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En sistemas hidráulicos, las bombas de engranajes se utilizan ampliamente en maquinaria de ingeniería, maquinaria agrícola y equipos hidráulicos industriales debido a su estructura sencilla, alta fiabilidad y mantenimiento conveniente. Sin embargo, en el proceso real de selección y aplicación, muchas personas no distinguen verdaderamente las características de funcionamiento de las bombas de engranajes internos y las bombas de engranajes externos. A menudo toman decisiones basadas únicamente en la experiencia o en el precio, lo que finalmente conduce a problemas como ruido elevado, baja eficiencia y vida útil corta.
Para seleccionar el tipo adecuado, primero es necesario comprender las diferencias esenciales entre estos dos tipos de bombas desde múltiples dimensiones, incluyendo principios estructurales, características de flujo, rendimiento acústico, adaptabilidad a condiciones de operación y escenarios de aplicación.
I. Diferencia Fundamental: La Estructura Determina Todo
En esencia, la diferencia entre las bombas de engranajes internos y externos proviene de los distintos métodos de engrane, y el método de engrane determina directamente la continuidad y suavidad en la entrega de aceite.
Bomba de Engrenajes Externa
Una bomba de engranajes externos consta de dos engranajes del mismo tamaño, que engranan entre sí en el exterior dentro del cuerpo de la bomba. A medida que los engranajes giran, se forma una presión negativa en el lado donde los engranajes se desacoplan, aspirando aceite hacia el puerto de succión. El aceite es entonces transportado a lo largo del espacio entre la circunferencia exterior de los engranajes y la carcasa de la bomba, y finalmente es expulsado a través del puerto de descarga cuando los engranajes vuelven a acoplarse en el otro lado.
Las características principales de esta estructura son:
- Trayectoria clara de transmisión de fuerzas
- Menor número de piezas
- Baja dificultad de procesamiento y ensamblaje
Sin embargo, debido al proceso de engrane relativamente directo, existe un cambio volumétrico notable en el aceite durante el transporte.
Bomba de Engrenajes Interna
Una bomba de engranajes internos, por otro lado, consta de un engranaje interno y un engranaje externo. El engranaje interno gira excéntricamente dentro del engranaje externo. El aceite queda encerrado en la cámara de aceite formada entre los dientes del engranaje interno y externo, y se transporta de forma continua y suave hacia la salida a medida que los engranajes giran.
En comparación con la estructura de engranajes externos, las bombas de engranajes internos tienen:
- Un engrane más continuo
- Cambios más graduales en la cámara de aceite
- Un proceso de suministro de aceite más estable
Esta es también la razón fundamental por la cual las bombas de engranajes internos tienen mayores ventajas en términos de suavidad y control de ruido.
II. Pulsación de flujo: determinación de la 'estabilidad' del sistema
En los sistemas hidráulicos, la pulsación de flujo es una causa importante de vibración, ruido y aumento de temperatura.
Características de flujo de las bombas de engranajes externos
Debido a los cambios significativos en el volumen de la cámara de aceite cuando los engranajes engranan y desengranan en las bombas de engranajes externos, el flujo de salida presenta fluctuaciones periódicas. Dichas pulsaciones son más pronunciadas bajo condiciones de operación de alta velocidad o alta carga.
Manifestaciones prácticas:
- Vibración excesiva del sistema
-evidentes ruido en la tubería
- Mayor impacto en válvulas y sellos
Características de flujo de las bombas de engranajes internos
Las bombas de engranajes internos tienen cambios de cámara de aceite más continuos, con el aceite siendo 'envuelto' y transportado entre los dientes, lo que resulta en un flujo de salida más uniforme. Esta estructura puede reducir significativamente la pulsación del flujo.
Manifestaciones prácticas:
- Operación del sistema más estable
- Fluctuaciones de presión menores
- Más favorable para componentes hidráulicos
III. Diferencias en ruido y confort
Los problemas de ruido a menudo no son "la bomba está rota", sino más bien una incompatibilidad en el tipo de bomba.
Bomba de Engrenajes Externa
El impacto del engrane es directo, lo que resulta en una pulsación de flujo notable y niveles de ruido relativamente altos. Sin embargo, es completamente aceptable en equipos con alta tolerancia al ruido, como maquinaria de construcción y maquinaria agrícola.
Bomba de Engrenajes Interna
El engrane es suave y el flujo de aceite es continuo, lo que resulta en un ruido significativamente menor. Es particularmente adecuado para equipos industriales, sistemas interiores o aplicaciones con requisitos más altos de confort.
IV. Adaptabilidad al aceite hidráulico y condiciones operativas
Bomba de Engrenajes Externa
Más adecuado para aceites hidráulicos con mayor limpieza.
Relativamente sensible a los cambios en la viscosidad del aceite.
La velocidad de desgaste aumentará cuando el aceite esté severamente contaminado o las condiciones de lubricación sean deficientes.
Bomba de Engrenajes Interna
Tiene un rango de adaptabilidad más amplio a la viscosidad del aceite.
Funciona de manera más estable en aceites de alta viscosidad o en condiciones de funcionamiento orientadas a la lubricación.
Más favorable para las condiciones de formación de la película de aceite.
V. Eficiencia, Vida útil y Costo de Mantenimiento
Desde una perspectiva de operación a largo plazo:
Bomba de Engrenajes Externa
Tiene un costo inicial bajo y un mantenimiento sencillo, pero en sistemas de alta demanda, las vibraciones y el desgaste pueden acortar la vida útil general.
Bomba de Engrenajes Interna
Requiere una inversión inicial más alta, pero opera de forma suave con un desgaste uniforme, lo que resulta más favorable para la operación continua a largo plazo.
VI. Comparación de Escenarios Típicos de Aplicación
Aplicaciones Comunes de las Bombas de Engranajes Externos
Maquinaria Agrícola
Maquinaria de construcción
Sistemas Hidráulicos de Vehículos
Equipos Hidráulicos Generales con Sensibilidad al Costo
Aplicaciones comunes de las bombas de engranajes internos
Sistemas hidráulicos industriales
Sistemas de lubricación
Equipo de Precisión
Escenarios con altos requisitos de ruido y estabilidad
VII. Lógica central de la selección de ingeniería
En la práctica de ingeniería, no existe algo así como una 'bomba más avanzada', solo existe una 'bomba más adecuada'.
Si el sistema prioriza la relación costo-efectividad, estructura sencilla y mantenimiento fácil → seleccione una bomba de engranajes externos.
Si el sistema prioriza el funcionamiento suave, bajo nivel de ruido y operación continua prolongada → seleccione una bomba de engranajes internos.
Si la selección es inadecuada, incluso la bomba más costosa puede tener un mal desempeño.
VIII. Resumen del ingeniero en una frase
La diferencia entre las bombas de engranajes no radica en sus nombres, sino en sus estructuras; en última instancia, las diferencias estructurales se reflejan en el rendimiento del sistema.