Насосы шестеренные - как гидравлический агрегат
Шестеренные насосы - гидроагрегат в гидравлической системе самоходной техники или оборудования, нагнетающий давление (или создающий перекачивающее действие) путем ввода шестерен в зацепление и их вывода из зацепления.
Насос НШ является основным узлом гидросистемы (в которой он располагается) - получая механическую энергию от вращения двигателя или электромотора через соединительную муфту, насос в дальнейшем преобразует ее в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости. Нагнетая рабочую жидкость под давлением, через гидравлические трубопроводу в другие гидроузлы и агрегаты, такие как: распределитель, гидромоторы, гидроцилиндры.
Перекачивающее действие одинаковое для каждого насоса. Все насосы (независимо от типа) создают увеличение объема на стороне всасывания и уменьшение объема на стороне нагнетания.
На рисунке выше, изображено условное обозначение насоса (с постоянным направлением потока) в гидравлической схеме.
Устройство шестеренного насоса
Шестеренный насос состоит из корпуса с входными и выходным отверстиями, перекачивающего механизма, состоящего из двух шестерен. Одна шестерня насажена на вал соединенный с первичным источником вращения. Другая шестерня является ведомой.
Принцип работы шестеренного насоса
Источник движения передает энергию вращения на вал насоса, и вал насоса начинает вращать ведущую шестерню, которая входит в зацепление с ведомой шестерней и вращает ее. Данное действие (вход в зацепление шестерен и выход из него) создает уменьшение и увеличение объема.
На входе, где зубья шестерен выходят из зацепления (увеличение объема), рабочая жидкость входит в корпус. Затем рабочая жидкость захватывается между зубьями шестерни и корпусом и перемещается на другую сторону шестерни, где зубья входят в зацепление (уменьшение объема) и выталкивают рабочую жидкость из корпуса насоса НШ в гидросистему.
Это принцип работы относится к типу шестеренных насосов с внешним зацеплением. То есть зубья обеих шестерен входящих в зацепление, находятся на их внешних окружностях. Иногда такие насосы называют насосами "шестерня на шестерне".
Также существуют насосы с внутренним зацеплением, где шестерня вращается по статору.
В шестеренных насосах с внешним зацеплением применяются три типа шестерен: прямые, геликоидальные и шевронные.
На рисунке выше, для примера изображены различные типы шестерен, а именно:
а - прямозубая шестерня
б - геликоидальная шестерня (косозубая)
в - шевронная шестерня
Так как прямозубые шестерни наиболее просты в изготовлении, то тип насоса с такими шестернями, является наиболее распространенным и дешевым.
Шестеренные насосы внесли существенный вклад на начальном этапе применения гидравлики в сельском хозяйстве, строительстве, горно-добывающей промышленности.
Так одним из первых примеров применения насоса НШ служит самосвал.
В грузовом автомобиле самосвале, подъем кузова осуществляется за счет гидроцилиндра. В данной гидросистеме, гидравлическую энергию обеспечивает шестеренный насос. Двигатель самосвала вращает вал насоса НШ, насос НШ закачивает рабочую жидкость из гидробака, затем через выходное отверстие подает ее под давлением через трубопровод к гидрораспределителю, а гидрораспределитель направляет рабочую жидкость на гидроцилиндр, а излишки сливает через обратную линию в гидробак.
Направление вращения насоса НШ
Насос НШ делится на два типа по признаку вращения вала: правого вращения и левого вращения. Для того, чтобы определить какой тип вращения у насоса шестеренного, необходимо:
- смотреть на насос со стороны вала
- при этом насос расположить так, чтобы ведомая шестерня была ниже приводного вала
Если насос вращается по часовой стрелке (правое вращение), то входное отверстие будет находиться на левой стороне насоса, а выходное отверстие будет справа. Если же насос вращается против часовой стрелки (левое вращение), то входное отверстие будет справа, а выходное с левой стороны корпуса. Как на рисунке ниже:
