Насоси промислові
Повітродувки промислові
Контрольно вимірювальне обладнання
Клінінг та дезінфекція
Комплексні рішення
Водопідготовка
Послуги
Сфери використання
Обрані товари
Доставка і оплата
Гарантія та повернення
Контакти
Про компанію
Шестеренні насоси для перекачування в’язких і змащувальних рідин
Принцип роботи шестеренного насоса
Перекачування оливи, мазуту чи полімерного розплаву відцентровим насосом упирається у фізику: зі зростанням в’язкості його подача падає, а споживана потужність росте.
Шестеренний насос побудований на іншому принципі.
Пара шестерень під час обертання захоплює рідину у западини між зубцями, переносить її вздовж стінок корпусу і витискає в напірний патрубок у зоні зачеплення.
За один оберт вала подається фіксований об’єм.
Подача визначається частотою обертання і майже не залежить від тиску в мережі — це властивість усіх об’ємних машин.
Звідси два практичні наслідки.
Перший — самовсмоктування: шестерні відкачують повітря з підвідної лінії, і створеного розрідження вистачає для підйому малов’язкої рідини з глибини до 4–5 м.
Другий — широкий діапазон в’язкості, від одиниць до сотень тисяч сантистоксів.
На середовищах з в’язкістю понад 1000 мм²/с частоту обертання знижують до 500–900 об/хв, інакше рідина не встигає заповнювати западини між зубцями і починається кавітація.
У фіксованої подачі є зворотний бік.
Якщо напірна лінія перекрита, тиск росте аж до руйнування корпусу, муфти або трубопроводу — тому шестеренні насоси працюють лише в парі із запобіжним клапаном, вбудованим або зовнішнім.
Конструктивно вони поділяються на два виконання, і різниця між ними більша, ніж здається з назви.
Насоси із зовнішнім і внутрішнім зачепленням
Шестеренний насос із зовнішнім зачепленням — дві однакові шестерні поруч: ведуча сидить на валу привода, ведена обертається вільно.
Деталей мінімум, тому такі машини дешеві й тримають високі тиски — у гідравлічному виконанні до 250 бар.
Плата за простоту — пульсація потоку і шум: зубці входять у зачеплення різко, а запертий між ними об’єм рідини створює стрибки тиску.
Типові частоти обертання — 1500–3000 об/хв, що дозволяє ставити насос напряму на вал електродвигуна або дизеля.
У виконання з внутрішнім зачепленням шестерня меншого діаметра розташована всередині кільцевої, а порожнини всмоктування і нагнітання розділяє серпоподібна вставка.
Зубці входять у контакт плавно і на більшій довжині, тому потік іде майже без пульсацій.
Шестеренні насоси внутрішнього зачеплення впевненіше поводяться на високов’язких продуктах: довга лінія ущільнення між шестернями знижує перетікання, а частоти обертання 100–900 об/хв щадять чутливі до зсуву середовища.
У виконанні з обігрівним корпусом такі машини перекачують бітум за температури до 300 °C.
Межа за тиском скромніша — як правило, до 16–25 бар.
| Параметр | Зовнішнє зачеплення | Внутрішнє зачеплення |
|---|---|---|
| Конструкція | дві однакові шестерні поруч: ведуча сидить на валу привода, ведена обертається вільно | шестерня меншого діаметра розташована всередині кільцевої, а порожнини розділяє серпоподібна вставка |
| Робочий тиск | у гідравлічному виконанні до 250 бар | як правило, до 16–25 бар |
| Частота обертання | 1500–3000 об/хв | 100–900 об/хв |
| Потік | пульсація потоку і шум | потік іде майже без пульсацій |
| Особливість | дозволяє ставити насос напряму на вал електродвигуна або дизеля | такі машини перекачують бітум за температури до 300 °C |
Гідравлічний шестеренний насос
У гідроприводі шестеренна машина займає нішу, з якої її не витіснили ні поршневі, ні пластинчасті конструкції.
Гідравлічний шестеренний насос — штатне джерело потоку в тракторах, екскаваторах-навантажувачах, автокранах і комунальній техніці: робочі об’єми від одиниць до понад ста кубічних сантиметрів на оберт, тиски до 200–250 бар.
Причина живучості — ціна і терпимість до забруднення оливи.
Повний ККД шестеренної пари — близько 80 % проти 90–95 % в аксіально-поршневої машини, зате коштує вона в кілька разів дешевше і переносить те, що виводить поршневу з ладу за сотні годин.
Ознаки зносу знайомі кожному механіку: система повільно виходить на робочий тиск, під навантаженням тиск просідає, корпус гріється сильніше, ніж зазвичай.
