Из чего делают масляные насосы для двигателей
Содержание:
- Каковы ограничения шестеренного насоса?
- Шестеренчатый насос
- Назначение
- Маркировка шестеренных насосов
- ПРИНЦИП РАБОТЫ ШЕСТЕРЕННОГО МАСЛОНАСОСА
- Принцип работы
- Области применения
- Типы шестеренчатых установок
- Классификация насосов
- Общее описание шестеренных насосов
- Возможные неисправности
- Насосы с внутренним зацеплением
- Принцип работы насоса с внешним зацеплением
- Используемые материалы
- Конструкция с внутренним зацеплением
- Преимущества и недостатки шестерных насосов
Каковы ограничения шестеренного насоса?
Шестеренные насосы являются самовсасывающими и могут работать всухую, хотя их характеристики улучшаются, если шестерни смачиваются. Зубчатые колеса должны быть смазаны перекачиваемой жидкостью и не должны работать всухую в течение длительных периодов времени. Некоторые конструкции шестеренных насосов могут работать в любом направлении, поэтому один и тот же насос можно использовать, например, для загрузки и разгрузки. Тесные допуски между шестернями и корпусом означают, что насосы этих типов подвержены износу, особенно при использовании с абразивными жидкостями или материалами, содержащими захваченные твердые частицы. Тем не менее, некоторые конструкции шестеренных насосов, особенно внутренние варианты, допускают обращение с твердыми частицами. Внешние шестеренные насосы имеют четыре подшипника в перекачиваемой среде и жесткие допуски, поэтому они меньше подходят для работы с абразивными жидкостями. Внутренние шестеренные насосы более надежны, поскольку в жидкости работает только один подшипник (иногда два). На шестеренчатом насосе всегда должен быть установлен фильтр на стороне всасывания, чтобы защитить его от крупных, потенциально повреждающих твердых частиц. Как правило, если ожидается, что насос будет обрабатывать абразивные твердые частицы, рекомендуется выбирать насос с большей производительностью, чтобы он мог работать на более низких скоростях для уменьшения износа. Однако следует иметь в виду, что объемный КПД шестеренного насоса снижается при более низких скоростях и расходах. Шестеренный насос не должен работать слишком далеко от рекомендуемой скорости
Для высокотемпературных применений важно убедиться, что диапазон рабочих температур соответствует спецификации насоса. Тепловое расширение корпуса и зубчатых колес уменьшает зазоры внутри насоса, что также может привести к повышенному износу и, в крайнем случае, к отказу насоса
Несмотря на лучшие меры предосторожности, шестеренные насосы, как правило, со временем подвержены износу шестерен, корпуса и подшипников. По мере увеличения зазоров происходит постепенное снижение эффективности и увеличение проскальзывания потока: утечка перекачиваемой жидкости из нагнетания обратно на сторону всасывания
Смещение потока пропорционально кубу зазора между зубьями зуба и кожухом, поэтому на практике износ имеет небольшой эффект, пока не будет достигнута критическая точка, из-за которой рабочие характеристики быстро ухудшаются.Шестеренные насосы продолжают нагнетать противодавление и, если они подвергаются блокировке ниже по потоку, будут продолжать повышать давление в системе до тех пор, пока не выйдет из строя насос, трубопровод или другое оборудование. Хотя большинство шестеренных насосов по этой причине оборудованы предохранительными клапанами, всегда рекомендуется устанавливать предохранительные клапаны в других частях системы для защиты оборудования, расположенного ниже по потоку. Насосы с внутренним зацеплением, работающие на низкой скорости, обычно предпочтительнее для чувствительных к сдвигу жидкостей, таких как продукты питания, краски и мыло. Более высокие скорости и меньшие зазоры конструкций внешних зубчатых передач делают их непригодными для этих применений. Насосы с внутренним зацеплением также предпочтительны, когда гигиена важна из-за их механической простоты и того факта, что их легко снять, очистить и собрать.
Шестеренчатый насос
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.
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.
Агрегат бескомпрессорного распыления БКФ-47. |
Шестеренчатый насос / через золотник 7 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 17 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 1 ( фиг. 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.
