Принцип работы шестеренчатого масляного насоса

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.

Насос НШ: технические характеристики, установка, принцип работы

Насос НШ представляет собой гидравлический шестеренчатый агрегат. Оборудование этого типа сконструировано для обеспечения подачи масла в двигатель.

Масляный насос НШ используется вместе с насосом дозатором МТЗ в составе двигателей тракторов и погрузчиков , а так же широко используется в конструкции моторов строительной техники.

Все модели насосного оборудования способны работ при температуре окружающей среды от -50 до +60 градусов Цельсия. КПД таких агрегатов достигает значения от 85 до 90%.

Содержание статьи

• Принцип работы
• Маркировка. Направление вращения
• Модельный ряд и характеристики
• Установка
• Стоимость насосов НШ

Шестеренчатые насосы для пищевой промышленности

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.

Шестеренные насосы

Масляный насос двигателя: устройство, принцип работы, схема, ремонт

Масляный насос является основным элементом, обеспечивающим надежную и гарантированную работу двигателя внутреннего сгорания. Он обеспечивает бесперебойную смазку всех подвижных элементов системы, подавая ее посредством постоянного давления и обеспечивая циркуляцию масла.

При качественной работе масляного насоса, прокачка смазочного материала происходит регулярно и стабильно. Давление в системе не превышает критических точек и не приближается, как к максимальной отметке, так и к минимальной.

Содержание статьи

• Назначение и виды масляных насосов
• Принцип работы
• Где находится
• Устройство
• Ремонт и замена

Степень точности работы масляного насоса напрямую влияет на долговечность и износоустойчивость мотора, а также на оптимальный расход топливного материала и уровень вредных атмосферных выбросов.

Устройство масляного насоса не отличается большой сложностью. При желании и постоянном контроле, можно всегда заметить необычную работу двигателя и предотвратить сложные последствия, приняв своевременные меры по устранению неполадок.

Насосы для перекачивания масла, масляные насосы

У подобного вида установок основным механизмом для начала работы есть процесс всасывания жидкости из-за силы вращения рабочих деталей. В устройство насоса шестеренчатого входят зубчатые колеса, сердечники с поршнями или лопастями. Такие виды наиболее распространенные. Весь механизм вращения может быть регулируем вручную или же автоматически настроен производителем. Второй вариант такого устройства самостоятельно настраивать будет невозможно.

Шестеренный насос. Основные понятия, характеристики и принцип работы

Шестеренный (шестеренчатый) насос — это особый вид объемных роторных машин. Это устройство, у которого рабочий орган представлен в виде двух шестерен, расположенных в корпусе. Эксплуатация таких насосов очень проста ввиду простоты своей конструкции. Они надежны и долговечны в работе. И что немаловажно, такие агрегаты имеют небольшие размеры. Имея одинаковый принцип работы, их строение может значительно отличаться. Поэтому их использование широко распространено и актуально для многих отраслей. В настоящее время на рынке представлен большой выбор шестеренных насосов. Со многими из них можно ознакомиться тут клик.

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.

Устройство

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).

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 шестеренчатый насос 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.

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.

Где применяются шестеренчатые насосы

Устройство имеет довольно широкий спектр применения. Так, гидравлический насос отлично справляется с назначением по перекачке низковязких и высоковязких жидкостей. Они обладают довольно высоким уровнем КПД, довольно надежные в работе. В основном насосы больше предназначены для высоковязких жидкостей, которые имеют температуру 320 градусов и больше.

Обязательно почитайте: Телега для трактора 2ПТС-4

Очень часто такие конструкции используют как для загрузки, так и для разгрузки цистерн. Но если оборудования имеет меньшую производность, то тогда они предназначаются для того, чтобы перекачивать жидкость с одной емкости в другую.

Из-за того, что устройство устойчиво к коррозии, то его часто используют в химической промышленности. Также они могут быть полезны в легкой промышленности, с помощью агрегата можно изготовлять обувь, картон и другие популярные товары. Механизм работы имеет и топливный насос. Его применяют для нормального функционирования бензина в моторе двигателя.

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.

Преимущества

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.

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.

Особенности конструкции масло перекачивающих насосов

Подача масла для различных производств, для смазывания движущихся деталей должна осуществляться только непрерывно. Насосы в этом процессе выполняют весьма важную роль, от них зависит работоспособность всех машин и механизмов.

Элементы конструкции насоса устойчивы к воздействиям агрессивной среды. Все соединения имеют специальные уплотнители для исключения возможности протечки в процессе перекачки масла. Для перекачки отработанного масла, содержащего твердые частицы и имеющего большую вязкость лучше использовать винтовые шнековые насосы.

Насосы для перекачки масла

имеют взрывозащитное исполнение, перекачиваемая жидкость не меняет свой химический состав.

Конструкция довольно объемная, однако, весит она немного. Оборудование просто в эксплуатации, ознакомиться с принципом его работы и тщательно изучить его можно весьма быстро.

Главными рабочими элементами в таком оборудовании являются шестерни. Под влиянием разницы давления их поверхность заполняется жидкостью. Это позволяет рабочей среде легко циркулировать в барабане. Корпус устройств изготовлен из различных сплавов, основные элементы сделаны из пищевой нержавеющей стали. Оборудование отличается высокой надежностью и долговечностью.

