Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением: функции и определения

Что такое шестеренные насосы с внешним зацеплением?

Насосы с внешним зацеплением — это тип объемного насоса, широко используемый в различных отраслях промышленности для перекачки и обработки жидкостей. Эти насосы известны своей точностью, эффективностью и универсальностью. Основная концепция их работы заключается в зацеплении двух точно обработанных шестерен — ведущей шестерни (ротора) и ведомой шестерни (холостого хода), которые вращаются снаружи. Когда шестерни зацепляются вместе, они создают герметичную полость внутри корпуса насоса, захватывая жидкость и продвигая ее от впускного отверстия к выпускному.

Как работают внешние шестеренные насосы?

Насосы с внешними шестеренками — это увлекательные машины, которые используют принцип положительного вытеснения для эффективной и точной передачи жидкостей. Эти насосы состоят из двух взаимосвязанных шестерен, ведущей шестерни (ротора) и ведомой шестерни (холостого хода), которые зацепляются снаружи, создавая герметичную насосную камеру. Хиш знакомит вас с принципом работы насосов с внешними шестеренками:

◘ Зацепление шестерен и образование полостей : Процесс начинается, когда насос заправляется, и шестерни начинают вращаться. По мере вращения зубья ведущей шестерни и ведомой шестерни сцепляются друг с другом снаружи, создавая ряд пустот или полостей между ними. Размер этих полостей изменяется по мере вращения шестерен.

◘  Входная ступень – всасывание жидкости : Поскольку полости открываются на всасывающей стороне насоса (вход), жидкость втягивается в насос через впускной порт из-за увеличения объема полостей. Этот процесс непрерывен, обеспечивая постоянный поток жидкости в насос.

◘  Улавливание и транспортировка жидкости : По мере того, как шестерни продолжают вращаться, полости перемещаются по внешнему периметру шестерен, удерживая жидкость внутри. Удерживаемая жидкость затем переносится шестернями со стороны впуска на сторону выпуска насоса.

◘  Стадия выхода - Выпуск жидкости: На стороне выпуска насоса (выпуск) полости уменьшаются, сжимая жидкость внутри них. Это сжатие увеличивает давление жидкости, выталкивая ее к выпускному отверстию.

◘  Выделение жидкости и повторение : Сжатая жидкость затем вытесняется из насоса через выпускное отверстие, и цикл повторяется с каждым оборотом шестерен. Непрерывное зацепление и расцепление шестерен обеспечивает непрерывный поток жидкости через насос.

Типы шестеренных насосов с внешним зацеплением

Насосы с внешним зацеплением, известные своей эффективностью и универсальностью, выпускаются в различных конфигурациях для различных применений и отраслей. Давайте разберемся с различными типами насосов с внешним зацеплением:

◘  Стандартные шестеренные насосы с внешним зацеплением:

Стандартные внешние шестеренные насосы являются наиболее распространенным типом, имеющим две прямозубые шестерни с внешними зубьями, которые сцепляются друг с другом для создания потока жидкости. Они широко используются в общих приложениях по перекачке жидкостей, начиная от жидкостей с низкой вязкостью до жидкостей средней вязкости. Эти насосы хорошо подходят для приложений, требующих умеренного давления и расхода.

◘  Шестеренчатые насосы с внешним магнитным зацеплением:

В средах, где предотвращение утечки жидкости имеет решающее значение, магнитно-связанные внешние шестеренные насосы предлагают надежное решение. Эти насосы оснащены магнитной муфтой между ведущей и ведомой шестернями, что устраняет необходимость в традиционных механических уплотнениях вала. Такая конструкция обеспечивает герметичную насосную камеру, предотвращая утечки и повышая безопасность при работе с опасными или едкими жидкостями.

◘  Двунаправленные внешние шестеренные насосы:

Двунаправленные внешние шестеренные насосы обладают уникальной способностью работать в обоих направлениях. Эта особенность позволяет им изменять направление потока перекачиваемой жидкости, что делает их пригодными для применений, требующих двунаправленной передачи жидкости. Такие отрасли, как гидравлика, где может потребоваться изменение направления потока жидкости, извлекают выгоду из универсальности двунаправленных внешних шестеренных насосов.

◘  Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением и внутренним подшипником:

Насосы с внутренним подшипником и внешним зацеплением оснащены подшипниками, которые расположены внутри корпуса насоса. Эти подшипники обеспечивают поддержку шестерен и уменьшают прогиб вала, что приводит к повышению эффективности и долговечности насоса. Этот тип шестеренчатого насоса обычно используется в приложениях, где критически важна точная обработка жидкости, например, в процессах измерения и дозирования.

◘  Шестеренчатые насосы высокого давления с внешним зацеплением:

Высоконапорные внешние шестеренные насосы разработаны для работы в сложных условиях, требующих перекачивания жидкостей при повышенном давлении. Эти насосы изготовлены из усиленных компонентов и специализированных уплотнений, чтобы выдерживать высокие нагрузки, возникающие при повышении давления жидкости. Они широко используются в гидравлических системах, испытаниях под давлением и промышленном оборудовании.

