Bomba de óleo de engrenagem elétrica
O que é uma bomba de óleo de engrenagem elétrica?
Uma bomba de óleo de engrenagem elétrica é uma bomba rotativa de deslocamento positivo (PD) que usa um motor elétrico como motor principal. Os fabricantes de bombas de óleo com engrenagens elétricas desenvolvem o dispositivo com um conjunto de engrenagens interligadas que atuam como elemento rotativo. A bomba de óleo de engrenagem elétrica movimenta o óleo ao envolver repetidamente um volume fixo usando engrenagens de intertravamento, transferindo-o mecanicamente por meio de uma ação de bombeamento cíclico. Ela é especialmente adequada para bombear óleos e outros fluidos de alta viscosidade e é encontrada em sistemas de energia hidráulica e equipamentos de iluminação comercial e doméstica. As bombas de óleo de engrenagem elétrica se diferenciam pela disposição das engrenagens e podem ser bombas de óleo de engrenagem externa ou interna. A bomba de óleo de engrenagem externa pode sustentar pressão e taxas de fluxo mais altas do que a equivalente de engrenagem interna. No entanto, a bomba de óleo de engrenagem interna oferece melhores recursos de sucção. Em geral, esses dispositivos de corte de bordas têm muitas vantagens excepcionais, como baixo consumo de energia, alta eficiência e uma estrutura compacta e simples com poucas peças móveis.
Figura: Mostrando a configuração de uma bomba de óleo de engrenagem elétrica
Componentes de uma bomba de óleo de engrenagem elétrica
Motor elétrico
Os fabricantes de bombas de óleo de engrenagem elétrica equipam a unidade com um motor elétrico para acionar o elemento rotativo - o motor elétrico funciona convertendo o fornecimento de energia elétrica em saída de energia mecânica. Um motor elétrico pode ser de corrente alternada ou contínua (CC). A maioria das unidades utiliza um motor CC sem escovas.
Corpo da bomba
O corpo ou a carcaça da bomba protege o elemento rotativo e outros componentes internos, como o eixo, os rolamentos e as buchas do eixo. Os fabricantes de bombas de óleo de engrenagem elétrica geralmente vedam o compartimento da bomba para evitar vazamentos e reter a pressão. Os fabricantes de bombas de óleo de engrenagem elétrica projetam o corpo da bomba com vários materiais, como latão, aço fundido ou ferro fundido dúctil.
Eixo
A bomba é um componente mecânico rotativo suportado pelo rolamento e conectado à engrenagem do acionador. Ela conecta o elemento rotativo ao motor elétrico diretamente ou por meio de um acoplamento. Geralmente é feita de aço inoxidável porque é resistente e pode superar a vibração durante a operação da bomba.
Engrenagens
A bomba de óleo de engrenagem elétrica é composta por um conjunto de engrenagens interligadas. Uma engrenagem motora e uma engrenagem acionada formam o elemento rotativo. O objetivo das engrenagens é mover o fluido pelo corpo da bomba. Os fabricantes de bombas de óleo com engrenagens elétricas criam esses componentes a partir de bronze, aços-liga, aços-carbono tratados termicamente etc.
Rolamentos
Os rolamentos suportam o conjunto do rotor e garantem seu alinhamento perfeito com o corpo da bomba. Eles suportam a carga totalmente rotativa do eixo durante a operação e minimizam o atrito entre o eixo rotativo e o estator para uma operação suave.
Selos mecânicos
Os selos mecânicos evitam que o fluido sob pressão vaze para fora da bomba. Os selos mecânicos impedem que a bomba seja aspirada pelo ar em condições de vácuo.
Como funciona uma bomba de óleo de engrenagem elétrica?
Uma bomba de óleo de engrenagem elétrica usa a ação de rotação das engrenagens para mover o fluido através da bomba. Quando o motor elétrico dá partida, o elemento rotativo gira, desenvolvendo uma vedação de líquido com a carcaça da bomba e criando sucção na entrada da bomba. Quando as engrenagens saem da malha no lado de entrada da bomba, elas criam um volume expandido. O óleo é puxado para dentro da carcaça da bomba e fechado dentro das cavidades desenvolvidas entre os dentes da engrenagem. O óleo preso é transferido da entrada para a descarga em torno da carcaça da bomba. Os dentes de engrenagem intertravados no lado da descarga da bomba reduzem o volume e forçam o fluido a sair sob pressão. Enquanto as engrenagens girarem, elas se entrelaçam e repetidamente envolvem um volume fixo de óleo e o transferem mecanicamente em uma ação cíclica de bombeamento.
