2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шестеренчатый насос как двигатель

Во всех шестеренных насосах:

  • присутствуют три основных элемента — неподвижный статор и вращающиеся ротор и замыкатели
  • герметично разделены всасывающая и нагнетательная камера за счет одновременного замыкания статора, ротора и замыкателей
  • подача осуществляется посредством создания во всасывающей камере объема, герметично отсекаемого замыкателем
  • образуется защемленный объем
  • распределение жидкости во всасывающей и нагнетательной полостях — щелевое, а значит отсутствует потребность в золотниках и клапанах
  • замыкатели имеют одну степень свободы
  • подача жидкости неравномерна, присутствует пульсация подачи
  • подача насоса не зависит от нагрузки

Многие из этих особенностей характерны и для других объемных гидравлических машин, что не удивительно ведь шестеренные насосы и являются объемными.

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:

  • низких уровней давления (НД);
  • средних уровней давления (СД);
  • высоких уровней давления (ВД).

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.

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.

Читать еще:  Что решает объем двигателя

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)

Принцип работы

Основной принцип нагнетания масла происходит образованием вакуума, за счёт движения шестеренок. Конструкциями применяется две шестеренки, одна из которых имеет приводной вал, соединяется ведомой шестерней. Вращение элементов происходит в разные стороны, поэтому местом сцепления производится всасывание и нагнетание жидкости. При процессе происходит забор состава в полость, после этого переход к области нагнетания и трубопровод. Шестеренный насос исключает обратную течь жидкостей, по причине плотного расположения зубьев между собой и корпусом.

Принцип работы внутреннего шестеренчатого насоса состоит по тому же принципу, но имеет некоторые отличия. Привод вращает ведущую шестеренку, внешнее соединение, соприкасаемое корпусом. Процесс всасывания выполняется созданным вакуумом, для предотвращения текучки масла в обратную сторону установлен серповидный уплотнитель, который играет роль клапана. Работа шестеренчатого насоса регулируется параметрами оборотов вала, максимальное давление может быть выставлено клапаном.

Преимущества и особенности шестеренчатого насоса:

  • Привод через магнитную муфту обеспечивает герметичность перекачивающей головки;
  • Подходит для перекачивания вязких и нагретых жидкостей;
  • Возможность перекачивания жидкостей при давлении до 5 бар;
  • Необслуживаемый бесщеточный электродвигатель;
  • Корпус перекачивающей головки изготовлен их кислотостойкой нержавеющей стали;
  • Эргономичный корпус из инженерного ABS пластика;
  • Низкий уровень шума;
  • Пульсации потока практически отсутствуют;
  • Компактные размеры;

Шестеренчатые (шестеренный) насосы состоят из привода и перекачивающей головки. Выпускается четыре вида приводов, которые отличаются функциональными возможностями. Перекачивающие головки предлагаются на три разных диапазона производительностей, и для каждого диапазона можно выбрать головку с перекачивающими шестернями из политетрафторэтилена (PTFE) или полиэфирэфиркетона (PEEK). Перекачивающие головки с шестернями из PTFE обладают очень высокой химической стойкостью, а с шестернями из PEEK повышенной термической стойкостью. При заказе насос поставляется в сборе, включая выбранный привод и перекачивающую головку.

Особенности приводов:

LabGF – дозирующий привод. Насосы на базе этого привода в совокупности с перекачивающей головкой образуют высокоточные шестеренчатые насосы-дозаторы. Меню системы управления оптимизировано для разлива жидкостей в условиях небольших производств. Благодаря встроенной функции калибровки достигается высокая точность и возможность непосредственно на дисплее насоса указывать требуемую дозу в единицах объема. В режиме автоматического дозирования пользователь задает с клавиатуры объем дозы, количество доз, время выдачи одной дозы, время паузы между дозами – далее насос работает в автоматическом режиме. Оборудованы промышленным цветным сенсорным дисплеем 4,3 дюйма.

