У світі перекачування рідин, особливо там, де потрібна надійність, простота та ефективність при роботі з в’язкими середовищами, панує шестеренний насос. Це обладнання служить справжнім двигуном для безлічі промислових процесів. Ця стаття докладно розбере, чому цей апарат заслужив таку довіру, як він влаштований зсередини, і на що звернути увагу при його виборі.
Конструкція шестеренного насоса є зразком інженерної елегантності та функціональності. В основі це об’ємний насос зміщення, де створення потоку та тиску рідини відбувається за рахунок механічної взаємодії двох шестерень, що обертаються. Саме ця особливість робить його ідеальним кандидатом для задач, де необхідно перекачувати середовища з високою щільністю та опором течії.
Основною сферою застосування, безумовно, є гідравлічні системи верстатів, пресів, автомобільної та сільськогосподарської техніки, де потрібне не просто переміщення, а створення потужної та керованої силової дії. Однак цим його використання не обмежується. Завдяки здатності працювати з речовинами різного ступеня густоти, шестеренчатий насос для в’язких рідин знаходить себе в харчовій, хімічній, лакофарбовій промисловості, а також у системах змащення та паливоподачі.
Ключовим параметром, з якого починається підбір агрегату, є робочий об’єм шестеренного насоса. Ця величина, що вимірюється в кубічних сантиметрах на один оборот, визначає, скільки рідини насос здатний теоретично перекачати за один повний оборот вала. Від цього параметра прямо залежать підсумкова продуктивність системи та необхідна потужність приводу.
Щоб зрозуміти надійність цього механізму, потрібно детально розглянути його компоненти. Основу складають дві шестерні – ведуча та ведена, що знаходяться в щільному зачепленні. Вони поміщені у високоточний корпус, внутрішня порожнина якого повторює їхні контури з мінімально допустимими зазорами.
Матеріали для виготовлення підбираються виходячи з умов роботи. Для стандартних гідравлічних систем з мінеральними оливами часто використовується загартована сталь для шестерень і чавун для корпусу. Якщо ж потрібен насос для перекачування гарячого масла, застосовуються леговані сталі, що зберігають міцність при високих температурах, та спеціальні вогнетривкі ущільнення.
Робота шестеренного насоса для оливи заснована на безперервному циклі з трьох фаз, що повторюються з кожним обертом. Цей процес забезпечує стабільний, майже без пульсацій потік, що є великою перевагою для точної гідравліки.
Оскільки процес розходження та змикання зубців відбувається одночасно в різних точках камери, забезпечується плавний і безперервний потік. Чим вища швидкість обертання, тим більше таких циклів відбувається за секунду, і тим вища продуктивність агрегату. Однак існує межа, зумовлена ризиком кавітації, коли рідина не встигає заповнювати западини.
Не всі задачі однакові, і конструкція насосів адаптується під конкретні умови. Особливо це стосується роботи в екстремальних температурних режимах та з хімічно активними середовищами.
У промислових системах терморегулювання, ливарних машинах, сушильних установках і котлах потрібна циркуляція теплоносія, розігрітого до 200-350°C. Звичайний масляний шестеренний насос тут не впорається через теплове розширення, деградацію мастила та ущільнень.
Для таких цілей конструюється спеціальний насос для гарячої оливи. Його ключові відмінності починаються з матеріалів: шестерні та вали виготовляються зі сталей з низьким коефіцієнтом теплового розширення та високою термостійкістю. Конструкція корпусу часто буває симетричною, щоб забезпечити рівномірне розширення при нагріванні та уникнути перекосу та заклинювання валів.
Система ущільнення вала – це окреме завдання. Тут застосовуються торцеві ущільнення з графітовими або керамічними кільцями, розрахованими на тривалу роботу при високих температурах без втрати герметичності. Часто використовується примусове охолодження зони підшипників або сальникової камери.
Встановлення насоса для циркуляції гарячої оливи вимагає особливого підходу до проектування всієї системи. Необхідно передбачити теплові компенсатори в трубопроводах, щоб розширюючі труби не створювали руйнівних навантажень на фланці насоса. Пуск системи завжди повинен здійснюватися плавно, з попереднім прогрівом, щоб уникнути теплового шоку.
Рішення купити шестеренчатий насос має бути підкріплене чітким технічним завданням. Помилки на етапі підбору призводять до низької ефективності, поломок та простою обладнання.
Підбір моделі починається з аналізу рідини: її тип, в’язкість при робочій температурі, наявність абразивних частинок або корозійна активність. Далі визначаються необхідні параметри системи: тиск, продуктивність, температура. Наприклад, шестеренчатий насос високого тиску матиме посилені підшипники, шестерні з особливою геометрією зубців та корпус із високоміцних матеріалів.
Не менш важливі умови монтажу: напрямок обертання вала, тип з’єднання (фланцеве або різьбове), спосіб установки. Для агресивних середовищ або харчових виробництв вибирають моделі з нержавіючої сталі. А для задач розрідження бітуму чи перекачування мазуту потрібен спеціальний шестеренчатий насос для в’язких рідин з підігрівом рубашки корпусу.
Навіть найякісніший насос шестеренчатий прослужить недовго при порушенні правил експлуатації. Перше та головне правило – ніколи не допускати роботи «всуху». Навіть короткочасне обертання без рідини призводить до миттєвого зносу та задирів прецизійних поверхонь.
Обов’язкова установка фільтра грубої очистки на лінії всмоктування для захисту від потрапляння механічних частинок. Важно контролювати температуру рідини, що перекачується, не допускаючи перегріву, який веде до зниження в’язкості, збільшення витоків та прискореної деградації оливи.
Коли продуктивність помітно падає або тиск не досягає заданих значень, це говорить про природний знос. У такому випадку потрібна діагностика та, можливо, ремонт шестеренних насосів. Зазвичай він включає заміну зношеної пари шестерень та ущільнювальних елементів, що дозволяє відновити первісні параметри агрегату та продовжити його ресурс на довгі роки.
із понеділка по п’ятницю з 9-00 до 17-00
