Шестеренчатый масляный насос
Что такое шестеренчатый масляный насос?
Шестеренчатый масляный насос - это насос, который использует зацепление шестерен для перекачивания жидкости путем вытеснения. Это типичный роторный объемный насос, который перекачивает постоянное количество жидкости за каждый оборот. Шестеренчатый масляный насос в основном перекачивает масла и другие высоковязкие промышленные жидкости. Производители шестеренчатых масляных насосов проектируют насос с парой зацепляющихся шестерен. Вал приводит в движение одну шестерню, а первая шестерня - вторую. Благодаря жестким допускам между шестернями шестеренные масляные насосы используются в основном для чистых жидкостей. Они находят свое применение в гидравлических системах, на химических заводах и нефте- и газоперерабатывающих предприятиях. Шестеренчатые насосы выпускаются в двух основных вариантах: масляный насос с внешним зацеплением, в котором используются две внешние цилиндрические шестерни, и масляный насос с внутренним зацеплением, в котором используются зубчатые шестерни. В сравнении, масляный насос с внешним зацеплением может работать с более высоким давлением и расходом, чем масляный насос с внутренним зацеплением.
Рисунок: Показывает конфигурацию шестеренчатого масляного насоса.
Компоненты шестеренчатого масляного насоса
Электрический двигатель
В шестеренчатом масляном насосе для привода вращающегося элемента используется электродвигатель. Электродвигатель - это электротехническое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Электродвигатели бывают двух типов: переменного тока (AC) и постоянного тока (DC). Большинство производителей шестеренчатых масляных насосов оснащают их бесщеточным двигателем постоянного тока.
Корпус насоса
Корпус насоса защищает вращающийся элемент и другие внутренние компоненты, такие как вал, подшипники и втулки вала. Корпус насоса может быть изготовлен из различных материалов, таких как литая сталь, ковкий чугун и латунь. Производители шестеренчатых масляных насосов обычно уплотняют корпус насоса для предотвращения утечек и сохранения давления.
Вал
Насос - это вращающийся механический элемент, опирающийся на подшипник и соединенный с ведущей шестерней. Он соединяет вращающийся элемент с электродвигателем напрямую или через муфту. Обычно он изготавливается из нержавеющей стали, поскольку она прочна и способна преодолевать вибрацию во время работы насоса.
Шестеренки
Шестеренчатый масляный насос состоит из набора сцепленных между собой шестерен - одной ведущей и одной ведомой, которые представляют собой вращающийся элемент. Шестерни предназначены для перемещения жидкости через корпус насоса. Производители шестеренчатых масляных насосов изготавливают шестерни из литой стали, термообработанной углеродистой стали, бронзы и легированных сталей.
Механические уплотнения
Торцевые уплотнения предотвращают утечку жидкости под давлением из насоса. Они также предотвращают всасывание насосом воздуха в условиях вакуума.
Подшипники
Подшипники поддерживают ротор в сборе и обеспечивают его идеальное прилегание к корпусу насоса. Они несут полную вращательную нагрузку на вал во время работы и минимизируют трение между вращающимся валом и статором для плавной работы.
Клапан сброса давления
Производители шестеренчатых масляных насосов обычно устанавливают предохранительный клапан в систему нагнетательного трубопровода насоса. Этот важный компонент помогает защитить насос и трубопроводы от избыточного давления.
Как работает шестеренчатый масляный насос?
Шестеренчатый масляный насос использует вращательное действие шестерен для перемещения жидкости через насос. Когда запускается электродвигатель, вращающийся элемент поворачивается, создавая жидкостное уплотнение с корпусом насоса и создавая всасывание на входе насоса. Когда шестерни выходят из зацепления на входной стороне насоса, они увеличиваются в объеме. Масло всасывается в корпус насоса, заключенное в полости между зубьями шестерен, и передается от всасывания к нагнетанию по внешней стенке корпуса насоса. Сцепляющиеся зубья шестерен на нагнетательной стороне насоса уменьшают объем и выталкивают жидкость под давлением. Пока шестерни вращаются, их зубья многократно перекрещиваются, охватывая фиксированный объем масла и механически перекачивая его в циклическом режиме. Когда масло достигает выходного отверстия насоса, шестерни входят в зацепление и уплотняются.