Применение шестеренных насосов с внешним зацеплением

Внешние шестеренные насосы находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей универсальности, эффективности и точности в обработке жидкостей. Позвольте Хешу провести вас через некоторые ключевые приложения в трех важных областях:

1) Автомобильная промышленность:

Автомобильный сектор в значительной степени полагается на внешние шестеренные насосы для выполнения нескольких важнейших функций, способствующих бесперебойной работе и производительности транспортных средств:

а) Смазка двигателя: Насосы с внешними шестеренками обеспечивают постоянный поток смазочного масла к компонентам двигателя, снижая трение и износ. Это обеспечивает оптимальную производительность двигателя и долговечность.

б) Перекачка топлива: В системах подачи топлива эти насосы используются для перекачки бензина или дизельного топлива из топливного бака в двигатель, поддерживая постоянный поток топлива.

в) Усилитель руля: Насосы с внешними шестернями играют важную роль в системах гидроусилителя рулевого управления, помогая водителям легко и точно поворачивать колеса.

г) Гидравлические системы: В автомобильных гидравлических системах, таких как тормозные системы и органы управления трансмиссией, используются внешние шестеренные насосы для обеспечения необходимого гидравлического давления для эффективной работы.

2) Промышленное производство:

В промышленном производстве шестеренные насосы с внешним зацеплением выполняют различные задачи, способствуя бесперебойности производственных процессов и повышению эффективности:

а) Гидравлические системы: Эти насосы приводят в действие гидравлические системы промышленного оборудования, обеспечивая точное управление и перемещение компонентов.

б) Смазка: Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением используются для подачи смазочных материалов к движущимся частям промышленного оборудования, что снижает трение и продлевает срок службы машины.

в) Системы охлаждения: В системах охлаждения эти насосы обеспечивают циркуляцию охлаждающей жидкости, отводя тепло от промышленного оборудования и технологических процессов.

г) Измерение и дозирование: Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением отлично подходят для точного измерения и дозирования, обеспечивая точную подачу химикатов и добавок в производственных процессах.

3) Нефтегазовый сектор:

Нефтегазовая промышленность широко использует насосы с внешним зацеплением для различных операций, способствуя разведке, добыче и транспортировке нефтепродуктов:

а) Перекачка нефти: Насосы с внешним зацеплением используются для перекачки и загрузки/выгрузки нефти, облегчая перемещение сырой нефти и нефтепродуктов между резервуарами и трубопроводами.

б) Смазка и охлаждение: Эти насосы играют важную роль в обеспечении смазки и охлаждения вращающегося оборудования, такого как компрессоры и турбины.

в) Измерение и дозирование: В нефтегазовом секторе точное измерение и дозирование химикатов имеют решающее значение для эффективности процессов, а насосы с внешним зацеплением обеспечивают точную подачу.

г) Гидравлические системы: Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением используются в гидравлических системах для управления клапанами, приводами и другим необходимым оборудованием при бурении и добыче полезных ископаемых.

Преимущества шестеренных насосов с внешним зацеплением

Насосы с внешним зацеплением обладают многочисленными преимуществами, которые делают их популярным выбором для перекачивания жидкостей в различных отраслях промышленности. Например:

1) Высокая эффективность:

Одним из существенных преимуществ насосов с внешним зацеплением является их высокая эффективность. Эти насосы разработаны для минимизации внутренней утечки, что приводит к превосходной объемной эффективности. Поскольку шестерни зацепляются снаружи, жидкость удерживается в полостях и непрерывно перемещается от входа к выходу, обеспечивая плавный и постоянный поток. Эффективная передача жидкости снижает потребление энергии, что делает насосы с внешним зацеплением экономичным вариантом для долгосрочной эксплуатации.

2) Диапазон вязкости:

Насосы с внешним зацеплением хорошо подходят для работы с широким диапазоном вязкостей жидкостей. Они могут эффективно работать как с жидкостями с низкой вязкостью, такими как топливо и растворители, так и с высоковязкими веществами, такими как масла и клеи. Принцип прямого вытеснения насоса гарантирует, что расход остается постоянным независимо от изменений вязкости жидкости, что делает их универсальными и адаптируемыми к различным применениям.

3) Способность самовсасывания:

Насосы с внешними шестеренками демонстрируют превосходную способность к самовсасыванию, то есть они могут автоматически всасывать жидкость в насос без необходимости ручной заливки. Когда насос запускается, вращающиеся шестерни создают вакуум на входе, заставляя жидкость всасываться в насосную камеру. Эта способность к самовсасыванию снижает необходимость в дополнительном оборудовании или ручном вмешательстве, упрощая эксплуатацию и повышая общую надежность насоса.

Техническое обслуживание и уход за шестеренчатыми насосами с внешним зацеплением

Регулярный осмотр и чистка:

Регулярный осмотр является краеугольным камнем эффективного обслуживания внешних шестеренных насосов. Проводя плановые проверки, операторы могут заранее выявлять потенциальные проблемы и предотвращать серьезные проблемы. Вот несколько основных шагов для осмотра и очистки:

◘  Визуальный осмотр: Регулярно осматривайте внешние компоненты насоса, включая корпус, шестерни и вал. Ищите признаки износа, коррозии или повреждения. Обращайте внимание на любые утечки или необычные шумы во время работы.