Схематическое изображение четырех конструкций с разной геометрией рабочих органов, в которых внешнее механическое усилие используется для нагнетания и повышения давления потока расплава. |
Шестеренчатый насос и двухчервячный экстру — Дер работают непрерывно.
Шестеренчатые насосы ( см. рис. 10.32, в) 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.
Схема шестеренчатого насоса. |
Шестеренчатый насос, изображенный на рис. 72, состоит из корпуса /, двух шестерен 2 и 3, из которых одна имеет подвижный валик, а вторая может быть насажена как на подвижный валик, так и неподвижный. В некоторых конструкциях насос снабжен предохранительным клапаном, установленным в обводном канале, соединяющем нагнетательный и всасывающий патрубки.
Схема шестеренчатого насоса. |
Шестеренчатый насос, изображенный на рис. 72, состоит из корпуса /, двух шестерен 2 и 3, из которых одна имеет подвижный валик, а вторая может быть насажена как на под. В некоторых конструкциях насос снабжен предохранительным клапаном, установленным в обводном канале, соединяющем нагнетательный и всасывающий патрубки.
Схема обвязки автоцистерны. |
Шестеренчатые насосы имеют обводные линии для автоматического перетока жидкости из напорной линии во всасывающую.
Назначение
Назначение масляного насоса обеспечивать циркуляцию масла через все узлы двигателя для их равномерного смазывания и увеличения их срока службы. Он приводится в движение от ДВС (двигателя внутреннего сгорания) и подразделяется конструктивно на два разных вида, по принципу стыковки с коленвалом. В нашем случае он стыкуется напрямую с коленвалом, то есть вращается вместе с ним. Такая схема работы агрегата у переднеприводных автомобилей ВАЗ. У автомобилей с полным приводом, а так же на классике устанавливается система посложнее. Там привод содержит дополнительные звенья: промежуточный вал, цепь ГРМ (газораспределительного механизма), и зубчатые шестерни, через которые передается крутящий момент от коленвала к этому устройству.
Распространенные неисправности
- Наиболее часто насос ВАЗ 2112 и других моделей ВАЗ, имеющих передний привод, дает течь через сальник, который приходится при этом менять.
- Маслоприемник тоже выходит из строя нередко, особенно если вы используете некачественное масло, либо пропустили своевременную его замену, либо масло не соответствует техническим условиям (слишком густое).
- Слишком жидкое просто не будет прокачиваться и сразу загорится датчик давления.
- При этом засоряется сетка маслоприемника, затрудняется циркуляция масла через двигатель, вызывает масляное голодание, в итоге значительно сокращается срок службы двигателя.
- Сюда включаем неисправность редукционного (перепускного) клапана: либо он завис в открытом положении, и тогда давление масла падает. Либо он не перепускает, и тогда масло выдавит через сальник
Какое масло заливать и с какой периодичностью
Заводом производителем рекомендуется производить замену масла в двигателе после 10 тысяч километров пробега, однако период этот по возможности рекомендуется сократить, и с заменой масла заодно менять и масляный фильтр. Покупать масло стоит только широко известных фирм и, выбирая его, опасаться подделок. Идеальный вариант, лить масло, рекомендуемое производителем и не вестись на дешевизну, дороговизну (дорогое не значит качественное).
Рекомендации по выбору запчастей
- Маслонасос, обычно, не доставляет владельцам автомобилей много хлопот, так как имеет срок службы минимум 120 тысяч километров пробега. Однако от поломок никто не застрахован
- Если вдруг все же необходима замена масляного насоса на ваз 2112, запчасти лучшебрать оригинальные и не экономить
- Среди известных поставщиков деталей для автомобилей марки ВАЗ официальным является Тольяттинский завод автомобильных агрегатов (ТЗА — сокращенно).