Типы шестеренчатых масляных насосов
Внешний шестеренчатый масляный насос
Масляный насос с внешним зацеплением состоит из двух одинаковых, сцепленных между собой шестерен, установленных в плотно прилегающем корпусе. Для перемещения перекачиваемой жидкости в насосе могут использоваться прямозубые, косозубые или елочные шестерни. Ведущая шестерня соединяется с валом насоса и приводит в движение ведомую шестерню в противоположном направлении. Производители шестеренчатых масляных насосов собирают шестерни и корпус насоса с точными зазорами, чтобы защитить жидкость от утечки со стороны нагнетания и позволить насосу развивать всасывание на входе. Благодаря более плотным допускам и более жесткому валу масляный насос с внешним зацеплением может выдерживать более высокое давление и скорость потока. Этот насос широко распространен в гидравлических системах, как правило, в автомобилях, мобильном оборудовании и подъемных механизмах.
Рисунок: Изображение внешнего шестеренчатого масляного насоса.
Рисунок: Схема расположения шестерен в масляном насосе с внешним зацеплением.
Внутренний шестеренчатый масляный насос
Внутренний шестеренчатый масляный насос отличается от внешнего шестеренчатого масляного насоса расположением шестерен. Масляный насос с внутренней шестерней также состоит из двух сцепленных шестерен, но одна вращается внутри другой и в одном и том же направлении. Большая шестерня, называемая ротором, является внутренней шестерней, то есть ее зубья выступают внутрь. Меньшая шестерня, называемая ведомой, представляет собой цилиндрическую шестерню, расположенную внутри большей шестерни и удерживаемую на месте с помощью шестерни и втулки, прикрепленной к корпусу насоса. Ведомая шестерня сцепляется с ротором, обеспечивая зацепление зубьев шестерни в одной точке. Масляный насос с внутренней шестерней имеет лучший зазор и может работать на низкой скорости, что делает его идеальным для жидкостей, чувствительных к сдвигу, таких как мыло и краски. В отличие от масляных насосов с внешним зацеплением, масляные насосы с внутренним зацеплением обладают лучшей всасывающей способностью и могут работать с более вязкими жидкостями. Они обладают многочисленными преимуществами, такими как широкий рабочий диапазон, простота установки и обслуживания.
Рисунок: Изображение внутреннего шестеренчатого масляного насоса.
Области применения шестеренчатого масляного насоса
Шестеренные масляные насосы широко используются в различных отраслях промышленности, таких как химическая, нефтехимическая, мыловаренная, бумажная, нефте- и газоперерабатывающая и др. Они являются важнейшими компонентами гидравлических систем в мобильном оборудовании, транспортных средствах и подъемных механизмах. Они также используются в системах автоматической трансмиссии, полуавтоматических сцеплениях, усилителях рулевого управления и силовых установках. Обычно шестеренные масляные насосы используются в следующих областях:
- Шестеренные масляные насосы используются в качестве масляных насосов в двигателях для подачи смазочного масла и охлаждения.
- Они используются для перекачки сырой нефти и дизельного топлива в нефтехимической промышленности.
- Они используются для смазки автоматической или бесступенчатой трансмиссии, особенно при запуске или остановке автомобиля.
- Они используются для перекачивания жидкостей высокой вязкости, таких как масла, краски и смолы.
- Они используются в различных областях с неравномерной подачей, поскольку производительность насоса лишь незначительно зависит от давления.
- Они используются для перекачки масел, растительных жиров и сливочного масла в пищевой промышленности.
Преимущества шестеренчатого масляного насоса
- Шестеренные масляные насосы могут создавать высокое давление нагнетания (до 5000 Psi).
- Они обеспечивают плавный, безымпульсный поток, пропорциональный скорости вращения шестерен.
- Они отлично контролируют производительность. Поэтому их можно использовать в качестве дозирующих насосов.
- Шестеренчатые масляные насосы легки, компактны и просты благодаря небольшому количеству движущихся частей.
- Они являются самовсасывающими и могут работать в режиме сухого подъема, хотя их грунтовые характеристики улучшаются, если шестерни смачиваются водой.
- Они способны выдерживать высокие температуры до 700 градусов по Фаренгейту
- Они обладают высокой эффективностью и низким энергопотреблением.
- Они идеально подходят для перекачки высоковязких жидкостей.
- Шестеренчатый масляный насос имеет двухстороннее вращение, что позволяет менять напорную часть.
- Они просты в эксплуатации, обслуживании и реконструкции.
- Они обеспечивают бескавитационную работу
Недостатки шестеренчатого масляного насоса
- Шестеренчатый масляный насос не может перекачивать жидкость со взвешенными твердыми частицами. Твердые частицы влияют на вращение шестерен.
