Описание
Шестеренный (шестеренчатый) насос — это особый вид объемных роторных машин. Это устройство, у которого рабочий орган представлен в виде двух шестерен, расположенных в корпусе. Эксплуатация таких насосов очень проста ввиду простоты своей конструкции. Они надежны и долговечны в работе. И что немаловажно, такие агрегаты имеют небольшие размеры. Имея одинаковый принцип работы, их строение может значительно отличаться. Поэтому их использование широко распространено и актуально для многих отраслей. В настоящее время на рынке представлен большой выбор шестеренных насосов. Со многими из них можно ознакомиться тут клик.
Принцип работы
В момент вращения шестерен в рабочей камере создается вакуум. Вакуум появляется за счет того, что полость камеры расширяется, и в ней создается дополнительный объем. Жидкость из области всасывания стремительно переносится по камере в промежутках между зубьями. В момент, когда зубья одной шестерни идут в зацепление с зубьями второй шестерни, происходит обратная реакция — в полости камеры уменьшается объем. Происходит выталкивание жидкости из впадин зубьев в напорный трубопровод.
Сферы применения
Шестеренные насосы используются для работы с вязкими веществами — нефтепродуктами, различными маслами, топливом, смолой, краской, пищевыми компонентами, бытовой химией.
Они нашли свое применения в различных сферах:
- машиностроении;
- нефтяной, пищевой и химической промышленности;
- сельском хозяйстве;
- строительстве.
Классификация насосов
Стоит отметить, что данное деление условное и зависит от наличия какого-либо признака у того или иного насоса.
Различают насосы по:
1. Сцеплению (бывают внутренними или наружным);
2. Механизму (имеют винтовые, шевронные, прямые зубья);
3. Типу вращения (правое, реверсное или левое);
4. Количеству сцепляющихся роторов (двухроторные и многороторные);
5. Количеству ступеней (одно- и многоступенчатые);
6. Имеющейся регулировке (регулированные или неурегулированные);
7. Подаче давления (неразгруженные, разгруженные или с автоматической регулировкой торцевых зазоров).
Нельзя классифицировать насос, исходя из одного его признака. Необходимо опираться на все имеющиеся признаки.
Насосы с внутренним зацеплением
Особенностью таких насосов является наличие двух шестерен, одна из которых расположена внутри другой. Отличительной чертой насосов данного вида является компактность. Если говорить о расположении самих шестерен и их зубьях, то внешняя шестерня имеет внутренние зубцы, а внутренняя — наоборот, имеет внешние зубцы. В тот момент, когда обе шестерни начинают вращаться, в полости всасывания создается вакуум. Тут рабочая жидкость поступает в свободные впадины между зубьями, а затем — в саму полость нагнетания. Такой насос в своем составе должен иметь обратный клапан, чтобы не допустить поломки насоса вследствие увеличенного давления при выходе жидкости в трубу нагнетания. Рабочее вещество здесь образовывает замкнутый круг. Как только давление в трубе нагнетания идет в рост, жидкость передвигается к клапану. Клапан выдавливается жидкостью, которая тут же возвращается туда, откуда берет свое начало (в зону всасывания).
Такие насосы менее распространены, потому что требуют более точного создания размеров устройства насоса. Но являются наиболее компактными, так как одна шестеренка расположена внутри второй шестерни.
Насосы с внешним зацеплением
Такие устройства являются более распространенными. Шестерни не расположены одна внутри другой, а располагаются напротив друг друга, и их вращение происходит равномерно в абсолютно противоположные стороны. Электрический двигатель приводит в работу вал с ведущей шестеренкой. Она начинает вращаться. А благодаря ей свою работу начинает ведомая шестеренка.
В рабочей камере появляется минимальное свободное пространство между зубьев шестерен, при вращении в зоне всасывания появляется вакуум. В том месте, где зубья шестерен зацепляются друг за друга, появляются запертые объемы. Это приводит к образованию большого объема сопротивления по причине небольшой сжимаемости рабочей жидкости. Это является одной из наиболее острых проблем производителей насосов, с которой они пытаются бороться на протяжении многих лет.
Преимущества
Шестеренные насосы включают в себя много положительных качеств. Среди них стоит отметить:
- небольшие размеры;
- простоту конструкции;
- легкость эксплуатации;
- надёжность;
- доступные цены;
- использование при высокой частоте вращения;
- возможность соединения с валами тепло- или электродвигателей.
Недостатки
Несмотря на вышеперечисленные преимущества, шестеренные насосы имеют свои минусы:
- нет возможности отрегулировать рабочий объем;
- для них не подходят высокие давления;
- рабочие детали должны быть изготовлены из хорошего материала (особенно это касается шестерен);
- быстрый износ деталей насоса;
- снижение КПД за счет изменения направления движения рабочей жидкости.