- В том числе он производит и масляные насосы для ВАЗ 2112
- Это один из четырех разновидностей таких агрегатов в линейке ВАЗ, который идет на все переднеприводныеинжекторные машины
Полезный совет: Во избежание серьезных последствий для автомобиля и капитального ремонта двигателя, важно следить за индикаторами на приборной панели. Если мигает лампа давления масла при холостых оборотах, и его замена не решила проблему, лампа загорелась вновь – это означает наличие поломки
Когда вдруг загорелась контрольная лампа, и работа двигателя вашего автомобиля внушает опасения, рекомендуется выключить зажигание, и вызвать эвакуатор до станции ремонта. Это сэкономит средства на последующий ремонт двигателя (продолжая движение автомобиля своим ходом в такой ситуации, вы рискуете получить серьезные повреждения двигателя).
- Обычно, снятие масляного насоса на любом автомобиле происходит при разборке двигателя.
- Только в случае необходимости, эту работу осуществляют на автомобиле, не снимая двигательс него.
- Прежде чем приступать к этой процедуре, загоните сначала автомобиль на смотровую яму.
- И приобретите сразу все, что необходимо для проведения полноценной замены, как показано на Фото № 2.
Фото № 2, все, что необходимо для замены насоса
Обозначения на фото:
- 1 -масляный насос
- 2 –прокладка поддона
- 3 -прокладка насоса
- 4 -уплотнительное колечко
- 5 -кронштейн крепления датчика
Внимание: Насосы двигателей ваз 2108-1011010 и 2111, 2112-1011010 почти одинаковые, исключение составляет пункт № 5 – кронштейн крепления датчика отличается, не промахнитесь в этом моменте!
Совет: Рекомендуется устанавливать под насос только фирменную прокладку, произведенную на заводе, так как нестандартная прокладка может иметь не соответствующую техническим условиям толщину и вызвать нарушения в работе насоса.
Необходимый инструмент
- Набор ключей (рожково — накидных желательно)
- Набор головок и трещотка
- Две прочных плоских отвертки
- Набор шестигранников
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:
- Количество литров, поданных, за 100 оборотов (Литры);
- Величина максимума давления (кг/см2);
- Объем подачи в час (м3/час)
- 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:
- Левый (Л)
- Правый (П)
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:
Таблица характеристик
ПРИНЦИП РАБОТЫ ШЕСТЕРЕННОГО МАСЛОНАСОСА
Ведомая шестерня закреплена на оси, а ведущая приводится во вращение приводным валом. Вращающиеся шестерни забирают масло через всасывающий канал, куда оно поступает по маслоприемнику из картера. Далее, масло под давлением поступает в нагнетательную полость, откуда уже распределяется по каналам масляной системы. Именно так работает простейший шестеренный насос.
Производительность маслонасоса напрямую зависит от скорости вращения коленчатого вала. Но повышение давления в системе сверх нормы приведет к выдавливанию сальников и увеличению механических потерь. Поэтому избыток масла стравливается редукционным клапаном, который открывается при превышении расчетного давления. Подробно устройство и принцип работы клапана, позволяющего сбрасывать масло обратно во впускную полость, вы можете изучить из статьи «Редукционный клапан масляного насоса».
1- заборные шестерни; 2- клапан; 3-запорная пружина.
ВИДЫ
По способу зацепления шестерен помпы для перекачивания жидкостей делятся на агрегаты с внутренним и внешним зацеплением.
Устройство агрегатов с шестерней в шестерни позволяет приводить маслонасос в действие непосредственно от коленчатого вала. Принцип работы способствует уменьшению габаритных размеров корпуса без потери производительности. Поэтому именно нерегулируемые маслонасосы с внутренним зацеплением чаще всего устанавливаются на современные автомобили.
Принцип работы
Принцип работы
Шестеренный насос имеет следующий принцип работы который мы рассмотрим поэтапно:
- 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).
- Шестерни переносят рабочую жидкость в пространстве промеж зубьев, из камеры (1) в (2);
- При вхождении зубьев шестеренного насоса в зацепление, происходит уменьшение объема камеры. В результате этого происходит выдавливание жидкости из камеры нагнетания.
Области применения
Вакуумный насос своими руками в домашних условиях Насос шестеренчатый для масла замечательно себя зарекомендовал в химической промышленности. Устройства данного типа используются для подачи изоцианов, а также полиолов, которые, в свою очередь, являются составными элементами силиконов и полиуретановых пен. Шестеренчатые насосы часто используются при перекачивании щелочей, синтетических веществ, шампуня, мыла, эмульсий и крема. Такие агрегаты применяются для подачи растительных и животных жиров, желатина, какао, шоколада, масла, пудинга, карамели, сливок, меда, сиропа в пищевой промышленности.