◘  Входные и выходные порты: Проверьте входные и выходные порты на наличие мусора или засоров. Очистите эти порты, чтобы обеспечить беспрепятственный поток жидкости и предотвратить повреждение насоса.

◘  Уплотнения и прокладки: Проверьте уплотнения и прокладки на предмет износа или утечки. Незамедлительно замените любые поврежденные уплотнения, чтобы сохранить эффективность насоса и предотвратить утечки жидкости.

◘  Качество жидкости: Регулярно контролируйте качество перекачиваемой жидкости. Загрязненные или испорченные жидкости могут повредить компоненты насоса, поэтому важно использовать правильные жидкости и менять их в соответствии с рекомендациями производителя.

◘  Охлаждение и смазка: Убедитесь, что насос достаточно охлаждается и смазывается. Регулярно проверяйте уровни смазки и системы охлаждения, чтобы предотвратить перегрев и преждевременный износ шестерен и подшипников.

Замена изношенных деталей:

Замена изношенных или поврежденных деталей имеет решающее значение для поддержания эффективности насоса и предотвращения дорогостоящих поломок. Вот некоторые основные соображения по замене деталей:

◘  Шестерни и подшипники: Шестерни и подшипники являются критически важными компонентами, которые со временем изнашиваются. Замените эти детали, если на них видны следы износа или если в зацеплении шестерен увеличился люфт. Правильно смажьте новые подшипники во время установки.

◘  Уплотнения вала: Уплотнения вала необходимы для предотвращения утечки жидкости. Если уплотнения показывают признаки износа или неисправности, такие как утечки жидкости или чрезмерный люфт, немедленно замените их подходящими заменами.

◘  Уплотнительные кольца и прокладки: Проверьте уплотнительные кольца и прокладки на предмет износа, трещин или ухудшения состояния. Замените эти уплотнения на совместимые, чтобы сохранить целостность насоса и предотвратить утечки.

◘  Муфты и крепления: Проверьте муфты и крепления насоса на предмет любых признаков несоосности или повреждения. Правильно выровняйте и закрепите насос, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на его компоненты.

◘  Приводной механизм: если насос имеет ременной привод или работает от двигателя, регулярно проверяйте приводной механизм и натяжение, чтобы обеспечить бесперебойную работу.

Распространенные проблемы и их устранение

1. Перегрев:

Проблема: Перегрев является распространенной проблемой в шестеренчатых насосах с внешним зацеплением и может возникать по разным причинам, таким как чрезмерное трение, неправильная смазка или высокая температура жидкости. Перегрев может привести к повреждению насоса, снижению эффективности и ухудшению качества жидкости.

Действия по устранению неполадок:

•  Проверьте смазку: Недостаточная или неправильная смазка может вызвать чрезмерное трение и перегрев. Убедитесь, что подшипники и шестерни насоса достаточно смазаны рекомендуемыми производителем смазками.

•  Проверьте температуру жидкости: проверьте температуру перекачиваемой жидкости. Если температура жидкости слишком высокая, рассмотрите возможность использования системы охлаждения для поддержания жидкости в рекомендуемом рабочем диапазоне.

•  Проверьте скорость насоса: работа насоса на слишком высоких скоростях может привести к увеличению трения и выделению тепла. Убедитесь, что насос работает в пределах рекомендуемых скоростей.

•  Проверьте давление в системе: Высокое давление в системе может способствовать перегреву. Убедитесь, что номинальное давление насоса соответствует требованиям системы и что предохранительный клапан работает правильно, чтобы сбросить избыточное давление.

•  Проверьте наличие препятствий: заблокированные или ограниченные проходы для жидкости могут привести к повышению давления и перегреву. Проверьте впускные и выпускные порты на наличие препятствий и при необходимости очистите их.

2. Проблемы с утечкой:

Проблема: Утечка — распространенная проблема, которая может возникнуть в шестеренных насосах с внешним зацеплением и привести к потере жидкости, снижению эффективности и угрозе безопасности.

Действия по устранению неполадок:

•  Проверьте уплотнения и прокладки: Проверьте уплотнения и прокладки на предмет износа, повреждения или несоосности. Замените все поврежденные или изношенные уплотнения и обеспечьте надлежащее выравнивание во время установки.

•  Проверьте уплотнения вала: уплотнения вала имеют решающее значение для предотвращения утечки жидкости. Если вокруг вала есть утечка, замените уплотнения вала подходящими заменами.

•  Проверьте корпус насоса: проверьте корпус насоса на наличие трещин, повреждений или несоосности. Поврежденные корпуса могут привести к утечке и могут потребовать ремонта или замены.

•  Проверьте уплотнительные кольца: уплотнительные кольца необходимы для герметизации различных соединений и портов. Проверьте уплотнительные кольца на предмет износа или ухудшения состояния и замените их при необходимости.

•  Проверьте затяжку соединений: убедитесь, что все соединения, болты и фитинги затянуты должным образом, чтобы предотвратить утечку из соединений.