Технические характеристики

Основными техническими характеристиками насосов являются:

• рабочий объем, см 3 — тот объем жидкости, который вытеснят шестерни за один оборот;
• подача, л/мин — какой объем жидкости вытеснит насос за единицу времени (производительность насоса);
• вакуумметрическая высота всасывания, м — характеристика показывает максимальную высоту, на которую можно установить насос относительно уровня жидкости. Если в технических характеристиках указано, что вакуумметрическая высота всасывания составляет 3 метра, то это говорит, что расстояние от уровня жидкости до оси входного отверстия не должна превышать 3 метра. При превышении данного значения насос не будет засасывать жидкость из-за отсутствия разности атмосферного давления и во всасывающей камере;
• давлением на выходе;
• объемный КПД ηо — также его называют коэффициентом подачи) насоса nо – объемные потери (утечки насоса), происходящие из зазоров между частями насоса или уплотнения. Этот параметр не допускает наружных утечек (если они присутствуют, то необходимо провести инспекцию уплотнений). Утечки зависят от зазоров между частями, перепада давления в зазорах, вязкости жидкости. В технической документации вместо вакуумметрической высоты всасывания указывают давление на входе насоса – то разряжение, созданное во всасывающей камере. Отсюда возникают рекомендации о сокращении длины всасывающих трубопроводов при установке насосов: уменьшение длины приводит к уменьшению потерь энергии на всасывание. Поэтому рекомендуют монтировать насосы на гидробаке или целиком погружают в жидкость;
• гидромеханический КПД η г.м. — потери из-за сил трения между слоями жидкости, жидкости о стенки трубопровода, движущихся деталей в самом насосе;
• полный КПД η п — совокупность объемного и гидромеханического КПД. Зависимость полного КПД от нагрузки не линейная и имеет при определенном давлении оптимальное значение nп.опт
• номинальная мощность
• крутящий момент

Читать также: Периодичность заточки цепей бензопилы мчс

Зависимость КПД насоса от давления нагрузки

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.

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.

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.

Коловратные насосы

Их еще называют кулачковыми, так как основаны на принципе вытеснения жидкости специальной формы кулачковыми роторами (см. рис.3). Глядя на фото, может создаться впечатление, что это тот же шестеренчатый насос, только имеющий рабочим органом шестерни с крупными закругленными зубцами. Это не совсем так – здесь зубья не несут нагрузку, которая передается специальными шестернями. Таким образом, коловратный механизм намного сложнее шестеренчатого, но менее подвержен износу и более долговечен.

Рис. 3 – Коловратный масляный насос

Кроме трехкулачковых форм роторов, встречаются также двухкулачковые, четырехкулачковые, а также специальной формы – сегментные.

Преимущества и недостатки шестерных насосов

• 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.

Признаки поломки масляного насоса

Понять, что маслонасос вышел из строя, нетрудно. Перечислим симптомы, однозначно указывающие на поломку этого устройства:

лампочка давления масла на приборной панели постоянно горит. Обычно это происходит из-за засорения или поломки редукционного клапана в насосе. Как только этот элемент ломается, давление масла в смазочной системе резко возрастает, о чём и сигнализирует лампочка, горящая даже на холостых оборотах;

Постоянное горение этой лампочки говорит о поломке маслонасоса

Проверка маслонасоса на износ с помощью щупов

1. Масляный насос снимается с автомобиля и разбирается. Отделяется редукционный клапан и приёмный патрубок. Все детали насоса тщательно промываются в керосине.
2. После промывки необходимо осмотреть каждую деталь на предмет трещин или деформации. Повреждённые детали придётся заменить. Если никаких повреждений не выявлено, можно начинать замеры.
3. Сначала с помощью щупа замеряются зазоры между корпусом насоса и зубцами шестерён. Зазор не должен превышать 0,2 мм.

Расстояние между зубьями и корпусом маслонасоса измеряется специальным щупом

Видео: как проверить масляный насос

Диагностика маслонасоса на стенде

В крупных автосервисах имеются универсальные стенды для быстрой проверки масляных насосов практически любых типов. Процедура проверки маслонасосов автомобилей ВАЗ, как правило, состоит из двух этапов:

• проверка редукционного клапана;
• проверка собранного маслонасоса.

Первый этап проверки заключается в следующем: редукционный клапан, предварительно снятый с насоса, устанавливается на стенд и на него через систему патрубков подаётся керосин. Давление керосина постепенно увеличивается с помощью специальных регуляторов.

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:

Шестеренный насос Jabsco для гидравлического масла

• Самовсасывающий до 1 метра;
• Максимальная вязкость перекачивания 150Cs;
• В комплекте фильтр;
• Взрывозащита (ISO 8846 MARINE);
• Соответствует USCG 183,410;
• Производительность — 1500 л/ч;
• Отличный выбор для перекачивания воды, дизельного топлива и масла;
• Простая и качественная конструкция насоса уменьшает количество изнашиваемых деталей.