В нефтехимической отрасли насосы шестеренчатые широко применяются во многих видах работ по транспортировке асфальта, минерального масла и эмульсий. Такие агрегаты довольно часто используются на лакокрасочных производствах для перекачивания различного рода пигментов и других составляющих компонентов. Принцип функционирования шестеренчатых насосов дает возможность повышать эффективность и производительность работы в тех сегментах, где требуется подача жидкостей в больших объемах. Выбор агрегата зависит от отдельной области применения. Правильно подобранная модель прослужит качественно на протяжении многих лет.
Типы шестеренчатых установок
По способу зацепления зубчатые установки классифицируются на несколько типов.
1. С внешним зацеплением. Самый распространенный и простой вариант. Шестерни находятся друг напротив друга, оснащены независимыми приводами. Одна из них выступает ведущей, заставляет двигаться вторую. Данные аппараты подходят для перекачки продуктов высокой степени вязкости, без содержания включений. Они способны функционировать при довольно большом давлении (в сравнении с другими типами зубчатых установок).
2. С внутренним зацеплением. В данном случае ведомая шестерня находится внутри ведущей, которая имеет больший диаметр, опирается на стальной полумесяц. При вращении деталей такая конструкция отличается большим объемом вытеснения.
3. Трехшестеренные. Агрегаты включают в себя одну ведущую шестерню и две ведомые, также четыре всасывающие и пять напорных полостей. Такие установки удобно применять в гидроприводах, когда требуются две напорные гидролинии, которые не зависят друг от друга. Количество зубьев на шестернях и угол их зацепления напрямую влияют на равномерность подачи жидкого вещества. Соответственно, чем больше количество зубьев, тем более плавной будет подача. Боковые стенки корпуса аппарата имеют разгрузочные канавки, по ним жидкость отходит в полости, поэтому не защемляется в области контакта зубьев.
Классификация насосов
Стоит отметить, что данное деление условное и зависит от наличия какого-либо признака у того или иного насоса.Различают насосы по: 1. Сцеплению (бывают внутренними или наружным); 2. Механизму (имеют винтовые, шевронные, прямые зубья); 3. Типу вращения (правое, реверсное или левое); 4. Количеству сцепляющихся роторов (двухроторные и многороторные); 5. Количеству ступеней (одно- и многоступенчатые); 6. Имеющейся регулировке (регулированные или неурегулированные); 7. Подаче давления (неразгруженные, разгруженные или с автоматической регулировкой торцевых зазоров).
Нельзя классифицировать насос, исходя из одного его признака. Необходимо опираться на все имеющиеся признаки.
Общее описание шестеренных насосов
Шестеренные насосные установки (зубчатые) относятся к роторному типу насосов, ключевые рабочие органы которых, представлены шестернями (двумя или более). Шестерни (зубчатые колеса) располагаются в рабочем корпусе и имеют зубья, при помощи которых они образуют зацепление. Ведущая шестерня, приводимая в действие электрическим двигателем, располагается с ним на одной оси. Ведомая шестерня движется благодаря зацеплению зубьев и приходит в движение от ведущей шестерни.
Зубчатые насосы, как правило, оснащены прямозубыми шестернями, которые имеют внешний тип зацепления. Существуют также такие схемы конструкций шестеренных насосных установок, как насосы с внутренним зацеплением, а также агрегаты, оснащенные более чем двумя шестернями.
Наиболее типична для зубчатых насосов конструкция, состоящая из шестерней, в которых число зубьев одинаково (от 6 до 12). Расстояние между корпусом насоса и зубьями является минимальным, благодаря чему практически исключена возможность утечки рабочего вещества. Плотное сцепление зубьев предназначено для предотвращения протекания масла в зону всасывания из зоны нагнетания. Однако, немного масла по линии контактов зубьев, не смотря ни на что, остается. Данное явление было названо «обратной подачей», так как оно снижает объемный коэффициент полезного действия (КПД) шестеренной насосной установки. Помимо этого, величина объемного КПД определяется объемом утечки жидкости через расстояния между зубьями и корпусом агрегата, а также между торцевыми частями зубчатых колес и стенками насоса. Для сокращения объемов утечек, производители стремятся сократить зазоры до минимума.
