый насосом за единицу времени, выраженный в литрах в минуту.
• Давление, создаваемое насосом при перекачке жидкости, измеряется в единицах давления, таких как бары, PSI или Паскали.
• Обороты — скорость вращения насоса, выраженная в оборотах в минуту (об/мин) или в Гц (герцах, оборот в секунду).
• Эффективность — процентное соотношение между мощностью, затрачиваемой насосом, и мощностью, которая передается жидкости. Чем выше эффективность, тем меньше потери энергии.
• Температурные характеристики — диапазон рабочих температур и пределы нагрева.
• Максимальная вязкость жидкости, которую может перекачивать насос без существенного снижения производительности.
• Уровни шума и вибрации, создаваемые насосом во время работы, и их влияние на окружающую среду и оборудование.

Перед покупкой и установкой шестеренного насоса необходимо проверить его взаимозаменяемость с комплектным. Важно обратить внимание на соответствие монтажных размеров и диаметров валов.

Перекачиваемые среды

Устройство шестеренного насоса позволяет использовать их с разными типами жидкостей с большой разницей вязкости, от чистой воды, бензина и дизтоплива, до мазута и битума. Основные среды:

• Масла — гидравлические, моторные, смазочные и другие виды смазки.
• Топливо всех видов.
• Вода и водные растворы.
• Химические растворы — кислоты, щелочи, растворители.
• Пищевые продукты — молоко, соки, масла, сиропы и другие жидкости, предназначенные для потребления.

Важно выбирать насос, совместимый с конкретным типом жидкости и обеспечивать соответствие материалов насоса с химическими свойствами перекачиваемой среды для обеспечения надежной и безопасной работы.

Области применения

Гидравлический шестеренчатый насос можно встретить в самых разных типах машин и механизмов. Основные сферы применения:

• Гидравлика. Шестеренные насосы часто используются в гидравлических системах для перемещения гидравлической жидкости, которая управляет движением различных механизмов и устройств, таких как гидроцилиндры и гидромоторы, в различных промышленных и мобильных устройствах.
• Машиностроение. Они применяются в машиностроении для смазки и охлаждения оборудования, а также для перекачки смазочных масел в различных машинах и механизмах.
• Автомобильная промышленность. Шестеренные насосы используются в автомобильной промышленности для смазки двигателей, коробок передач, дифференциалов и других компонентов, а также для перекачки топлива и других жидкостей.
• Производство и обработка. Они применяются в различных производственных процессах для перекачки смазочных и охлаждающих жидкостей, химических реагентов и других жидких материалов.
• Пищевая и фармацевтическая промышленность. Шестеренные насосы используются для перекачки пищевых продуктов, масел, соков, сиропов и других жидкостей в процессах производства пищевых и фармацевтических продуктов.
• Сельское хозяйство и садоводство. Шестеренные насосы используются для орошения, перекачки удобрений и пестицидов, а также для других задач, связанных с обработкой почвы и растений.

Виды зацепления

Шестеренные насосы производятся в разных вариантах конструкции, отличающихся способом взаимодействия шестерен. Существует два основных типа насосов — с внешним и внутренним зацеплением. В конструкции первого типа шестерни взаимодействуют поверхностями с зубчатой нарезкой. Они простые по устройству, но достаточно громоздкие. У насосов с внешним зацеплением в качестве рабочего органа используются шестерни цилиндрической формы с шевронными, прямыми или косыми зубьями. Зубцы шевронного типа предназначены для уменьшения шума во время работы насоса и минимизации негативного влияния на его производительность.

В шестеренчатых насосах с внутренним зацеплением применяется двойная система шестерен: одна с внешним зубчатым венцом, другая с внутренним. Обе шестерни располагаются эксцентрично в корпусе агрегата и зацеплены между собой. Обычно приводом служит внутренняя шестерня. Процесс перекачивания жидкости в насосе с внутренним зацеплением практически идентичен процессу в насосе с внешним зацеплением.

Марки шестеренных насосов

На рынке существует несколько известных марок, производящих гидравлические шестеренные насосы. Некоторые из них включают:

• Bosch Rexroth — ассортимент гидравлических насосов, включая шестеренные насосы, которые широко используются в промышленности и мобильной технике.
• Parker Hannifin — широкий выбор гидравлического оборудования, включая шестеренные насосы, которые применяются в различных отраслях, включая промышленность, строительство и сельское хозяйство.
• Eaton — шестеренные насосы, которые применяются в автомобильной промышленности, машиностроении и других областях.
• Poclain Hydraulics — известна своими инновационными решениями в области гидравлики, включая шестеренные насосы, используемые в различных мобильных и стационарных механизмах.
• IndustrialТechniс SC — шестеренные насосы разных типов для спецтехники, коммунальной техники, сельхозтехнике и других машин, работающих в тяжелых условиях.
• Yuken — шестеренные насосы, которые применяются в промышленности, гидравлических машинах и на транспорте.

Это лишь несколько известных марок, предлагающих гидравлические шестеренные насосы. Каждая из них имеет свои уникальные характеристики, преимущества и области применения.