Содержание
Описание
Шестерённый насос относят к виду объемных роторных гидромашин. Шестерённый насос – это роторный насос с рабочим органом в виде двух шестерён.
При вращении шестерён, жидкость поступает из полости всасывания во впадины между зубьями и перемещается в напорную полость.
Как правило, шестерённые насосы используют для подачи нефтепродуктов и других жидкостей без абразивных примесей. Не смотря на то, что принцип работы у всех шестерённых насосов одинаковые, они могут иметь абсолютно разное строение, отличаться деталями и работать в разных условиях.
Принцип работы
Шестерённый насос крепится на раме-плите, к которой, в свою очередь, крепится насос и электродвигатель, соединенные между собой муфтой.
Основным рабочим элементом шестерённого насоса являются две прямозубые шестерни — ведущая и ведомая, изготавливаемые заодно с валами.
Опорами валов являются подшипники скольжения.
Насос с внутренним зацеплением
Рассмотрим шестерённый насос с внутренним зацеплением и шестерённый насос с внешним зацеплением.
Насос с внутренним зацеплением состоит из внутренней и внешней шестерни. Вращаясь, обе шестерни образуют вакуум в полости всасывания. Далее жидкость попадает в межзубное пространство, после чего попадает в полость нагнетания.
Для того чтобы не допустить поломки насоса при подъеме давления в трубопроводе нагнетания, на насосе устанавливается обратный клапан.
При подъеме давления в трубопроводе нагнетания, жидкость по отведенному в сторону либо вверх трубопроводу, перемещается к клапану, выдавливает его, и попадает в полость всасывания, тем самым образуя замкнутый круг.
Насос с внешним зацеплением
Электродвигатель вращает вал с ведущей шестернёй. Ведущая шестерня в свою очередь вращает ведомую.
За счёт минимального зазора шестерёнок между собой, а также зубьев шестерён и стенок рабочей полости, при вращении в зоне всасывания, образуется вакуум.
Однако в месте зацепления шестерёнок образуются, так называемые, запертые объемы. Одной из технических проблем в шестерённых насосах является проблема запертых объёмов, которой является нежелательным явлением.
Вследствие малой сжимаемости жидкости, возникновение запертых объёмов в процессе работы насоса, если не предусмотреть меры борьбы с ними, может привести к возникновению большого момента сопротивления.
Производители насосов серьезно относятся к данной проблеме и борются с ней различными методами. Например, между зубьев шестерни просверливается канал для отвода жидкости, через который жидкость попадает обратно в полость всасывания.
Так же устанавливается система поддержания давления в трубопроводе нагнетания.
При падении давления в трубопроводе нагнетания, число оборотов шестерни увеличивается. При увеличении – наоборот уменьшается.
Существуют также насосы, которые способны пропускать вместе с жидкостью довольно крупные примеси.
Преимущества
Преимуществами, описанных ранее насосов, являются:
- простота конструкции;
- высокая надёжность в сравнении с другими насосами;
- низкая стоимость;
- способность работать при высокой частоте вращения; поэтому их можно соединять непосредственно с валами тепловых или электрических двигателей;
- высокая надежность при работе со сплавами полимеров.
Недостатки
Однако у таких насосов существуют недостатки:
- нерегулируемость рабочего объема;
- неспособность работать при высоких давлениях; либо:
- высокие требования к материалам изготовлений деталей износа.
- высокая требовательность к качеству изготовлений шестерён и пластин, образующих корпус;
- двукратные изменения направления движения жидкости в насосе снижает КПД.
Шестерёнчатые насосы широко применяются в сфере перекачивания высоковязких жидкостей с температурой до 250°, например, такие жидкости как пищевые масла, жиры, шоколадная масса, лаки, краски, нефтепродукты, бытовая химия и т. д.