Кроме обратной подачи, к другим недостаткам такого типа защемления можно отнести избыточную высоту создаваемого давления. Избыточный уровень давления снижается за счет предусмотренной торцевой канавки, которая соединяется с зоной нагнетания.
Шестеренные насосные установки могут использоваться в качестве гидродвигателей, если изменить направление вращения шестерен.
Конструкция данного вида насосов чаще имеет внешний тип зацепления, в то время как внутренний тип зацепления, в шестеренных агрегатах используется значительно реже.
Тип вращения зубчатого насоса может быть как правым, так и левым.
Возможные неисправности
Как уже говорилось выше, основное назначение редукционного клапана – открывать дополнительный масляный канал, предотвращая образование избыточного давления в системе смазки. Но клапан должен не только открывать, но и надёжно перекрывать этот канал – в противном случае при низких оборотах двигателя есть риск возникновения «масляного голодания». Как правило, это вызывается недостаточно плотным прилеганием запирающего элемента (шарика или стаканчика) к седлу.
Причинами этого могут быть:
- Потеря упругости пружины.
- Нарушение формы седла клапана, царапины и сколы на прилегающих поверхностях.
- Посторонние предметы (продукты износа шестерен насоса).
Измерением давления в системе смазки манометром выявить нарушение работы клапана практически невозможно. Его потеря может быть вызвана износом шестерен насоса и увеличенными зазорами в подшипниках скольжения распредвала или коленвала.
Тем не менее, при простом осмотре можно выявить дефекты, которые могут отрицательно сказываться на его работе. Это глубокие задиры и царапины на шарике (стаканчике), грязь в канале. Также вполне возможно оценить состояние пружины. Для этого потребуется измерение её длины в свободном состоянии и при приложении определённого усилия. Как правило, такая информация есть в руководстве по ремонту автомобиля.
Ремонт
Восстановление работы клапана сводится к его очистке и замене деталей
Если запорный элемент выполнен в виде стаканчика, то особое внимание следует уделить состоянию фаски на его торце. Даже небольшие царапины на ней станут причиной потери давления
Иногда автовладельцы притирают стакан к седлу, используя притирочную пасту:
Восстановить работу клапана можно путем его очистки
Боковые стенки стаканчика служат лишь для точной установки рабочей фаски в седле. Поэтому небольшие царапины на них не отразятся на работоспособности клапана. Достаточно того, чтобы стаканчик свободно перемещался в канале.
При ремонте клапана всегда следует помнить о том, что на фактической производительности масляного насоса его состояние не сказывается никак. Поэтому дефектовку и ремонт узла необходимо производить комплексно – начиная с оценки состояния шестерен.
Насосы с внутренним зацеплением
Особенностью таких насосов является наличие двух шестерен, одна из которых расположена внутри другой. Отличительной чертой насосов данного вида является компактность. Если говорить о расположении самих шестерен и их зубьях, то внешняя шестерня имеет внутренние зубцы, а внутренняя — наоборот, имеет внешние зубцы. В тот момент, когда обе шестерни начинают вращаться, в полости всасывания создается вакуум. Тут рабочая жидкость поступает в свободные впадины между зубьями, а затем — в саму полость нагнетания. Такой насос в своем составе должен иметь обратный клапан, чтобы не допустить поломки насоса вследствие увеличенного давления при выходе жидкости в трубу нагнетания. Рабочее вещество здесь образовывает замкнутый круг. Как только давление в трубе нагнетания идет в рост, жидкость передвигается к клапану. Клапан выдавливается жидкостью, которая тут же возвращается туда, откуда берет свое начало (в зону всасывания).
Такие насосы менее распространены, потому что требуют более точного создания размеров устройства насоса. Но являются наиболее компактными, так как одна шестеренка расположена внутри второй шестерни.
