Шестеренные насосы — устройство и принцип работы

Шестеренные насосы — объемные роторные гидромашины, у которых подвижные элементы, образующие рабочие камеры совершают вращательное движение.

Рабочие камеры в шестеренных насосах образуются за счет профиля шестерен, ограниченные корпусом и торцевыми деталями (например крышками корпуса). Вытеснителями являются зубья шестерни.

Как работает шестеренный насос?

Находящиеся в зацеплении шестерни с зубьями эвольвентного профиля вращаются в противоположном положении. В области, где шестерни выходят из зацепления объем рабочей камеры увеличивается, создается разряжение, жидкость через всасывающий патрубок поступает в полость насоса.

Рис. Заполнение насоса

Заполнив пространство, образованное впадинами шестерен, жидкость без сжатия переносится из области всасывания в область нагнетания. Рабочую камеру замыкают внутренняя поверхность корпуса и торцевые крышки.

Рис. Перенос жидкости

В области нагнетания зубья шестерни входят в зацепление и выталкивают жидкость, заполнявшую впадины.

Из-за того, что в момент зацепления между шестернями обеспечивает плотный контакт, жидкость не может перетечь обратно из области нагнетания в область всасывания.

Рис. вытеснение жидкости

Достоинства и недостатки шестеренных насосов

Шестеренные насосы получили широкое распространение в мобильной технике, гидравлических приводах станков, прессов, это обуславливается:

  • простотой конструкции

  • технологичностью

  • невысоким требованиям к рабочей жидкости

  • невысокой стоимостью.

Однако, шестеренные насосы имеют и некоторые недостатки, ограничивающие их применение:

  • большой периметр утечек

  • сложность уплотнения рабочих камер

  • возможность применения при давлении не более 25 МПа

  • относительная неравномерность подачи

  • отсутствие возможности объемного регулирования

  • большие радиальные нагрузки на шестерни со стороны полоти нагнетания.

Обзор типовых конструкций шестеренных насосов серии НШ Насосы типа НШ-Е

Действие давления на шестерни насоса неравномерно, ведущая шестерня воспринимает большую нагрузку, чем ведомая. Для предотвращения неравномерного износа со стороны области высокого давления в насосах НШ-10Е применяют фигурную манжету и поджимную пластину.

Конструкция насоса типа НШ-Е показана на рисунке.

Рис. Конструкция насоса НШ

В корпусе насоса установлены опорные втулки, являющиеся подшипниками скольжения, к которых могут вращаться ведущий и ведомый вал-шестерни. Ведущий вал уплотняется с помощью каркасного сальника.

Крышка крепится к корпусу с помощью винтов, уплотнение обеспечивает резиновое кольцо.

Коэффициент перекрытия зубчатого зацепления всегда больше 1, это означает, что в некоторый момент времени в зацеплении находятся две пары зубьев, между которыми образуется запертый объем, в котором находится жидкость. Сначала она сжимается, давление значительно возрастает, повышаются нагрузки на шестерни, затем объем увеличивается, а давление становится ниже атмосферного, наблюдается кавитация.

Для борьбы с этим нежелательным явлением в опорных втулках насосов НШ-Е выполняют разгрузочные канавки.

Насосы типа НШ-У

Для обеспечения минимального торцевого зазора и компенсации износа, в насосах серии НШ-У предусмотрено автоматическое уплотнение шестерен по торцам.

В насосе установлены две плавающие втулки, которые поджимаются к торцам шестерен давлением жидкости из полости нагнетания.

Для устранения перекоса втулок, часть площади со стороны нагнетания изолируется специальной деталью.

Насосы НШ-К

В конструкции насосов серии НШ-К предусмотрен не только торцевой, но и радиальный поджим.

В круглый корпус насоса установлена подшипниковая обойма. Вторую половину подшипника составляет уплотняющая обойма, которая позволяет обеспечить радиальное уплотнение. В центральной части обоймы с высокой точностью изготовлены два сегмента, охватывающие дугу вокруг каждой шестерни. Эти сегменты ограничивают зону высокого давления.

Уплотнение в торцевом направлении осуществляется с помощью поджимаемых платиков, установленных в пазах обоймы. В платиках выполнены канавки для резиновых уплотнений.

Такая конструкция позволяет обеспечить высокую точность расположения шестерен и обеспечить уплотнение как в торцевом, так и в радиальном направлении. Это позволяет насосам серии НШ-К обеспечивать рабочее давление до 20 МПа.

Основные параметры для выбора насоса

Подбор насоса осуществляется по характеристикам, главными из которых являются:

Номинальное или рабочее давление — давление, измеряемое в атм.(атмосферах) или МПа (Мегапаскалях), при котором производитель гарантирует сохранение у насоса паспортных характеристик, надежности, долговечности, безопасности.

Подача насоса - объем жидкости, измеряемый в л/мин или см3/об, проходящий через напорный патрубок насоса в единицу времени.