Tipos de bombas elétricas de óleo de engrenagem
Bomba de óleo de engrenagem externa elétrica
Uma bomba de óleo elétrica de engrenagem externa é composta por duas engrenagens idênticas e intertravadas que andam em eixos separados. A engrenagem de acionamento, que é alimentada diretamente por um motor elétrico, aciona a outra engrenagem (chamada de engrenagem de acionamento ou engrenagem intermediária). Entretanto, em alguns casos, ambos os eixos podem ser acionados por motores. Os fabricantes de bombas de óleo elétricas de engrenagem externa podem equipar o dispositivo com engrenagens de dentes retos, helicoidais ou espinha de peixe. Os rolamentos em cada lado da carcaça suportam os eixos. Esse tipo de bomba elétrica de óleo com engrenagem apresenta tolerâncias estreitas entre as engrenagens e a carcaça da bomba, permitindo que a bomba desenvolva sucção na entrada e protegendo o fluido contra vazamentos no lado da descarga. Uma bomba elétrica de engrenagem externa pode sustentar pressão e vazões mais altas devido ao uso de um eixo mais rígido e tolerâncias mais estreitas. Ela é usada principalmente em aplicações de energia hidráulica, normalmente em veículos, máquinas de elevação e equipamentos de plantas móveis.
Figura: Mostrando a disposição das engrenagens em uma bomba de óleo de engrenagem externa elétrica.
Bomba de óleo de engrenagem interna elétrica
Uma bomba de óleo elétrica de engrenagem interna é composta por duas engrenagens interligadas de tamanhos diferentes, uma girando dentro da outra. A engrenagem maior, chamada de rotor, é uma engrenagem interna, o que significa que seus dentes se projetam para dentro. A engrenagem menor, chamada de engrenagem intermediária, está localizada dentro da engrenagem maior e é mantida no lugar por meio de um pinhão e de uma bucha presa à carcaça da bomba. A engrenagem intermediária é projetada para se intertravar com o rotor de modo que os dentes da engrenagem se encaixem em um ponto. Uma bomba de óleo de engrenagem interna elétrica é perfeita para líquidos sensíveis ao cisalhamento, como sabão e tintas, porque tem melhor folga e pode operar em baixa velocidade. As bombas elétricas de óleo com engrenagem interna oferecem melhor capacidade de sucção e são adequadas para fluidos de alta viscosidade. Ela também tem uma ampla faixa de operação e é fácil de desmontar, limpar e montar.
Figura: Mostrando a disposição das engrenagens na bomba de óleo de engrenagem interna elétrica.
Aplicações da bomba de óleo de engrenagem elétrica
Uma bomba de óleo de engrenagem elétrica se encaixa perfeitamente em várias aplicações de energia hidráulica em veículos, máquinas de elevação e equipamentos de plantas móveis. Elas também são encontradas em equipamentos comerciais e equipamentos de iluminação doméstica. Os usos típicos das bombas de óleo de engrenagem elétrica incluem os seguintes:
- As bombas de óleo para engrenagens elétricas são usadas para lubrificar a transmissão automática ou continuamente variável, principalmente ao dar partida ou parar o veículo.
- Eles são usados para bombear produtos de alta viscosidade, como óleo, tintas e resinas.
- Eles são usados para a transferência de óleo de baixa viscosidade, anticongelante (A), diesel (D) e água (W).
- As bombas elétricas de óleo de engrenagem também são amplamente utilizadas em aplicações que exigem dosagem precisa ou saída de alta pressão.
- Elas são usadas em várias aplicações com fornecimento irregular porque a saída da bomba é apenas ligeiramente afetada pela pressão.
- Elas são usadas para operações de dosagem e mistura em aplicações químicas e agrícolas porque a saída da bomba é diretamente proporcional à velocidade da bomba.
Vantagens de uma bomba de óleo de engrenagem elétrica
- As bombas elétricas de óleo para engrenagens fornecem um fluxo suave e sem pulsos, proporcional à velocidade de rotação das engrenagens.
- Elas fornecem pressão e produtividade mais altas do que as bombas de palhetas ou de lóbulos
- Elas são autoescorvantes e podem ser levantadas a seco, embora suas características de escorva melhorem se as engrenagens forem molhadas.
- Elas podem ser projetadas para lidar com materiais corrosivos e viscosos por meio da seleção cuidadosa dos materiais da bomba. O uso de materiais compostos pode permitir que a bomba receba líquidos corrosivos, como ácido sulfúrico, hipoclorito de sódio, cloreto férrico e hidróxido de sódio.
- As bombas elétricas de óleo de engrenagem são leves, compactas e simples devido às poucas peças móveis.
- Eles têm alta eficiência e baixo consumo de energia.
- Eles oferecem características superiores de pressão e temperatura.
- As bombas de óleo de engrenagem elétrica são menos sensíveis à cavitação.
- Eles são fáceis de operar, manter e reconstruir.
- Eles estão disponíveis em tamanhos pequenos para fornecer fluxo constante de líquido e descarga sem pulsação.
- A saída da bomba é controlável.
Desvantagens da bomba de óleo de engrenagem elétrica
- Uma bomba de óleo para engrenagens elétricas requer lubrificação regular das engrenagens pelo fluido bombeado; portanto, ela não pode funcionar a seco por períodos prolongados.
- As engrenagens de intertravamento podem ser barulhentas.