Принцип работы насоса с внешним зацеплением
Принцип работы рассматриваемой конструкции достаточно прост. Основных два элемента, представленные ведомой и ведущей шестерней, передают и принимают вращение. Ведущая шестерня при этом получает вращение от привода, а ведомая от ведущей. Расположены они на противоположных сторонах, находятся постоянно в зацеплении.
К особенностям принципа работы данного насоса можно отнести нижеприведенные моменты:
- При зацеплении шестерни создают разряжение со всасывающей стороны конструкции. Жидкость подается через специальное отверстие в полость, которая образуется вокруг шестерен, после чего захватывается при помощи зубьев шестерен.
- Перемещение масла проводится за счет полости, которая образуется между зубьями. А вот между самими шестернями перекачивание среды не приводится.
- За счет зацепления зубьев вязкая жидкость выталкивается в напорный патрубок. При этом отметим, что на протяжении всего периода эксплуатации металл не подвергается воздействию коррозии.
Кроме этого не стоит забывать о том, что при зацеплении зубья контактируют и под воздействием нагрузки может происходить износ, но масло, которое перекачивается, существенно снижает показатель возникающего трения.
Используемые материалы
Не сложно догадаться, что от типа материала, из которого производится конструкция, зависят ее основные эксплуатационные качества. При изготовлении могут использоваться самые различные материалы, в основном сталь и чугун.
Выделяют следующие разновидности материалов:
- Проточная часть может изготавливается при использовании серого или ковкого чугуна. Кроме этого достаточно большую популярность получила углеродистая или нержавеющую сталь. Есть модели насосов, которые изготавливаются при использовании композиционных материалов, которые обладают весьма высокими эксплуатационными качествами.
- Шестерни являются основным элементом конструкции, которые изготавливают из дуплекса, композитов, углеродистой или нержавеющей стали. А вот чугун в данном случае не применим, так как не имеет высокую прочность и устойчивость к воздействию ударной нагрузки.
- Упорные втулки выделим в отдельную группу. При их изготовлении может использоваться бронза, графит и карбид кремния. Эти материалы более устойчивы как к воздействию повышенной влажности, так и трению.
Что касается области применения, то список весьма большой:
- Гидравлика.
- Энергетика.
- Нефтяная и газовая промышленность.
- Пищевая промышленность и машиностроение.
Область применения определяется особенностью конструкции и видом используемых материалов при изготовлении основных элементов.
Конструкция с внутренним зацеплением
Особенности данной конструкции заключаются в том, что перекачивание масла или другой жидкости происходит за счет ротора и ведомого колеса. Работает насос по принципу «шестерня в шестерне». В данной конструкции выделяют следующие основные элементы:
- Ротор.
- Ведомую шестерню.
- Элементы, отвечающие за утопление вала в корпусе.
- Всасывающий и нагнетающий патрубки.
- Различные предохранительные патрубки.
Принцип действия насоса заключается в нижеприведенных моментах:
- Вязкая жидкость поступает через всасывающий патрубок в полость, которая образуется между ротором и ведомой шестерней.
- Жидкость проходить через конструкцию насоса за счет того, что она попадает в пространство, образующееся зубьями.
- На момент вытеснения жидкости из конструкции проточная часть полностью ей заполняется. Полностью запертые уплотнительные карманы позволяют обеспечить весьма большое давление и снижают показатель потерь.
Как и предыдущая конструкция, рассматриваемая может производится при использовании тех же материалов. Разница заключается в нижеприведенных моментах:
- Ротор и ведомые шестерни могут изготавливаться из серого и ковкого чугуна. Это связано с более эффективным распределение нагрузки между различными элементами конструкции.
- Упорные втулки могут изготавливаться из карбида кремния, бронзы или керамики, карбида вольфрама и многих других износостойких материалов.
Область применения данного типа насоса весьма велика. Примером можно назвать пищевую, нефтяную, газовую и химическую промышленности. Также встречается подобный насос в судостроении и судоходстве. Столь обширная область применения обуславливается тем, что более эффективное распределение нагрузки позволяет использовать материалы, обладающие меньшей прочностью, но большей коррозионной и химической стойкостью.
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.