- Они должны всегда поддерживать фиксированный зазор между шестернями и корпусом насоса
- Они требуют регулярной смазки шестерен перекачиваемой жидкостью; поэтому они не могут работать всухую в течение длительного времени. Шестеренчатый масляный насос подает больше масла, чем обычно требуется для адекватной смазки, чтобы обеспечить достаточную подачу масла в экстремальных условиях эксплуатации.
- Шестеренчатый масляный насос работает против противодавления, и любое засорение ниже по течению может привести к выходу из строя трубопровода или оборудования.
- Шестерни требуют точного изготовления и могут быть дорогими.
- Шестеренки могут быть шумными.
Поиск и устранение неисправностей шестеренчатого масляного насоса
Двигатель не запускается
- Кабель питания поврежден. Обратитесь к лицензированному специалисту-электрику, чтобы проверить и заменить все оборванные провода.
- Перегорел предохранитель или сработал автоматический выключатель. Осмотрите насос на предмет перегоревшего предохранителя и при необходимости замените его. При необходимости сбросьте автоматический выключатель.
- На панель управления не подается питание или оно недостаточное. Проверьте главную входную панель и убедитесь, что подключение силового кабеля соответствует рекомендациям по эксплуатации шестеренчатого масляного насоса.
Насос не может самостоятельно заправляться
- Направление вращения двигателя неправильное/реверсивное. Проверьте направление вращения двигателя и при необходимости поменяйте полярности. Убедитесь, что направление вращения двигателя совпадает с направлением стрелки, указанной на заводской табличке изготовителя шестеренчатого масляного насоса.
- Насос связан воздухом. Откройте клапан на линии выпуска воздуха.
- Подъем слишком велик для скорости насоса. Перед выбором насоса убедитесь, что вы понимаете требования к подъему всасывания.
Насос выдает нулевое давление
- Направление вращения двигателя неправильное. Проверьте, чтобы направление вращения двигателя соответствовало стрелке на корпусе и заводской табличке.
- В линии всасывания имеется воздушный карман. Заполните всасывающую линию жидкостью и наклоните трубопровод вверх. Убедитесь, что трубопровод прямой и не имеет перегибов.
- Перепускной клапан вышел из строя. Осмотрите и очистите или замените перепускной клапан.
- Через уплотнение проникает воздух. Осмотрите уплотнения, трубопроводы и подсоединенные прокладки и исправьте их. При необходимости замените уплотнение насоса. Осмотрите уплотнительные кольца насоса и при необходимости замените их.
Насос шумит
- Насос кавитирует. Используйте трубы соответствующего диаметра, указанного производителем масляного насоса. Уменьшите напор всасывания и очистите фильтры. Также попробуйте снизить скорость насоса и повысить уровень жидкости в баке.
- Вибрация предохранительных клапанов. Отрегулируйте настройку давления до уровня, рекомендованного производителем шестеренчатого масляного насоса, или при необходимости замените предохранительный клапан.
- Шестерни повреждены. Осмотрите шестерни и при необходимости замените их.
- Имеет место значительное смещение насоса. Осмотрите насос и при необходимости отрегулируйте его компоненты.
Насос впускает слишком много воздуха
- Неисправно уплотнение всасывающего патрубка. Осмотрите и отремонтируйте уплотнение насоса.
- Скорость вращения насоса низкая. Увеличьте частоту вращения насоса до уровня, рекомендованного производителем шестеренчатого масляного насоса.
- Соединения труб сильно изношены. Осмотрите, отремонтируйте или замените соединения труб.
Резюме
Шестеренчатый масляный насос - это распространенный тип объемного насоса, который использует зацепление шестерен для перекачки жидкостей путем вытеснения. Производители шестеренчатых масляных насосов оснащают насос парой зацепляющихся шестерен, которые многократно охватывают фиксированный объем перекачиваемой жидкости и механически перемещают ее за счет циклического перекачивания. Шестеренные масляные насосы применяются для перекачивания нефти и других высоковязких жидкостей в химической, нефтехимической и бумажной промышленности. Шестеренчатые насосы для устройств резки кромок выпускаются в двух основных конфигурациях: масляный насос с внутренним зацеплением и масляный насос с внешним зацеплением. Внутренний шестеренчатый масляный насос отличается от внешнего шестеренчатого масляного насоса расположением шестерен. Однако с точки зрения эксплуатации масляный насос с внутренним зацеплением имеет лучшие возможности всасывания и больше подходит для высоковязких и чувствительных к сдвигу жидкостей. В целом, шестеренчатые масляные насосы обладают такими преимуществами, как компактность и простота конструкции с небольшим количеством движущихся частей. Они также имеют низкое энергопотребление и высокий энергетический и объемный КПД.