Читать еще:  Чанган cs35 какой двигатель

LabGV – привод с калибровкой. Насосы на базе этого привода отличаются несколько большим функционалом в сравнении с дозирующими насосами LabGF и имеют все функции дозирующих насосов кроме абсолютного счетчика числа доз. Часто используются в качестве насосов-дозаторов. Оборудованы промышленным цветным сенсорным дисплеем 4,3 дюйма.

LabGN – стандартный привод. Используются для перекачки жидкостей или разлива с использованием ножной педали или кнопки для активации. Оператором может задаваться частота вращения и время работы в диапазоне от 0,1 секунды до 9999 часов, таким образом задается объем дозы. Оборудованы графическим жидкокристаллическим дисплеем 3,2 дюйма с подсветкой и мембранной клавиатурой.

LabGM – базовый привод. Шестеренчатые насосы на базе этого привода как правило используются для перекачки жидкостей. Систему управления позволяет настраивать частоту вращения и время работы в диапазоне от 0,5 до 999 секунд. Оборудованы четырехзначным жидкокристаллическим дисплеем и мембранной клавиатурой. Насосы данного типа отлично подходят для использования в автоматических промышленных линиях разлива, в этих случаях они управляются контроллером линии разлива.

Основные технические характеристики шестеренчатых насосов серии LabG:

  • Частота вращения: 100-3000 об/мин.
  • Диапазон настройки времени подачи одной дозы: от 0,1 секунды до 9999 часов.
  • Давление на выходе: до 0,5 МПа (5 бар).
  • Тип электродвигателя: постоянного тока, бесщёточный.
  • Максимальный размер частиц в перекачиваемой среде: 20 мкм.
  • Максимальная вязкость перекачиваемой среды: 200 сСт.
  • Варианты внешнего аналогового управления частотой вращения: 0-5 В, 0-10 В, 4-20 мА (необходимое указывается при заказе).
  • Аналоговое управление пуском/остановом: сухой контакт, сигнал от ножной педали, внешний сигнал (конкретный тип внешнего активного сигнала указывается при заказе) 5 В, 10 В, 24 В.
  • Удаленное цифровое управление: RS 232, RS 485 с поддержкой протокола MODBUS в режиме RTU (только для модели привода LabGV);
  • Электропитание: 220 В, 50 Гц.
  • Габаритные размеры привода (ДхШхВ): 261х157х237 мм.
  • Масса привода: 4,4 кг.
  • Максимальная потребляемая мощность: 100 Вт.
  • Температура в помещении во время эксплуатации: 0-40 °C.
  • Относительная влажность в помещении во время эксплуатации: до 80%.
  • Класс защиты привода от пыли и влаги: IP31.

Характеристики и цены шестеренчатых насосов

Тип привода насоса

Модель перекачивающей головки

Материал шестерен, температура перекачиваемой среды

Диапазон подачи, мл/мин.

Цена со склада в Москве, USD c НДС

Шестеренчатые насосы с многофункциональной системой управления и калибровкой расхода

Сферы применения

Насосы работают с широким набором различных сред, в том числе абразивных. Однако в суспензии не должно быть твердых включений и сгустков.

Шестеренчатые насосы для вязких жидкостей отлично справляются с перекачкой (а также дозированием) химикатов, сиропов, клея ПВА, смол, полимеров, консистентной смазки, асфальта, кровельной мастики и битума. Востребованы они также и в дорожном строительстве. Специализированные насосы могут перекачивать битумные мастики при температурах до 120 градусов.

В химической промышленности, помимо дозировки химикатов, эти насосы используются для перекачки алкоголя, клея и канифоли, изоцианов и полиолов, щелочей и кислот, синтетических жидкостей, стирола, толуола, полиола, красителей, жидкого стекла и мелового покрытия. Также они могут перекачивать различные хозяйственные товары — мыла, шампуни, моющие средства, кремы различной плотности, эмульсии.

Масляные насосы применяются для перекачки масла (моторного, синтетического, турбинного) в системах смазки и циркуляционных системах, в пищевой промышленности (растительное масло, глицерин). Кроме того, перекачиваемая пищевая продукция может включать в себя: жиры, шоколад, желатин, различные сиропы (например, кукурузный сироп), патоки, карамель и помадку, мед, варенье, сливки — список практически не ограничен.

