Шестеренчатый насос: особенности

Шестеренчатые насосы находят в настоящее время ограниченное применение в гидропрессовых установках. По своей конструкции, диапазону давлений они, как правило, не имеют особых отличий от аналогичных насосов, применяемых в других отраслях машиностроения. Компания PSG Dover производит широкий спектр шестеренных насосов группы EnviroGear®. Производство расположено в США, гарантируется высокое качество и отличная функциональность устройств, детальнее можно ознакомиться по адресу https://tehnogrupp.com/katalog/nasosy-po-tipu/shesterennye-nasosy

Шестеренчатый насос

Шестеренчатые насосы подают рабочую жидкость в напорный трубопровод отдельными порциями, в связи с чем в последнем создаются пульсации, характерные для работы всех объемных насосов. С уменьшением числа зубьев шестерен насоса пульсация подачи рабочей жидкости возрастает. Шестеренчатые гидромашины, как многие объемные гидромашины, обратимы, и при подаче к ним рабочей жидкости под давлением могут работать в качестве гидромоторов.  

Шестеренчатый насос через золотник нагнетает масло то в правую, то в левую полость масляного цилиндра 6 мультипликатора. Давление масла передается на поршень 8, сообщая ему возвратно-поступательное движение. На одной геометрической оси с масляным цилиндром расположен красочный цилиндр с поршневым и клапанным механизмом.  

Шестеренчатые насосы используются в технологическом процессе для перекачки высоковязких жидкостей, а в системах смазки оборудования — для подачи масла. Поэтому конструктивно насосы могут иметь некоторые особенности. Общим для всех шестеренчатых насосов является наличие корпуса, крышки и двух шестерен. Шестерни посажены на валики, один из которых подсоединяется к электродвигателю и является приводным, а второй валик и, соответственно, вторая шестерня — ведомые. Валики опираются на втулки скольжения, установленные в отверстиях корпуса и крышки.  

Шестеренчатый насос состоит из чугунного корпуса. Вращением шестерен ( в направлении стрелок на схеме) масло из левой части насоса перегоняется в правую часть насоса, а оттуда через маслопровод к распределительному устройству. Шестеренчатые насосы создают давление в гидросистеме до 10 — 12 ат.  

Шестеренчатые насосы широко применяют для перекачивания различных жидкостей. Использование течения, вызванного уменьшением объема нагнетательной камеры, позволяет точно дозировать расход шестеренчатых насосов при сохранении высокого давления на выходе — сочетание, необходимое при перекачивании низковязких масел. Гидравлические системы многих машин для литья под давлением включают в себя шестеренчатые насосы, хотя имеется тенденция замены их лопастными насосами.  

Шестеренчатые насосы имеют обводные линии для автоматического перетока жидкости из напорной линии во всасывающую.

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:

• 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:

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 

Маркировка насосов НШ

В связи с широким распространением и множеством моделей и модификаций у гидравлических насосов НШ появилась своя специальная маркировка, с помощью которой можно с легкостью определить, что за агрегат перед вами и какую мощность от него ожидать. В качестве примера возьмем одну из маркировок НШ, рассмотрим каждую часть и определим что она означает. Пример: «НШ-10У-3 Л»

Пойдем по порядку по обозначениям с лева на право:

• «НШ» — насос шестеренный;
• После тире идет цифра, НШ-10, она означает рабочий объем агрегата, в данном примере он равен 10см3;
• После цифры обычно идут буквы, они обозначают устройство насоса, буквой «А» обозначаются круглые агрегаты, другие же буквы обозначают что этот агрегат  плоского вида;
• Далее, через тире, идет цифра означающая класс давления на выходе: 1=10Мпа, 2=14Мпа, 3=16Мпа, 4=20Мпа, 5=25Мпа;
• Для обозначения левосторонних НШ в маркировке используется буква “Л”, в случае если агрегат правосторонний, буква не указывается;

Основные неисправности шестеренных насосов и их устранение