Насосы промышленные
Воздуходувки промышленные
Контрольно измерительное оборудование
Клининг и дезинфекция
Водоподготовка
Услуги
Сферы использования
Избранные товары
Доставка и оплата
Гарантия и возврат
Контакты
О компании
Шестеренчатый насос для перекачки вязких и смазывающих жидкостей
Принцип работы шестеренчатого насоса
Перекачка масла, мазута или полимерного расплава центробежным насосом упирается в физику: с ростом вязкости его подача падает, а потребляемая мощность растет.
Шестеренчатый насос построен на другом принципе.
Пара шестерен при вращении захватывает жидкость во впадины между зубьями, переносит ее вдоль стенок корпуса и вытесняет в напорный патрубок в зоне зацепления.
За один оборот вала подается фиксированный объем.
Подача определяется частотой вращения и почти не зависит от давления в сети — это свойство всех объемных машин.
Отсюда два практических следствия.
Первое — самовсасывание: шестерни откачивают воздух из подводящей линии, и созданного разрежения хватает для подъема маловязкой жидкости с глубины до 4–5 м.
Второе — широкий диапазон вязкости, от единиц до сотен тысяч сантистокс.
На средах вязкостью выше 1000 мм²/с частоту вращения снижают до 500–900 об/мин, иначе жидкость не успевает заполнять впадины между зубьями и начинается кавитация.
У фиксированной подачи есть обратная сторона.
Если напорная линия перекрыта, давление растет до разрушения корпуса, муфты или трубопровода — поэтому шестеренные насосы работают только в паре с предохранительным клапаном, встроенным или внешним.
Конструктивно они делятся на два исполнения, и разница между ними больше, чем кажется по названию.
Насосы с внешним и внутренним зацеплением
Шестеренный насос с внешним зацеплением — две одинаковые шестерни рядом: ведущая сидит на валу привода, ведомая вращается свободно.
Деталей минимум, поэтому такие машины дешевы и держат высокие давления — в гидравлическом исполнении до 250 бар.
Плата за простоту — пульсация потока и шум: зубья входят в зацепление резко, а запертый между ними объем жидкости создает скачки давления.
Типичные частоты вращения — 1500–3000 об/мин, что позволяет ставить насос напрямую на вал электродвигателя или дизеля.
У исполнения с внутренним зацеплением шестерня меньшего диаметра расположена внутри кольцевой, а полости всасывания и нагнетания разделяет серповидная вставка.
Зубья входят в контакт плавно и на большей длине, поэтому поток идет почти без пульсаций.
Шестеренные насосы внутреннего зацепления увереннее ведут себя на высоковязких продуктах: длинная линия уплотнения между шестернями снижает перетоки, а частоты вращения 100–900 об/мин щадят чувствительные к сдвигу среды.
В исполнении с обогреваемым корпусом такие машины перекачивают битум при температуре до 300 °C.
Предел по давлению скромнее — как правило, до 16–25 бар.
| Параметр | Внешнее зацепление | Внутреннее зацепление |
|---|---|---|
| Конструкция | две одинаковые шестерни рядом: ведущая сидит на валу привода, ведомая вращается свободно | шестерня меньшего диаметра расположена внутри кольцевой, а полости разделяет серповидная вставка |
| Рабочее давление | в гидравлическом исполнении до 250 бар | как правило, до 16–25 бар |
| Частота вращения | 1500–3000 об/мин | 100–900 об/мин |
| Поток | пульсация потока и шум | поток идет почти без пульсаций |
| Особенность | позволяет ставить насос напрямую на вал электродвигателя или дизеля | такие машины перекачивают битум при температуре до 300 °C |
Гидравлический шестеренчатый насос
В гидроприводе шестеренная машина занимает нишу, из которой ее не вытеснили ни поршневые, ни пластинчатые конструкции.
Гидравлический шестеренчатый насос — штатный источник потока в тракторах, экскаваторах-погрузчиках, автокранах и коммунальной технике: рабочие объемы от единиц до ста с лишним кубических сантиметров на оборот, давления до 200–250 бар.
Причина живучести — цена и терпимость к загрязнению масла.
Полный КПД шестеренной пары — около 80 % против 90–95 % у аксиально-поршневой машины, зато стоит она в несколько раз дешевле и переносит то, что выводит поршневую из строя за сотни часов.
Признаки износа знакомы каждому механику: система медленно выходит на рабочее давление, под нагрузкой давление проседает, корпус греется сильнее обычного.