- As bombas de engrenagem elétrica são suscetíveis ao desgaste, principalmente quando usadas com líquidos abrasivos, devido à estreita tolerância entre as engrenagens e a carcaça da bomba. Para lidar com sucesso com óleo com partículas abrasivas, seria necessária uma bomba de maior capacidade operando em baixa velocidade para minimizar o desgaste da bomba. Entretanto, essa bomba operaria com baixa eficiência volumétrica.
- A eficiência volumétrica de uma bomba de óleo de engrenagem elétrica é reduzida em velocidades e taxas de fluxo mais baixas.
- Eles bombeiam contra a contrapressão, e qualquer bloqueio a jusante pode causar falha na tubulação ou no equipamento.
Solução de problemas de uma bomba de óleo de engrenagem elétrica
O motor não dá partida
- O cabo de alimentação está quebrado. Consulte um técnico eletricista licenciado para inspecionar e substituir os fios partidos.
- Não há fonte de alimentação para o painel de controle ou a fonte de alimentação é inadequada. Verifique o painel de entrada principal e certifique-se de que as conexões do cabo de alimentação sigam as diretrizes da bomba de óleo de engrenagem elétrica.
- O fusível está queimado ou o disjuntor está disparando. Inspecione a bomba para ver se há um fusível queimado e substitua-o, se necessário. Não se esqueça de reiniciar o disjuntor, se necessário.
O motor está funcionando, mas não há fornecimento de fluido
- O sentido de rotação do motor está errado. Verifique se o sentido de rotação está alinhado com a seta na carcaça e na placa de identificação.
- Há uma bolsa de ar na linha de sucção. Encha a linha de sucção com fluido, incline a tubulação para cima e certifique-se de que não haja dobras na linha de sucção e que a tubulação esteja o mais reta possível.
- A válvula de alívio falhou. Verifique se o ajuste de pressão está correto de acordo com o fabricante da bomba de óleo de engrenagem elétrica. Limpe a válvula de alívio.
- Há entrada de ar pela vedação. Inspecione as vedações, a tubulação e as juntas conectadas e corrija-as. Substitua a vedação da bomba, se necessário. Inspecione os O-Rings da bomba e substitua-os, se necessário.
A bomba insere ar em excesso
- A velocidade da bomba está baixa. Aumente a velocidade da bomba até o nível recomendado pelo fabricante da bomba de óleo de engrenagem elétrica.
- As conexões da tubulação estão muito desgastadas. Inspecione, conserte ou substitua as conexões da tubulação.
- A vedação da porta de sucção está com defeito. Inspecione e conserte a vedação da bomba.
A bomba não pode se autoaspirar
- A direção do motor está errada/invertida. Inspecione o sentido de rotação do motor e troque as polaridades, se necessário. Verifique se a rotação do motor corresponde à direção da seta fornecida na placa de identificação pelo fabricante da bomba de óleo de engrenagem elétrica.
A bomba é barulhenta
- A bomba está cavitando. Use tubos com o diâmetro correto de acordo com o fabricante da bomba de óleo de engrenagem elétrica. Reduza a cabeça de sucção e limpe os filtros. Além disso, tente reduzir a velocidade da bomba e aumentar o nível de fluido no tanque.
- Vibrações nas válvulas de segurança. Ajuste a configuração de pressão para o nível recomendado pelo fabricante da bomba elétrica de engrenagens ou substitua a válvula de segurança, se necessário.
- As engrenagens estão danificadas. Inspecione a engrenagem e substitua-a, se necessário.
- Há um desalinhamento significativo da bomba. Inspecione a bomba e realinhe os componentes, se necessário.
Resumo
Uma bomba de óleo de engrenagem elétrica é um tipo de bomba rotativa de deslocamento positivo (PD) que depende de um motor elétrico e de engrenagens embutidas para mover o óleo pela bomba e pela rede de tubulação. Os fabricantes de bombas de óleo com engrenagens elétricas equipam as unidades com duas engrenagens que se intertravam, constituindo um elemento rotativo para acionar o líquido dentro da bomba. A bomba de óleo de engrenagem elétrica move o óleo de um local para outro ao envolver repetidamente um volume fixo usando engrenagens intertravadas, transferindo-o mecanicamente por meio de uma ação de bombeamento cíclico. Elas são especialmente adequadas para bombear óleo e outros fluidos de alta viscosidade, como sabões, tintas e resinas. As bombas elétricas de engrenagem estão disponíveis em configurações de engrenagem externa ou interna. Uma bomba elétrica de óleo de engrenagem externa pode sustentar pressões mais altas (até 7500 psi). Por outro lado, uma bomba elétrica de óleo de engrenagem interna tem melhor capacidade de sucção e é mais adequada para fluidos de alta viscosidade e sensíveis ao cisalhamento. As bombas elétricas de óleo com engrenagem oferecem vários benefícios, como alta eficiência, menor consumo de energia e design simples e compacto, que é fácil de instalar e operar.