Идеальная подача (без учета утечек) определяется как произведение рабочего объема на частоту вращения приводного вала насоса.

Qи= n*q;

  • где n - частота вращения приводного вала

  • q - рабочий объем насоса - объём рабочей жидкости, нагнетаемый насосом за один оборот приводного вала. см3

При расчете реальной подачи учитывается коэффициент подачи (объемный КПД насоса - η):

Q=n*q*η; обычно η берут равным 90%, η=0,9

Направление вращения — требуемое направление вращения ведущего вала шестерни.

Насосы серии НШ, из-за конструктивных особенностей, являются нереверсивными, то есть они способны нагнетать жидкость только в одном направлении. Направление движения жидкости указывается стрелкой, или с помощью надписей "Вход", "Выход", нанесенные на корпус.

Для того, чтобы жидкость направлялась от входа к выходу вал должен вращаться в правильном направлении. У насосов правого вращения, вал должен двигаться по часовой стрелке (при наблюдении со стороны вала), у насосов левого вращения вал должен вращаться против часовой стрелки.

Рис. Насосы левого и правого вращения
Поделиться
КОММЕНТАРИЕВ (0)

Похожие посты

Аксиально-поршневой или шестеренный насос, какой выбрать для гидравлического пресса?

  • Автор: Nikita Lukyanov
  • 20 февраля 06:44
  • 1 комментарий

Аксиально-поршневой или шестеренный насос лучше использовать для работы самодельного гидравлического пресса? Характеристики аксиального выше. Какая будет разница для гидроцилиндров?

Гидронасос Гидропресс Гидравлический пресс Шестерённый насос Аксиально-поршневой насос

Распределитель и шестерённый насос типа НШ, какие проблемы, если не совпадает подача-расход?

Стоит насос НШ с подачей около 100л/мин, а распределитель с расходом 80 л/минут, какие могут быть проблемы связанные с тем что подача больше расхода?

НШ Гидронасос Шестерённый насос

Лечим rexroth подарили вторую жизнь насосу))

Лечим rexroth подарили вторую жизнь насосу))

Лечим rexroth подарили вторую жизнь насосу))

Rexroth Ремонт Гидронасос Гидравлический насос

Кто как притирает блок к распределителю насосов и моторов такого типа?

Кто как притирает блок к распределителю насосов и моторов такого типа?

Пришел насос, заклинил вал, вскрыли.... Поделитесь опытом кто как притирает блок к распределителю насосов и моторов такого типа , фирменный рецепт или приспособление

Гидронасос Гидрораспределитель Совет

Клиент жалуется, что насос клинит...

Клиент жалуется, что насос клинит...

Клиент жалуется, что насос клинит...

Гидронасос Гидравлический насос Работа Клиент

Насосы работают, но бежит по валу и что-то звенит

Насосы работают, но бежит по валу и что-то звенит

Работаю гидравликом,привезли насосы говорят работают но бежит по валу и что-то звенит,вскрыли))))

Гидравлический насос Гидронасос Работа Eaton

На МТЗ 82 НШ-50 медленнее чем с НШ 32 работает

Здравствуйте. Такая проблема поставил на МТЗ 82 НШ 50 думал гидравлика быстрей начнёт работать, а она медленнее чем с НШ 32 работает... Можете подсказать, почему?

МТЗ МТЗ 82 НШ НШ-50 Шестерённый насос НШ-32 Гидравлика

Почему появляется стук в гидравлическом насосе 50НР6,3?

Здравствуйте! Имеется насос 50НР6,3. При повышении давления в диапазоне от 0 до 7 МПа и от 30 до 50 МПа насос работает нормально. В диапазоне повышения давления от 7 до 30 МПа появляется стук, при понижении давления стука нет (бывает, но редко).

Гидронасос Гидравлический насос 50НР6 3

Возможна ли подача воды гидронасосом НШ?

Всем привет! Помогите решить проблему. Бурим скважины, в комплекте с машиной был плунжерный насос высокого давления (по данным разработчика 60 Атм максимально, до 40 литров в минуту). Воду подаем чистую. Насос вышел из строя, износ критичный. Говорят, ремонту не подлежит. За такой же новый выставили умопомрачительный счет. Подбираем замену. Интересно, кто-то в нашей ситуации пытался применить для закачки чистой воды обычный НШ? Как с ресурсом – сколько продержался? Нас устроило бы всего 25-30 часов. Но на воде шестеренный насос может столько не протянуть. Есть еще какой-то вариант подешевле?

НШ Гидравлика Гидронасос

Можно ли восстановить насос НШ-32а-3 гидросила?

Насос НШ-32а-3 гидросила на мтз-82, я подключил датчик он давит только 70 ед., разобрал его там тоже резинки 3 шт. порваны и они другой формы, в остальном износа нетничего не болтается, если я заменю резинки теоретически насос может восстановить давление?

НШ МТЗ 82 Гидронасос Гидравлический насос НШ-32а-3