Причина — рост торцевых и радиальных зазоров, через которые масло перетекает из полости нагнетания обратно во всасывание.
Шестеренный гидронасос с таким диагнозом чаще меняют целиком: восстановление зазоров по стоимости сопоставимо с новой машиной малого типоразмера.
Материалы корпуса, подшипников и уплотнений
Материал проточной части выбирают по среде.
Чугун — базовое исполнение для минеральных масел, дизельного топлива и мазута.
Под высокие давления корпус и крышки выполняют из стали, для пищевых продуктов и агрессивной химии — из нержавеющей стали AISI 316.
Опоры валов — подшипники скольжения: бронза и углеграфит рассчитаны на смазывающие жидкости, карбид вольфрама и карбид кремния ставят под среды с плохой смазывающей способностью.
Герметичность шестеренного насоса определяется уплотнением вала.
Манжетное — простое и ремонтопригодное, его хватает для масел при невысоком давлении на входе.
Торцевое механическое уплотнение держит горячие и агрессивные среды.
Для токсичных, дорогих и легколетучих жидкостей выпускают бессальниковые исполнения с магнитной муфтой: момент передается через герметичную перегородку, динамического уплотнения нет, утечка исключена конструктивно.
Эластомеры — NBR, FKM или PTFE — подбирают по химической совместимости и температуре.
Область применения и ограничения
Главная область шестеренных машин — нефтепродукты и вязкие среды с собственной смазывающей способностью: моторные и гидравлические масла, дизельное топливо, мазут, битум, смолы, клеи, глицерин, полимерные расплавы.
В пищевых производствах шестеренчатые насосы из нержавеющей стали перекачивают патоку, растительное масло, шоколадную массу.
Дозирующие головки экструзионных линий — тоже шестеренная пара: стабильный объем за оборот дает точность дозирования расплава.
Отдельный вопрос — вода.
Шестеренчатый насос для воды подходит плохо: вода не образует масляной пленки в подшипниках скольжения, а на маловязкой среде растут внутренние перетоки.
Втулки из бронзы или углеграфита при постоянной работе на воде изнашиваются кратно быстрее, чем на масле.
Для периодической перекачки выпускают исполнения с твердосплавными опорами — шестеренные насосы для воды в таком варианте допускают работу по часу-два в смену, но для непрерывного водоснабжения рациональнее центробежная или винтовая машина.
Второе жесткое ограничение — абразив: рабочие зазоры составляют десятки микрометров, песок и окалина быстро их увеличивают, а вместе с зазорами уходит подача.
Типичные неисправности и обслуживание
-
Сухой ход
Без жидкости пары трения остаются без смазки и отвода тепла.
Шестерни греются, расширяются и выбирают зазор до заклинивания — счет идет на минуты.
Защита — реле протока или контроль сухого хода по току двигателя.
01
-
Работа через предохранительный клапан
Встроенный клапан рассчитан на кратковременные скачки: он перепускает жидкость внутри корпуса, и при закрытой задвижке весь напор превращается в тепло.
Нескольких минут рециркуляции достаточно для перегрева уплотнений.
Длительный перепуск организуют только через внешний клапан со сбросом в емкость.
02
-
Кавитация
Типичные причины — забитый всасывающий фильтр или вязкая среда на высоких оборотах.
Звук работы меняется на треск, подача падает, на поверхности зубьев появляются раковины.
03
-
Подсос воздуха
Негерметичность всасывающей линии дает те же симптомы, что и износ: скачки давления, шум, пена в расходном баке.
Искать причину нужно опрессовкой линии, а не разборкой насоса.
04
-
Абразивный износ
Твердые частицы увеличивают торцевые зазоры, внешне это выглядит как постепенное падение подачи при прежнем давлении.
Средство одно — фильтрация на всасывании, а в гидросистемах еще и контроль класса чистоты масла.
05
Регламент обслуживания скромный: чистота среды, состояние уплотнения, периодический замер подачи.
Ресурс шестерённого насоса на чистой смазывающей среде в паспортном режиме исчисляется тысячами часов.
Купить шестеренчатый насос в Украине
Подбор начинается не с каталога, а с данных о среде: вязкость в рабочем и холодном состоянии, температура, наличие абразива, требуемые подача и давление.
По этим параметрам определяется исполнение — материал проточной части, тип зацепления, опоры, уплотнение, необходимость обогрева корпуса.
ООО «ИНЖИНИРИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ» выполняет такой подбор по опросному листу: инженеры сверяют рабочую точку с характеристиками конкретных типоразмеров.