Причина — зростання торцевих і радіальних зазорів, крізь які олива перетікає з порожнини нагнітання назад у всмоктування.
Шестеренний гідронасос з таким діагнозом частіше міняють цілком: відновлення зазорів за вартістю можна порівняти з новою машиною малого типорозміру.
Матеріали корпусу, підшипників і ущільнень
Матеріал проточної частини вибирають за середовищем.
Чавун — базове виконання для мінеральних олив, дизельного палива і мазуту.
Під високі тиски корпус і кришки виконують зі сталі, для харчових продуктів та агресивної хімії — з нержавіючої сталі AISI 316.
Опори валів — підшипники ковзання: бронза і вуглеграфіт розраховані на змащувальні рідини, карбід вольфраму і карбід кремнію ставлять під середовища з поганою змащувальною здатністю.
Герметичність шестеренного насоса визначається ущільненням валу.
Манжетне — просте і ремонтопридатне, його вистачає для олив за невисокого тиску на вході.
Торцеве механічне ущільнення тримає гарячі та агресивні середовища.
Для токсичних, дорогих і легколетких рідин випускають безсальникові виконання з магнітною муфтою: момент передається крізь герметичну перегородку, динамічного ущільнення немає, витік виключений конструктивно.
Еластомери — NBR, FKM або PTFE — підбирають за хімічною сумісністю і температурою.
Сфера застосування та обмеження
Головна сфера шестеренних машин — нафтопродукти і в’язкі середовища з власною змащувальною здатністю: моторні й гідравлічні оливи, дизельне паливо, мазут, бітум, смоли, клеї, гліцерин, полімерні розплави.
У харчових виробництвах шестерінчасті насоси з нержавіючої сталі перекачують патоку, рослинну олію, шоколадну масу.
Дозувальні головки екструзійних ліній — теж шестеренна пара: стабільний об’єм за оберт дає точність дозування розплаву.
Окреме питання — вода.
Шестеренний насос для води підходить погано: вода не утворює змащувальної плівки в підшипниках ковзання, а на малов’язкому середовищі ростуть внутрішні перетікання.
Втулки з бронзи або вуглеграфіту за постійної роботи на воді зношуються в рази швидше, ніж на оливі.
Для періодичного перекачування випускають виконання з твердосплавними опорами — шестеренні насоси для води в такому варіанті допускають роботу по годині-дві за зміну, але для безперервного водопостачання раціональніша відцентрова або гвинтова машина.
Друге жорстке обмеження — абразив: робочі зазори становлять десятки мікрометрів, пісок та окалина швидко їх збільшують, а разом із зазорами йде подача.
Типові несправності та обслуговування
-
Сухий хід.
Без рідини пари тертя залишаються без змащення і відведення тепла.
Шестерні гріються, розширюються і вибирають зазор аж до заклинювання — рахунок іде на хвилини.
Захист — реле протоку або контроль сухого ходу за струмом двигуна.
01
-
Робота через запобіжний клапан.
Вбудований клапан розрахований на короткочасні стрибки: він перепускає рідину всередині корпусу, і за закритої засувки весь напір перетворюється на тепло.
Кількох хвилин рециркуляції достатньо для перегріву ущільнень.
Тривалий перепуск організовують лише через зовнішній клапан зі скиданням у ємність.
02
-
Кавітація.
Типові причини — забитий всмоктувальний фільтр або в’язке середовище на високих обертах.
Звук роботи змінюється на тріск, подача падає, на поверхні зубців з’являються раковини.
03
-
Підсмоктування повітря.
Негерметичність всмоктувальної лінії дає ті самі симптоми, що і знос: стрибки тиску, шум, піна у витратному баку.
Шукати причину слід опресуванням лінії, а не розбиранням насоса.
04
-
Абразивний знос.
Тверді частинки збільшують торцеві зазори, зовні це виглядає як поступове падіння подачі за незмінного тиску.
Засіб один — фільтрація на всмоктуванні, а в гідросистемах ще й контроль класу чистоти оливи.
05
Регламент обслуговування скромний: чистота середовища, стан ущільнення, періодичний замір подачі.
Ресурс шестеренного насоса на чистому змащувальному середовищі в паспортному режимі обчислюється тисячами годин.
Купити шестеренний насос в Україні
Підбір починається не з каталогу, а з даних про середовище: в’язкість у робочому і холодному стані, температура, наявність абразиву, потрібні подача і тиск.
За цими параметрами визначається виконання — матеріал проточної частини, тип зачеплення, опори, ущільнення, необхідність обігріву корпусу.
ТОВ «ІНЖИНІРИНГОВІ СИСТЕМИ» виконує такий підбір за опитувальним листом: інженери звіряють робочу точку з характеристиками конкретних типорозмірів.
