Шестеренчатый насос

Когда звездочки работают в таком тандеме, их впадинки между зубьями образуют дополнительный функциональный объем. Зубья, пребывающие в сцепке – уменьшают его, а разъединившись – увеличивают. Перекачиваемая жидкость, попадая в эти межзубные проемы, перемещается ими в сторону движения звездочек. Так шестеренные насосы транспортируют жидкость или вязкие смеси.

Принцип работы

Зубья звездочек входят в абсолютное соединение намного раньше, чем из сцепных впадин выдавливается перекачиваемая жидкость. Она как бы пребывает взаперти. Именно этим шагом шестеренный насос и создает необходимое давление. Физический эффект по терминологии называется жидкостной компрессией и всегда сопровождается быстрым подъёмом давления. Это не приемлемо и для устранения, в полости рабочей камеры, выполняются разгрузочные специальные канавки. Шестеренчатый насос высокого давления имеет ограниченное применение.

Количество перекачиваемой жидкости непосредственно зависит от радиальных зазоров и осевых, которые также предвидены в общей конструкции устройства. Принцип перекачивания довольно прост. Жидкость из нагнетательной зоны перемещается в область, которая называется всасывающей и располагается во внутренней части помпы.

Рассматривая устройство шестеренчатого насоса необходимо учитывать их разновидность. При рабочем давлении в пределах от 2,5 мПа до 8,00 мПа применяются насосы, у которых отсутствует компенсация зазоров.

Если речь идет об отрезках давления, начиная с 10 мПа и заканчивая 25 мПа, то рациональнее воспользоваться насосом, оснащенным осевыми компенсационными зазорами. Существует и третий вид помп, у которых заводом-изготовителем предвидены, как радиальные, так и осевые компенсационные зазоры.

Рассматриваемые шестеренные насосы с оговариваемым типом зацепления располагают рабочими полостями или камерами различного объема, который может варьироваться в пределах от 1-4 см³ или от 250-400 см³ – шестеренчатый насос высокого давления. Естественно, что рабочие показатели оборотов будут также отличаться. В первом случае 750-900 об/мин., а во втором от 2500-3000 об/мин.

Исходя из конструктивных особенностей применение таких помп, было достаточно ограничено из-за:

• отсутствия возможности регулируемого давления;
• высокой шумности;
• сильной пульсации перекачиваемых смесей или жидкостей;
• очень малого рабочего срока службы подшипников качения;
• ненадежном функционировании при росте сжатия жидкостей слабой вязкости.

Насосы внутреннего зацепления

Рассматривая принцип работы этих помп, следует отметить их большую популярность. Выбор остановлен на них не случайно:

• компактно сложены, не габаритны;
• при перекачивании жидкости слабая пульсация;
• достаточно низкий шумовой порог.

Схема шестеренного насоса технологически достаточно проста. Внутренняя шестеренка или звездочка является ведущей. Внутри нее располагается еще одна – ведомая. Вращаясь, первая звездочка, с зубьями сцепки, располагающимися внутри, цепляет вторую, внутреннюю, у которой сцепные зубы находятся на наружной стороне. Принцип работы этой системы достаточно подробно описан выше. Впрочем, существует малая разница. Процесс вытеснения, как и всасывания, обеспечивается непосредственно через радиальные заводские сверления, которые располагаются на внешней звездочке в межзубных падинах. Этот же процесс может происходить через серповидные заводские прорези, располагающиеся в боковинных крышках аппарата.

Насосы, у которых завод-изготовитель не установил серповидный элемент, рассчитаны на функциональный объем не более 100 см³. Их допустимые величины сжатия составляют рабочий диапазон от 7-10 мПа.

Даже сегодня не существует требуемой возможности надежно разделить полости, работающие под давлением и располагающие малым зазором относительно поверхностных технических пустот внешних и внутренних зацепных зубьев без большей выработки в процессе его функционирования.

Достоинства и недостатки

Рассматривая положительные и отрицательные моменты нельзя однозначно утверждать, что такого типа насосы стоит применять, а вот эти не нужны и даром. В любом случае будут достоинства и недостатки, и выходить нужно из технологической потребности, а не простого суждения. Среди преимуществ насосов шестеренчатого типа подкупает:

• очень низкая стоимость;
• габаритная аккуратность и легкость применения, монтажа;
• достаточно внушительная продуктивность;
• практически отсутствие требований к перекачиваемой жидкости;
• легкость;
• отсутствием постоянной смазки трущихся элементов конструкции.

Рассмотрев достоинства, и недостатки стоит описать. Их не так уж много, но они все же существуют и способны влиять на процесс функционирования. Стоит отметить:

• понижение работоспособности в случае повышения температуры;
• увеличение зазоров приводит к уменьшению КПД. Этот момент стоит рассмотреть особенно детально. В некоторых вариантах заводом-изготовителем на одну ведущую звездочку приходятся две ведомые. Такой шаг позволяет значительно увеличить объем подаваемого масла помпой в систему. Другие усовершенствованные модели могут «похвастаться» заводским устройством, которое в автоматическом режиме компенсирует торцовой зазор и разгружает подшипник качения звездочек;
• пульсирующая подача смазывающего компонента не только провоцирует резкие подъемы и спуски моментов сжатия, но также и значительно увиливает продуцируемый шум;
• типы нерегулируемых помп располагают исключительно постоянной подачей и не предоставляют возможности регулировать давление согласно требованиям конкретной ситуации. Технически, произвести регулировку степени сжатия возможно трудоемкими способами. В некоторых случаях насос подключается к мотору, имеющему переменную частоту вращения ротора или с целью увеличить количество подаваемой жидкости, организовывает в одной магистральной системе несколько помп. Возможно также применение многосекционных насосов.