Перед тем как купить шестеренчатый насос, заказчик получает расчет с обоснованием типоразмера и комплектации.
Почему стоит купить оборудование именно в нашей компании?
- Профессиональный инженерный подбор Подбираем оборудование под конкретные задачи, условия работы и требования вашего производства
- Широкий ассортимент промышленного насосного оборудования Предлагаем решения для разных типов жидкостей, технологических процессов и производственных задач
- Гарантия качества Поставляем надежное оборудование от проверенных производителей с гарантией и поддержкой
- Технические консультации Помогаем с выбором, настройкой и правильной эксплуатацией оборудования
- Выгодные условия поставки по всей Украине Организуем быструю доставку, удобные условия оплаты и сопровождение на всех этапах
Цена шестеренного насоса зависит от материала, типа уплотнения и давления: чугунная машина под масло и бессальниковое исполнение из AISI 316 отличаются по стоимости в разы.
Каталог шестеренных насосов с техническими характеристиками доступен по запросу.
Поставка включает паспорт и техническую документацию, а также консультации по обвязке — от предохранительного клапана до фильтра на всасывании.
Часто задаваемые вопросы о шестеренных насосах
Почему шестеренный насос выходит из строя при работе на закрытую задвижку?
Объемная машина подает фиксированный объем за оборот независимо от сопротивления сети. При запертом напоре давление растет лавинообразно — до срабатывания клапана или разрушения самого слабого элемента: муфты, корпуса, трубопровода. Встроенный перепускной клапан спасает лишь на минуты, потому что рециркуляция внутри корпуса быстро греет жидкость. Там, где задвижку могут закрыть при работающем насосе, ставят внешний предохранительный клапан со сбросом в емкость и блокировку по давлению.
Можно ли перекачивать жидкости без смазывающей способности?
Можно, но с оговорками. Подшипники скольжения в стандартном исполнении рассчитаны на масляную пленку. Легкие углеводороды, растворители и вода ее не создают — результатом становится задир и заклинивание опор. Для таких сред выбирают исполнения с опорами из карбида вольфрама или углеграфита, одновременно снижая частоту вращения и давление. Если среда к тому же абразивная — рациональнее сменить тип насоса.
Что произойдет при перекачке маловязкой жидкости?
Вырастут внутренние перетоки: жидкость уходит через зазоры из полости нагнетания обратно во всасывание, и фактическая подача оказывается ниже паспортной. Чем ниже вязкость и выше давление, тем больше доля потерь; изношенная шестеренная пара теряет на маловязкой среде подачу особенно заметно. Характеристики в документации указаны для конкретной вязкости — под другую среду подачу пересчитывают.
Что выбрать для гидросистемы — шестеренный или аксиально-поршневой насос?
Шестеренный выигрывает по цене, простоте и терпимости к загрязнению масла; поршневой — по КПД (90–95 % против примерно 80 %) и возможности регулирования рабочего объема. Для техники с постоянной нагрузкой при давлении до 200–250 бар шестеренная машина остается рациональным выбором. Высокие давления, большие потоки и режимы с переменным расходом — аргументы в пользу поршневой.
Можно ли регулировать подачу шестеренного насоса частотным преобразователем?
Да: подача объемной машины пропорциональна частоте вращения, и частотник — штатный способ регулирования. Ограничения два. На низких оборотах ухудшаются самовсасывание и охлаждение двигателя, на высоких — заполнение впадин на вязкой среде. Рабочий диапазон оборотов под конкретную вязкость согласуют с изготовителем.
Нужно ли заливать шестеренный насос перед первым пуском?
Да. Самовсасывание работает только у насоса, внутренние полости которого смочены: пленка жидкости в зазорах уплотняет шестеренную пару, и та способна откачать воздух из линии. Сухой корпус воздух практически не качает, а несколько минут вращения без среды заканчиваются задиром опор. Перед первым пуском корпус заполняют перекачиваемой жидкостью, всасывающую линию делают короткой и герметичной.
Почему насос греется и не развивает давление?
Две типичные причины. Первая — износ: выросшие зазоры гонят жидкость по кругу внутри корпуса, и энергия привода уходит в тепло. Вторая — подсос воздуха во всасывающей линии: подача нестабильна, слышен характерный шум, в баке появляется пена. Диагностику начинают с опрессовки всасывающей линии и замера подачи под нагрузкой — вскрывать насос имеет смысл только после этого.
Українська