Перш ніж купити шестеренний насос, замовник отримує розрахунок з обґрунтуванням типорозміру і комплектації.
Чому варто купити обладнання саме в нашій компанії?
- Професійний інженерний підбір Підбираємо обладнання під конкретні задачі, умови роботи та вимоги вашого виробництва
- Широкий асортимент промислового насосного обладнання Пропонуємо рішення для різних типів рідин, технологічних процесів і виробничих потреб
- Гарантія якості Постачаємо надійне обладнання від перевірених виробників із гарантією та підтримкою
- Технічні консультації Допомагаємо з вибором, налаштуванням та правильною експлуатацією обладнання
- Вигідні умови постачання по всій Україні Організовуємо швидку доставку, зручні умови оплати та супровід на всіх етапах
Ціна шестеренного насоса залежить від матеріалу, типу ущільнення і тиску: чавунна машина під оливу і безсальникове виконання з AISI 316 відрізняються за вартістю в рази.
Каталог шестеренних насосів з технічними характеристиками доступний за запитом.
Постачання включає паспорт і технічну документацію, а також консультації з обв’язки — від запобіжного клапана до фільтра на всмоктуванні.
Часті запитання про шестеренні насоси
Чому шестеренний насос виходить з ладу під час роботи на закриту засувку?
Об’ємна машина подає фіксований об’єм за оберт незалежно від опору мережі. За запертого напору тиск росте лавиноподібно — до спрацювання клапана або руйнування найслабшого елемента: муфти, корпусу, трубопроводу. Вбудований перепускний клапан рятує лише на хвилини, бо рециркуляція всередині корпусу швидко гріє рідину. Там, де засувку можуть закрити при увімкненому насосі, ставлять зовнішній запобіжний клапан зі скиданням у ємність і блокування за тиском.
Чи можна перекачувати рідини без змащувальної здатності?
Можна, але із застереженнями. Підшипники ковзання у стандартному виконанні розраховані на оливну плівку. Легкі вуглеводні, розчинники і вода її не створюють — результатом стає задир і заклинювання опор. Для таких середовищ вибирають виконання з опорами з карбіду вольфраму або вуглеграфіту, а частоту обертання і тиск знижують. Якщо середовище до того ж абразивне — раціональніше змінити тип насоса.
Що станеться при перекачуванні малов’язкої рідини?
Виростуть внутрішні перетікання: рідина йде крізь зазори з порожнини нагнітання назад у всмоктування, і фактична подача виявляється нижчою за паспортну. Що нижча в’язкість і вищий тиск, то більша частка втрат; зношена шестеренна пара втрачає подачу на малов’язкому середовищі особливо помітно. Характеристики в документації вказані для конкретної в’язкості — під інше середовище подачу перераховують.
Що вибрати для гідросистеми — шестеренний чи аксіально-поршневий насос?
Шестеренний виграє за ціною, простотою і терпимістю до забруднення оливи; поршневий — за ККД (90–95 % проти приблизно 80 %) і можливістю регулювання робочого об’єму. Для техніки з постійним навантаженням за тиску до 200–250 бар шестеренна машина залишається раціональним вибором. Високі тиски, великі потоки і режими зі змінною витратою — аргументи на користь поршневої.
Чи можна регулювати подачу шестеренного насоса частотним перетворювачем?
Так: подача об’ємної машини пропорційна частоті обертання, і частотник — штатний спосіб регулювання. Обмежень два. На низьких обертах погіршуються самовсмоктування та охолодження двигуна, на високих — заповнення западин на в’язкому середовищі. Робочий діапазон обертів під конкретну в’язкість узгоджують з виробником.
Чи потрібно заливати шестеренний насос перед першим пуском?
Так. Самовсмоктування працює лише в насоса, внутрішні порожнини якого змочені: плівка рідини в зазорах ущільнює шестеренну пару, і та здатна відкачати повітря з лінії. Сухий корпус повітря практично не качає, а кілька хвилин обертання без середовища закінчуються задиром опор. Перед першим пуском корпус заповнюють перекачуваною рідиною, всмоктувальну лінію роблять короткою і герметичною.
Чому насос гріється і не розвиває тиск?
Дві типові причини. Перша — знос: зазори, що виросли, ганяють рідину по колу всередині корпусу, і енергія привода йде в тепло. Друга — підсмоктування повітря у всмоктувальній лінії: подача нестабільна, чути характерний шум, у баку з’являється піна. Діагностику починають з опресування всмоктувальної лінії і заміру подачі під навантаженням — розкривати насос має сенс лише після цього.
Українська