Читать еще:  Шкода октавия 2001 года какой двигатель лучше

Шестеренчатые насосы для нефтепродуктов используются при добыче нефти, в нефтехимии, перекачке мазута. С их помощью разгружают цистерны, перекачивают бензин и дизельное топливо.

В лакокрасочной промышленности насосы данного типа также пользуются спросом, поскольку способны перекачивать разнообразные пигменты, красители, краски, лаки, растворители.

Для нужд целлюлозно-бумажной промышленности насосы успешно перекачивают бумажную массу, известковые шламы, клеи и чернила.

В машиностроении насосы используются в качестве части рабочей системы. Шестерни используемых насосов обычно прямозубые и исполнены из углеродистой стали.

Какие ограничения у шестеренчатого насоса?

Шестеренные насосы являются самовсасывающими и при начале перекачки допускается «сухой» запуск. Стоит отметить, что насосы могут работать всухую весьма ограниченное время. Длительная работа без жидкости может привести к поломке насоса. Если насос начинает работу с мокрыми шестернями, то подъем будет выше (насос лучше всасывает жидкость). Некоторые конструкции шестеренных насосов могут работать в любом направлении, поэтому один и тот же насос можно использовать, например, для загрузки и разгрузки судна.

Шестерни насоса плотно прилегают друг к другу, поэтому данный тип насоса (особенно с внешним зацеплением) плохо справляется с абразивом. Хотя стоит отметить, что некоторые модели насосов с внутренним зацеплением могут противостоять абразиву весьма долгое время. Для этих целей применяется особо твердая сталь и увеличенный зазор шестерней. На всасывающем патрубке любого шестеренного насоса необходимо установить фильтр (сито), иначе существует вероятность, что насос «поймает» крупное твердое включение и выйдет из строя. На нашей практике такими включениями бывают болты, гайки и т.д.

Если насос планируется использовать на абразивной жидкости, то стоит выбрать модель большего типоразмера, чтобы он мог работать на низких оборотах для уменьшения износа шестерней и корпуса насоса.

Для высокотемпературных применений необходимо убедиться, что диапазон рабочих температур совместим с конкретным исполнением насоса. Расширение металла при увеличении температуры уменьшает зазоры, что также может привести к повышенному износу или поломке.

Даже если жидкость совместима с шестеренным насосом, шестерни и корпус насоса со временем изнашиваются. При увеличении зазоров происходит постепенное снижение технических характеристик (в частности уменьшение нагнетаемого давления и производительности) и увеличение перетечек из нагнетательного патрубка обратно на всасывающую сторону. Перетечки пропорциональны зазору между зубьями шестерни и корпусом насоса, поэтому на практике износ оказывает небольшое влияние до тех пор, пока не будет достигнута критическая точка, после которой характеристики быстро ухудшаются.

Шестеренные насосы, как и любые другие объемные насосы, для безопасной эксплуатации требуют установки обратного клапана, т.к. если они встречают сопротивление на напорной линии (закрытая задвижка, забитая труба и т.д.), то продолжают перекачивать до тех пор, пока не выйдет из строя «слабое звено». Этим звеном может оказаться сам насос, трубопровод или сопутствующее оборудование. На некоторых насосах обратный клапан предусмотрен непосредственно в самой конструкции, но для большей безопасности и сохранности линии, мы рекомендуем продублировать его и в напорном трубопроводе.

Продажа насосов НШ с доставкой в Екатеринбурге

Нужны масляные насосы типа НШ по цене производителя? Компания «НасосХимМаш» поставляет и производит насосное оборудование под любые монтажные и эксплуатационные условия. Мы напрямую сотрудничаем с производителями, поэтому гарантируем лучшую цену на рынке и предоставляем официальную гарантию.

Наличие собственного сервисного центра позволяет проводить гарантийное обслуживание и ремонт насосного оборудования. Налаженная система логистики и обслуживания заявок помогает безупречно организовать доставку в любые регионы страны, независимо от удаленности от нашего офиса.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector