Насос масляный шестеренчатый – Шестеренный (шестеренчатый) насос: виды, устройство, применение

byreniepro.ru

Масляный шестеренчатый насос – применение, виды, варианты зацепления

Для перекачивания тягучих жидкостей и суспензий используются масляные шестеренчатые насосы. Они предназначаются для работы в нефтегазовой отрасли и пищевой промышленности, химическом производстве и машиностроении. Их конструкция позволяет справляться с повышенной плотностью транспортируемой среды благодаря нетрадиционной форме рабочих колес. Шестеренки, входя в сцепление посредством зубчатых элементов, проталкивают вязкую массу в нужном направлении, не позволяя потоку выполнить обратный маневр.

Область применения

• синтетические жидкости, растворители и щелочи;
• минеральные масла;
• нефтепродукты, в том числе дизельное топливо, битум и мазут;
• сиропы, мед и шоколад;
• растительные масла и животные жиры;
• парафин;
• шампуни и кремы;
• жидкое стекло;
• компоненты для лаков и красок, в том числе пигменты.

Рабочая жидкость не должна иметь механических примесей и вызывать коррозию, но она может относиться к группам легкозастывающих и тягучих составов. В этом случае выбирают более производительное оборудование.

Масляный насос устанавливают в двигателях внутреннего сгорания. Он способствует своевременной смазке поверхностей, оберегая их от опасных трений.

В машиностроении шестеренчатые насосы интегрируют в элементы машин. Они функционируют совместно с рабочими узлами, одновременно смазывая их. Для отдельных отраслей производственной сферы выпускают модели с нагревателями. Они способны перемещать горячие битумные мастики, имеющие температуру до 110-120 градусов, расплавленный парафин и т.д.

Для возможности осуществления технологических процессов в целлюлозной промышленности масляные насосы встраиваются в станки. Они перекачивают растворы, используемые в производстве химических нитей. Причем делают это в требуемых пропорциях.

Область применения рассматриваемого насосного оборудования довольно широка. Поэтому перечисление можно продолжать бесконечно долго.

Особенности конструкции

Шестеренчатый насос, предназначенный для перекачки масла и других тягучих жидкостей, имеет металлический корпус (чугун, сталь, бронза, сплавы алюминия), в котором на разных валах могут располагаться две и более цилиндрические шестерни, напоминающие в разрезе зубчатые колеса. Одна из них, связанная с валом электродвигателя, является ведущей, а другие, сколько бы их ни было, — ведомыми.

После подключения к электросети, шестеренчатый масляный насос активизирует ведущую шестерню. Она, в свою очередь, приводит в движение ведомые элементы, входя с ними в плотное сцепление посредством зубьев. В результате вращения происходит всасывание перегоняемой жидкости извне и ее дальнейшее вытеснение в направлении напорной магистрали. При этом обратный сброс исключается благодаря направленным усилиям и клапану, расположенному на подающем трубопроводе.

Любой насос для масла шестеренчатого типа имеет ограничения по верхнему пределу вязкости транспортируемой среды. Данный показатель зависит от всасывающей способности оборудования и мощности двигателя, поставляемого в комплекте. Нижний предел вязкости связан со смазывающей способностью транспортируемой жидкости.

Нередко использование масла с малой текучестью в системах с мощными двигателями требуется для облегчения режимов эксплуатации масляных насосов.

Равномерность подачи масла прямо пропорционально зависит от числа зубьев на рабочих колесах. Но их большое количество оказывает влияние на производительность оборудования. Она, к сожалению, снижается. Избежать непредвиденных ситуаций поможет правильный выбор шестеренчатого насоса с учетом конкретных условий производства. Одни процессы требуют быстроты, а другие – постоянства.

Увеличить производительность и эффективность перекачки вязких жидкостей можно за счет многоступенчатых насосов или большего числа шестерен, расположенных в одном корпусе вокруг ведущего колеса. Кроме того, производители стараются расширить функциональность оборудования путем добавления опций:

• установки дополнительных клапанов;
• оборудования шестерней элементами обогрева.

Шестеренчатый насос может подлежать ремонту в случае выхода из строя конструктивных элементов. И хотя данный фактор является одним из преимуществ оборудования, далеко не все присутствующие на рынке модели поддаются разборке. Данная проблема касается литых корпусов.

Варианты зацепления шестерен

Две шестерни насоса для масла имеют разные диаметры и располагаются одна в другой. Зубья внешнего (ведущего) элемента размещаются на внутренней поверхности колеса, а ведомого – на наружной. За счет эксцентричного размещения шестерней внутри корпуса, их плотное сцепление происходит не по всему ободу, а частично. С противоположной стороны зазор получается значительным. Здесь устанавливается конструктивная деталь в виде стального полумесяца, на которую опирается ведомая шестерня. Подобное расположение колес при вращении создает необходимое давление, благодаря которому происходит всасывание перегоняемой жидкости внутрь корпуса и вытеснение ее в напорную магистраль.

Данный вид сцепления подразумевает наличие двух рабочих колес одинакового размера, расположенных в одном корпусе, но на разных валах. Шестерни вращаются в разных направлениях, перемещая жидкость, оказавшуюся между зубьями, из всасывающей полости в нагнетательную. Такой насос способен перекачивать различные масла и вязкие составы под большим давлением. Его стоимость ниже предыдущих моделей, а конструкция проще и надежнее.

Насосы с наружным зацеплением шестерен менее компактны, а потому их установка не всегда возможна.

Требования к монтажу, эксплуатации и обслуживанию

Располагать насос для перекачки масла и вязких жидкостей следует в местах, доступных для периодического осмотра. Его установка может быть горизонтальной или вертикальной, с погружением или без погружения в масло. Все зависит от модели и условий эксплуатации оборудования.

При подсоединении насоса к приводу используются эластичные муфты. Обязательным этапом является выполнение центровки. Игнорирование данного требования приведет к быстрому выходу оборудования из строя.

Не допускается изменять направление вращения вала насосного агрегата. Оно отмечено на корпусе стрелкой. Систему следует защитить от возможных перегрузок, в обязательном порядке установив требуемые предохранительные клапаны. Необходимая информация по данному вопросу указывается в инструкциях к оборудованию и технической документации.

Определенные правила касаются монтажа трубопроводов – нагнетающих и всасывающих. Они не должны иметь резких изгибов, только плавные. Уплотнения на входе и выходе делаются максимально надежными. Это поможет избежать всасывания в корпус насоса воздуха.

Включать шестеренчатый насос без залитого внутрь масла нельзя, так как его конструкция не предусматривает работу в сухом режиме. Оборудование мгновенно придет в негодность.

При эксплуатации насосов в замкнутой системе, замену масла требуется производить каждые полгода. От его качества и чистоты зависит продолжительность работы агрегата.

Виды шестеренных насосов

Многообразие насосов для масла связано с разными техническими характеристиками, материалами изготовления и назначением оборудования. На рынке присутствует продукция отечественных и зарубежных производителей. Среди них наиболее часто встречаются такие марки как:

• VISCOMAT;
• NOVAX;
• ADAM PUMPS;
• MARINA;
• BENZA;
• PRESSOL;
• CALPEDA;
• MON;
• FAM;
• НМШ.

Одни из них перекачивают только чистое моторное или турбинное масло, другие предназначаются для блендирования масла с присадками, в третьих возникает потребность при транспортировке горячих смесей, а четвертые нужны для бесшумной подачи топочного мазута. Отдельные виды шестеренчатых насосов скачивают жидкость из цистерн, а для герметичных систем выпускаются модели с двойным торцевым уплотнением или магнитной муфтой.

Весь этот далеко не полный перечень говорит о том, что универсальных шестеренчатых насосов практически не бывает. В каждой отрасли есть свои особенности и характеристики тягучих жидкостей, которые приходится перекачивать или использовать в рабочем цикле. Из этого следует вывод – чтобы оборудование служило долго и надежно, не требуя постоянного ремонта, подбирать его нужно осмысленно.

semidelov.ru

Принцип работы масляного насоса: типы и технические отличия

Масляный насос предназначен для нагнетания масла к трущимся элементам любых систем и агрегатов. В настоящее время различают следующие типы масляных насосов:

1. Шестереночные
2. Роторные

Предлагаемая классификация не полная, поскольку шестереночные насосы подразделяются на два дополнительных подтипа:

• внешнего зацепления;
• внутреннего зацепления.

Для смазки движущихся элементов необходимо нагнетание, которое обеспечивает подачу этого материала. Именно поэтому они являются устройствами высокого давления. Создание в системе сжатия позволяет доставлять смазочный материал даже к максимально отдаленным движущимся частям.

Масляные шестереночные

Рассмотрим принцип работы масляного насоса шестереночного типа. Благодаря двум шестеренкам, которые располагаются в корпусе устройства, достигается нагнетательное движение смазочного материала. Первая шестеренка или технически правильно – ведущая, сцепляется насечками в виде зубов со второй шестеренкой, технически – ведомой и в процессе их движения, через всасывающую или иными словами нагнетательную магистраль, жидкость, через них, подается к отводящей магистрали и распределяется по системе.

Частота вращения шестереночного механизма будет повышать или понижать давление в системе. В случае перехода допустимой величины задействуется редукционный клапан, который сбрасывает излишки давления вместе со смазкой в специальный приемный картер. Принцип работы масляного насоса происходит абсолютно в автоматическом режиме.

Внешнего зацепления

Работа масляного насоса идентична уже описанной. Отличие кроется в технической части агрегата. Сцепляемые шестеренки находятся внутри самого устройства и приводятся в движение изнутри. Вращательный момент из одной передается на другую. Подающая магистраль соединяется с маслозаборной емкостью путем засасывания масла и выводится через отводящую магистраль уже в сжатом состоянии к трущимся рабочим поверхностям. Подаваемое масло захватывается прокручивающимися зубьями и таким образом создается требуемое системе давление.

Внутреннего зацепления

Конструкция такого типа нагнетателя будет отличаться от предыдущей также конструктивно. Принцип состоит в тех же двух шестеренках, но отличие заключается в том, что ведущая шестеренка располагается внутри ведомой и ряд зубов сцепления у нее также находится во внутренней части.

Необходимо учесть, что оси таких звездочек совпадать не будут и поэтому образуется серповидная полость, которая содержит серповидный разделительный сектор, начало которого находится возле подающей магистрали, а завершается у выпускной.

Принцип работы устройства с внутренним расположением сцепных звездочек несколько отличим. Подающая магистраль выталкивает смазочный материал в оговоренный зазор. Затем смазка перемещается к выпускной магистрали, где в секторе разделения отсекаются ее излишки, что предотвращает протекание между сцепными зубьями. Проходя через него, к выпускной магистрали, он уменьшается в объеме, масло приобретает необходимое ему давление для продвижения по всей системе агрегата.

Принципиальные отличия шестереночных насосов

Такие устройства сегодня практически не применяются. В первом случае камнем преткновения оказалась громоздкость, а во втором – конструктивные сложности. Ложкой дегтя оказалось отсутствие возможности регулировки сжатия смазочных материалов. Излишки давления способны привести к выдавливанию прокладок и сальников, что в свою очередь чревато огромными проблемами.

Естественно, что примитивный сброс давления возможен. Он осуществляется по средствам перепускного клапана, который вмонтирован в само нагнетающее устройство и представляет подпружиненный поршень, соединяющий выходную магистраль с поддоном. При избыточном давлении смазочный материал преодолев усилие, создающееся пружиной выталкивает поршень, вытекая в поддон, а он сам, после нормализации сжатия, возвращается в исходное положение.

Масляные роторные насосы

Масляный насос роторного типа в техническом плане, схож с устройством шестереночного типа. Разница состоит лишь в том, что в этом случае рабочим элементом уже выступают не «звездочки», а лопасти. Как и у шестеренчатого типа, здесь также присутствует нагнетательная полость, но схема не располагает разделительным сектором из-за его ненадобности.

Лопасти, в отличии от зубьев «звездочек» забирают большие объемы смазки благодаря чему в систему она закачивается в необходимом количестве. Исходя из технических особенностей, роторные устройства также бывают:

• регулируемые;
• нерегулируемые.

Достоинство заключается в их компактных размерах и отсутствии забора мощности двигателей, приводящих их в движение. В нерегулируемых насосах также присутствует перепускной или стравливающий клапан, который поддерживает сжатие материала в требуемом диапазоне.

Роторный масляный насос способен поддерживать нужное сжатие, не зависимо от оборотов двигателя, который приводит его в движение. Такое решение было достигнуто применению дополнительного элемента в общей конструкции устройства –подпружиненного подвижного статора. Рассматривая устройство масляного насоса роторного типа можно заметить, что непосредственно ротор находится внутри статора, а он сам располагается непосредственно в корпусе нагнетателя.

Задача новинки состоит в изменении объема полости, которая находится между роторами и технически звучит, как нагнетательная. Не обязательно знать устройство масляного насоса, чтобы рассматривать принцип его работы. При недостаточном давлении с помощью пружины статор смещается, чем увеличивает объем рабочей приемной камеры, которая обеспечивает необходимый приток смазочного материала и в конечном итоге создает требуемое давление.

В случае высокого давления масло преодолевает усилие пружины и отодвигает статор, что в свою очередь способствует уменьшению нагнетательной полости или приемной камеры и снижает степень сжатия. Благодаря такому принципу работы внутреннее сжатие всегда пребывает на требуемом регулируемом уровне в пределах определенного значения.

www.portalteplic.ru

Масляные насосы. Устройство и принцип действия

Все серийные автомобильные двигатели оснащаются системой смазки под давлением. Давление масла в системе поддерживается масляным насосом.

В большинстве двигателей, оснащенных распределителем зажигания, ведомая шестерная привода распределителя находится в зацеплении с ведущей шестерней, установленной на распределительном валу, как показано на рисунке.

Рис. В большинстве двигателей привод масляного насоса осуществляется от шестерни привода распределителя зажигания через промежуточный вал

Масляный насос приводится в движение посредством промежуточного вала, зачастую шестигранной формы, соединенного с концом вала привода распределителя зажигания. В одних двигателях для привода распределителя зажигания и масляного насоса используется короткий вал, шестерня которого находится в зацеплении с шестерней распределительного вала. В этом случае масляный насос вращается со скоростью вдвое меньшей скорости вращения коленчатого вала. В других двигателях привод масляного насоса осуществляется непосредственно от коленчатого вала, через механизм, аналогичный механизму привода насоса автоматической трансмиссии — в этом случае скорость вращения масляного насоса совпадает со скоростью вращения коленчатого вала. Пример масляного насоса с приводом от коленчатого вала показан на рисунках ниже.

Рис. Масляный насос, монтируемый на передней крышке двигателя. Он приводится во вращение коленчатым валом

Рис. Масляный насос шестеренно-роторного типа с приводом от коленчатого вала

Рис. Разрез масляного насоса, установленного в восьмицилиндровом V образном двигателе автомобиля модели Northstar компании General Motors, болт крепления гасителя крутильных колебаний должен быть затянут с требуемым моментом затяжки, потому что именно за счет силы прижима, создаваемого этим болтом, обеспечивается работоспособность масляного насоса

Рис. Масляный насос роторного типа (трахоидной конструкции) (слева) и шестеренного типа (справа)

Шестеренные и роторные масляные насосы автомобилей

В автомобильных двигателях используются, как правило, насосы двух типов — шестеренные и роторные. Все масляные насосы являются насосами вытеснительного типа — при каждом обороте насос нагнетает одинаковый объем масла. Таким образом, все масло, поступившее в насос, вытесняется из него.

Шестеренный насос состоит из двух прямозубых цилиндрических зубчатых колес, вращающихся в плотно подогнанном к ним корпусе. Одно из зубчатых колес соединено с приводом, а другое свободно вращается. Зубья колес, выходя из зацепления, расходятся, захватывая масло, поступающее через впускной канал насоса. Масло гонится по внешнему кругу зубчатой передачи — в пространстве между стенками корпуса и зубьями колес, как показано на рисунке.

Рис. В масляном насосе шестеренного типа масло прокачивается по внешнему кругу зубчатой передачи. Это — пример насоса вытеснительного типа, все масло, поступающее в такой насос, вытесняется из него

Когда зубья снова входят в зацепление, захваченное ими масло выдавливается в выпускной канал насоса — таким образом создается давление в системе смазки.

Масляный насос роторного типа состоит из специального зубчатого колеса с зубьями лепестковой формы, которое находится в зацеплении с внутренней поверхностью ротора с выемками лепестковой формы. Центральное зубчатое колесо соединено с приводом, а охватывающий его ротор вращается свободно. Когда лепестки расходятся, пространство между ними заполняется маслом — точно так же как в шестеренном насосе.

При вращении насоса масло переносится по кругу между лепестками. Когда лепестки сближаются, масло вытесняется из пространства между ними под давлением, таким же образом, как в шестеренном насосе. Параметры насоса подбираются таким образом, чтобы он поддерживал в масляной магистрали прогретого двигателя, работающего на холостом ходу, давление не ниже 10 фунтов/кв. дюйм (70 кПа). При повышении скорости вращения двигателя давление будет возрастать примерно на 10 фунтов/кв. дюйм на каждую тысячу оборотов в минуту, поскольку скорость вращения насоса с приводом от двигателя также растет.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Масляный насос в системе смазки » Автотолк » г. Кингисепп ЛО

Принцип работы масляного насоса и его расположение в системе смазки (насосы роторного и шестеренного типа)

Масляный насос (будем сокращённо называть его МН) служит для того, чтобы создавать необходимое давление в смазочной системе и обеспечивать смазывание подвижных деталей двигателя транспортного средства.

В смазочной системе с сухим картером помимо указанной выше функции масляный насос также отвечает за перекачивание масла из картера в специальный бак для масла.

Обычно масляные насос функционирует под действием коленчатого или распределительного валов, иногда задействуется приводной вал.

По типу управления такие насосы можно разделить на регулируемые и нерегулируемые. Первые работают таким образом, что давление поддерживается на одном уровне посредством регулировки производительности насоса. Вторые позволяют поддерживать неизменное давление при помощи редукционного клапана. По конструкции принято разделять масляные насосы роторного и шестеренного типов. В обоих случаях насос располагается в передней части двигателя.

Принцип работы масляного насоса можно рассмотреть на примере регулируемого роторного варианта данного изделия.

Когда частота вращения коленчатого вала увеличивается, появляется повышенная потребность в масле, в результате чего наблюдается падение давления в смазочной системе. После падения давления отвечающая за регулировку пружина двигает статор, что меняет позицию ведомого ротора. Затем происходит увеличение объема всасывающей полости и повышение производительности насоса.

Когда частота вращения коленчатого вала автомобиля уменьшается, наблюдается повышение давления в смазочной системе из-за уменьшения расхода масла, что можно можно увидеть на данной схеме. Из-за повышенного давления регулировочная пружина сжимается и меняется положение статора, а с ним и ведомого ротора.

Всё это приводит к тому, что объем всасывающей полости становится меньше, как и производительность насоса.

Составные части МН

Как было указано выше, по конструкции масляные насосы могут быть роторными или шестеренными. От типа насоса зависит и состав входящих в него элементов.

Шестеренные масляные насосы можно разделить на две категории в соответствии с их конструкцией:

• насосы с внутренним зацеплением,
• насосы с наружным зацеплением.

В первом случае одна шестерня расположена внутри другой, а во втором обе находятся рядом друг с другом. При равной производительности габариты масляного насоса с внутренним зацеплением должны быть меньше, чем насоса с наружным прикреплением шестеренок, из-за нахождения одной из этих деталей внутри другой.

Масляный насос шестеренного типа состоит из таких элементов, как две шестерни (ведомая и ведущая), всасывающий канал, нагнетательный канал, а также приводной вал и ось ведомой шестерни. Такие насосы относятся к категории нерегулируемых.

В случае с роторным насосом конструкция несколько отличается, в её состав входят два ротора (внутренний и внешний), всасывающая и нагнетательная полости, а также приводной вал. Основным конструктивным отличием от предыдущего варианта является наличие в одном корпусе двух взаимосвязанных роторов.

Типы масляных насосов и принципы их работы:

• Масляный насос шестеренного типа

В этом случае внутри литого корпуса насоса находятся две шестерни – ведущая и ведомая. При их помощи масло переходит от всасывающего канала в систему через нагнетательный канал – в этом и заключается основной принцип работы.

В зависимости от того, с какой частотой вращается коленчатый вал, меняется и производительность самого насоса. Когда давление нагнетаемого масла превышает нормативные показатели для данного насоса, часть масла перемещается во всасывающей полости или в картере двигателя. Для этих целей используется редукционный клапан, настроенный на автоматическое срабатывание при росте давления.

Стоит отметить, что в системах смазки на двигателях современных легковых автомобилей обычно применяются масляные насосы шестеренного типа. Они обладают высокой производительностью и надежностью, при этом имеют незначительные размеры.

• Масляный насос роторного типа

Масляный насос роторного типа может быть регулируемым и нерегулируемым. Регулируемые обладают более совершенной конструкцией, в связи с чем способны обеспечивать поддерживание оптимального давления масла в смазочной системе при различных частотах вращения коленчатого вала.

Регулируемый масляный насос состоит из двух роторов и подвижного статора с регулировочной пружиной. Когда статор поворачивается, происходит изменение объема полости между роторами для регулирования давления масла, поступающего в систему.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала потребность деталей в масле увеличивается. Имеет место и обратный процесс – при снижении скорости вращения потребность в масле уменьшается.

Работа нерегулируемого роторного насоса похожа на работу шестеренчатого. Масло, которое поступает в насос посредством всасывающего клапана, попадает на лопасти, а затем в нагнетательный канал смазочной системы. Когда давление масла повышается, оно сбрасывается при помощи редукционного клапана.

Стоит отметить, что применение масляного насоса роторного типа позволит существенно снизить требуемую для работы мощность. В связи с работой на меньших оборотах вспенивание масла снижается, а срок эксплуатации насоса увеличивается.

Диагностика работы МН и устранение возможных неисправностей

Масляный насос представляет собой весьма простой и компактный узел смазочной системы, который без замены или ремонта может проработать несколько сотен тысяч

avtotolk.ru

Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением шестерен

Насосы такой конструкции представляют собой так называемую двойную систему роторов, в которой имеются две шестерни (роторы) – наружная и внутренняя. Наружная шестерня имеет внутренний зубчатый венец, а внутренняя – наружный зубчатый венец. Обе шестерни установлены в корпусе масляного насоса с определенным эксцентриситетом друг относительно друга и находятся в зацеплении. В большинстве случаев ведущей является внутренняя шестерня, а наружная приводится во вращение за счет зацепления с ведущей. Различают две принципиально разные конструкции таких насосов:

• без разделительного серпа
• с разделительным серпом

Конструкции без разделительного серпа в общем случае имеют роторы, числа зубьев у которых различается на 1, т.е. ZВНУТР = ZНАР – 1. Типичные числа зубьев роторов насосов такой конструкции находятся в пределах 4/5 … 13/14.

Рис. Схема масляного насоса без разделительного серпа

Конструкции без разделительного серпа используются как в масляных насосах, приводимых непосредственно коленчатым валом двигателя, так и в насосах, расположенных в масляной ванне. В случае непосредственного привода от коленчатого вала типичными числами зубьев являются 8/9 … 13/14, что позволяет реализовать оптимальную высоту зубьев. В насосах, расположенных в масляной ванне, типичными числами зубьев являются 4/5 … 7/8 (обычно 6/7).

В конструкциях с разделительным серпом имеется специальная серповидная перегородка (серп), находящаяся между зубьями роторов в месте их наибольшего удаления друг от друга. Данная перегородка предназначена для уплотнения полостей нагнетания у большего числа зубьев, по сравнению с конструкциями без разделительного серпа.

Преимуществом насосов с разделительным серпом является более высокое рабочее давление. Однако такие насосы имеют несколько большие габаритные размеры по сравнению с конструкциями без разделительного серпа.

Рис. Схема масляного насоса с разделительным серпом

Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением шестерен с разделительным серпом приводятся непосредственно от коленчатого вала и размещаются в передней крышке картера двигателя, так как требования, предъявляемые к качеству масла, не позволяют размещать их в масляной ванне.

ustroistvo-avtomobilya.ru