шестеренні насоси

Приклад шестеренних насосів

Шестеренні насоси є важливими компонентами різних систем для перекачування рідини, знаходять широке застосування у різних галузях промисловості. В цій статті ми пропонуємо більш детально розглянути принцип та режими роботи, конструкції, матеріали, та основні параметри шестеренних насосів. Це допоможе краще зрозуміти їх функціональність та особливості у різних аспектах.

Отже, шестеренні насоси є типом насосів, які використовуються для перекачування рідини шляхом взаємодії шестерень, що обертаються. Залежно від конструкції шестеренні насоси можна класифікувати за такими  признаками:

  1. За характером зачеплення: а) насоси з зовнішнім зачепленням; б) насоси з внутрішнім зачепленням;
  2. За формою зуба робочих органів: а) насоси з прямими зубами; б) насоси з косими зубами; в) насоси з шевронними зубами;
  3. За кількістю роторів: а) насоси двохроторні,  б) насоси багатороторні;
  4. За кількістю пар роторів у насосі: а) одноступінчасті насоси, б) багатоступінчасті насоси;
  5. За можливістю регулювання продуктивності: а) насоси з регульованою продуктивністю, б) насоси з нерегульованою продуктивністю.

Шестеренні насоси з зовнішнім зачепленням мають дві шестерні, розташовані паралельно одна одній. При обертанні ведучого та веденого роторів з боку входу створюється розрідження, внаслідок чого рідина під тиском атмосфери заповнює впадини між зубами і в них переміщується із камери всмоктування в камеру нагнітання. На виході, при зачепленні зубів, відбувається витискування рідини в систему.

Насоси з внутрішнім зачепленням складаються з великої та малої шестерні. Мала шестерня є ведучою і розкручує зовнішню шестерню (ведену). При обертанні шестерні утворюють вакуум (розрідження) збоку всмоктуючого патрубка насоса. Рідина потрапляє в простір між зубами ведучої і веденої шестерні й далі потрапляє в камеру нагнітання.

КОНСТРУКЦІЯ

Конструкція шестеренних насосів включає корпус, у якому розміщені всі компоненти насоса. Робочий механізм складається з двох або більше роторів – одного ведучого та одного або декількох ведених. Вал ведучого ротора передає обертання від приводної шестерні до ведених роторів. Шестерні мають спеціальну форму зубів, яка дозволяє їм перебувати у зачепленні між собою і переміщувати робочу рідину. Шестерні можуть бути внутрішніми і зовнішніми. Внутрішні шестерні розташовані всередині зовнішніх шестерень і перебувають у зачепленні з їх зубами. Ущільнювачі виконують важливу роль у запобіганні протікання робочої рідини. Вони розташовані на місцях контакту між корпусом, шестернями та валом. Ущільнювачі можуть бути у вигляді кілець, манжету або механічних ущільнювачів, які забезпечують герметичність насоса та запобігають витоку рідини.

МАТЕРІАЛИ

 Усі компоненти насоса можуть бути виготовлені з різних матеріалів:

Корпус насоса: виготовляють або з металевих матеріалів, таких як чавун, сталь, нержавіюча сталь, або зі спеціальних полімерних матеріалів. Чавун зазвичай використовується у важких промислових умовах, оскільки він має високу міцність і стійкість до агресивних середовищ. Сталь і нержавіюча сталь широко використовуються в різних застосуваннях завдяки своїй міцності та корозійній стійкості. А спеціальні полімерні матеріали дають корозійну стійкість та теплоізоляцію, а також роблять насоси легшими і зручішими для перенесення та монтажу.

Шестерні: Шестерні також можуть бути виготовлені з металевих матеріалів, таких як сталь або бронза, або зі спеціальних полімерних матеріалів. Стальні шестерні зазвичай використовуються у вимогливих умовах, де потрібна висока міцність і стійкість до зносу. Бронзові та полімерні шестерні відзначаються доброю мастильною здатністю та меншими шумами.

Вал: Вал насоса може бути виготовлений зі сталі різних марок. Вибір матеріалу залежить від умов експлуатації, таких як тиск, температура та хімічна стійкість.

Ущільнення: Ущільнення, які запобігають витоку робочої рідини з насоса, можуть бути виготовлені з різних матеріалів, таких як гума, фторопласт (PTFE) або силікон. Вибір матеріалу залежить від хімічного складу рідини, температури та інших факторів.

РЕЖИМИ РОБОТИ

Шестеренні насоси можуть працювати у різних режимах в залежності від потреби системи. Основні режими роботи включають:

Постійний тиск: в цьому режимі насос створює постійний тиск робочої рідини. Використовується, наприклад, у системах гідравліки або пневматики, де необхідний стабільний тиск для забезпечення правильної роботи.

Постійний об’єм: в цьому режимі насос перекачує постійний об’єм робочої рідини на один оборот. Застосовується, наприклад, у випадках, коли необхідно забезпечити постійну витрату рідини для точного дозування.

Змінний об’єм: в цьому режимі насос забезпечує змінний об’єм робочої рідини в залежності від оборотів вала. Цей режим використовується у випадках, коли необхідно регулювати витрату рідини або газу в системі.

ПАРАМЕТРИ ТА ХАРАКТЕРИСТИКИ

Шестеренні насоси мають декілька параметрів, які слід враховувати при їх виборі й використанні. Один з них — максимальний тиск, який може розвивати насос. Цей параметр повинен відповідати вимогам системи, в яку він буде встановлений. Вимірюється в мегапаскалях (МПа) або кілограм-силі на сантиметр квадратний (кгс/см2). Іншим важливим параметром є продуктивність насосу, яка визначається об’ємом рідини, який він може перекачати за певний час. Вимірюється в літрах на хвилину (л/хв) або метрах кубічних на годину (м³/год). Також важливою є максимальна температура, при якій насос може безпечно працювати. Важливо враховувати, щоб матеріали насоса були стійкими до робочих температур.

Проте слід враховувати й інші характеристики, такі як приєднувальні розміри, робоче середовище, в’язкість розплавів тощо, які вагомо впливають на роботу та використання насосу в конкретній системі.

ЗАСТОСУВАННЯ

Застосування шестеренних насосів є дуже різноманітним і охоплює широкий спектр галузей техніки та промисловості. Ось конкретніші приклади їх використання:

Текстильна:

  • Точне дозування та подача розчину полімеру у процесі виробництва синтетичних волокон або целюлозних розчинів при виробництві штучних волокон (віскоза).
  • Перекачування пластичної маси полімеру через екструдер, де він перетворюється в тонкі волокна. Цей процес допомагає створити штучні волокна різної довжини та товщини.
  • Перекачування фарб та барвників у процесі фарбування синтетичних і штучних ниток.
  • Дозування смоли або розчину полімеру в процесах розтяжки та прядіння синтетичних волокон. Це допомагає забезпечити стабільну та контрольовану подачу матеріалу, необхідного для отримання волокон з потрібною міцністю та структурою.

Машинобудування:

  • Змащення підшипників, передачі охолоджувальної рідини та системи змащення у різних машинах та обладнанні, включаючи верстати, преси, промислові роботи та металообробне обладнання.
  • Постачання робочої рідини у гідравлічних системах, що використовуються у пневматичних та гідравлічних пресах, підйомних механізмах, автоматичних прес-лініях та інших гідравлічних пристроях.

Хімічна промисловість:

  • Перекачування різних хімічних речовин, включаючи рідини з високою в’язкістю, агресивні речовини та хімічні розчини.
  • Точне дозування різних хімічних речовин у хімічних процесах, дослідницьких лабораторіях та виробництві лакофарбових матеріалів.

Нафтогазова промисловість:

  • Видобуток нафти та газу, а також перекачування цих речовин по нафтопроводах та газопроводах.
  • Змішування, перекачування розчинників, змащення обладнання та регулювання тиску в процесах обробки нафти та газу.

Фармацевтична промисловість:

  • Перекачування різних компонентів та розчинів, що використовуються в процесі виробництва лікарських препаратів.
  • Дозування та перекачування різних речовин та реагентів у науково-дослідчих лабораторіях та фармацевтичних дослідженнях.

Енергетика:

  • Перекачування охолоджувальних рідин та теплоносіїв у сонячних енергосистемах для ефективного функціонування сонячних колекторів та систем зберігання енергії.
  • Змащення та охолодження обладнання вітрогенераторів, а також перекачування гідравлічної рідини у системах регулювання лопатей вітряних турбін.

Переробна промисловість:

  • Переробка пластика широко використовує шестеренні насоси для перекачування пластикової розплави у формувальні машини та виробничі лінії.
  • Вони також можуть використовуватись для перекачування різних розчинів та реагентів, що застосовуються в процесах переробки пластику.

Застосування шестеренних насосів у цих галузях допомагає забезпечити ефективне та стабільне функціонування процесів переробки та виробництва, що сприяє досягненню високої якості продукції.

Шестеренні насоси є важливими технічними елементами, що забезпечують ефективну перекачку рідини у різних галузях. При виборі такого типу насосів важливо враховувати потреби конкретної системи. Різноманітність конструкцій, матеріалів та технічних особливостей впливають на їх надійність та продуктивність. Наша компанія готова допомогти Вам при виборі такого насоса, враховуючи всі потреби й забезпечуючи відповідні параметри та характеристики. Якщо Вам потрібна консультація або підтримка у виборі оптимального рішення, звертайтеся до нас за телефоном  +380 (99) 102-27-64 або написавши нам на sale@kammash.com.