EN
W systemach hydraulicznych pompy zębate są powszechnie stosowane w maszynach budowlanych, maszynach rolniczych oraz przemysłowym sprzęcie hydraulicznym ze względu na prostą konstrukcję, wysoką niezawodność i łatwą konserwację. Jednak w rzeczywistym procesie doboru i aplikacji wiele osób nie potrafi prawdziwie odróżnić cech pracy pomp zębatych wewnętrznych od pomp zębatych zewnętrznych. Często podejmują decyzje jedynie na podstawie doświadczenia lub ceny, co ostatecznie prowadzi do problemów takich jak wysoki poziom hałasu, niska wydajność i krótki okres użytkowania.
Aby wybrać odpowiedni typ, należy najpierw zrozumieć istotne różnice między tymi dwoma rodzajami pomp pod wieloma aspektami, w tym zasadami strukturalnymi, charakterystyką przepływu, poziomem hałasu, dopasowaniem do warunków pracy oraz scenariuszami zastosowań.
I. Różnica podstawowa: Struktura decyduje o wszystkim
W swej istocie różnica między pompami zębatkowymi wewnętrznymi i zewnętrznymi wynika z odmiennych sposobów zazębienia kół zębatych, a sposób ten bezpośrednio określa ciągłość i płynność dopływu oleju.
Pompa ze zębatką zewnętrzną
Pompa zębatkowa zewnętrzna składa się z dwóch kół zębatych tej samej wielkości, które zazębiają się ze sobą na zewnątrz wewnątrz korpusu pompy. W miarę obracania się kół zębatych po stronie, gdzie następuje rozłączanie zazębienia, powstaje ciśnienie ujemne, które zasysa olej przez otwór ssawny. Następnie olej jest przenoszony wzdłuż przestrzeni pomiędzy obwodem zewnętrznym kół zębatych a obudową pompy i ostatecznie wtłaczany przez otwór wylotowy, gdy koła ponownie się zazębiają po drugiej stronie.
Główne cechy tej konstrukcji to:
- Jasna ścieżka przekazywania siły
- Mniejsza liczba elementów
- Niska trudność obróbki i montażu
Jednak ze względu na stosunkowo bezpośredni proces zazębienia kół zębatych, podczas transportu występuje zauważalna zmiana objętości oleju.
Pompa ze zębatką wewnętrzną
Pompa zębną wewnętrzną z kolei stanowi koło zębate wewnętrzne i koło zębate zewnętrzne. Koło zębate wewnętrzne obraca się ekscentrycznie wewnątrz koła zewnętrznego. Olej jest uwięziony w komorze olejowej utworzonej między zębami kół wewnętrznych i zewnętrznych oraz jest ciągle i płynnie transportowany do wyjścia w miarę obrotu kół zębatych.
W porównaniu z konstrukcją o zazębieniu zewnętrznym, pompy zębną wewnętrzne charakteryzują się:
- Bardziej ciągłym zazębieniem
- Stopniowymi zmianami objętości komory olejowej
- Stabilniejszym procesem dostarczania oleju
Jest to również podstawowy powód, dla którego pompy zębate wewnętrzne mają większe zalety pod względem płynności i kontroli hałasu.
II. Pulsacja przepływu: określenie „stateczności” systemu
W systemach hydraulicznych pulsacja przepływu jest główną przyczyną drgań, hałasu i wzrostu temperatury.
Charakterystyka przepływu pomp zębatych zewnętrznych
Ze względu na znaczne zmiany objętości komory olejowej podczas zazębienia i rozłączania kół zębatych w pompach zębatych zewnętrznych, przepływ wyjściowy wykazuje okresowe fluktuacje. Takie pulsacje są bardziej widoczne w warunkach pracy przy wysokich prędkościach lub dużym obciążeniu.
Praktyczne przejawy:
- Nadmierne drgania systemu
-wyraźne hałas rurociągów
- Większy wpływ na zawory i uszczelki
Charakterystyka przepływu pomp zębatych wewnętrznie
Pompy zębate wewnętrznie charakteryzują się bardziej ciągłymi zmianami komory olejowej, przy czym olej jest 'otaczany' i transportowany pomiędzy zębami, co skutkuje bardziej jednolitym strumieniem wyjściowym. Ta konstrukcja znacząco redukuje pulsacje przepływu.
Praktyczne przejawy:
- Bardziej stabilna praca systemu
- Mniejsze wahania ciśnienia
- Korzystniejsza dla elementów hydraulicznych
III. Różnice dotyczące hałasu i komfortu
Problemy z hałasem często nie wynikają z „uszkodzenia pompy", lecz z niewłaściwego doboru typu pompy.
Pompa ze zębatką zewnętrzną
Oddziaływanie zazębienia jest bezpośrednie, co powoduje widoczne pulsacje przepływu oraz stosunkowo wysoki poziom hałasu. Jednak jest to całkowicie akceptowalne w urządzeniach o wysokiej odporności na hałas, takich jak maszyny budowlane czy rolnicze.
Pompa ze zębatką wewnętrzną
Zazębienie przebiega płynnie, a przepływ oleju jest ciągły, co skutkuje znacznie niższym poziomem hałasu. Jest szczególnie odpowiednie dla sprzętu przemysłowego, systemów wnętrzowych lub zastosowań wymagających większego komfortu.
IV. Przystosowanie do oleju hydraulicznego i warunków pracy
Pompa ze zębatką zewnętrzną
Lepszy do olejów hydraulicznych o wyższej czystości.
Stosunkowo wrażliwy na zmiany lepkości oleju.
Prędkość zużycia wzrośnie, gdy olej będzie silnie zanieczyszczony lub warunki smarowania będą złe.
Pompa ze zębatką wewnętrzną
Ma szerszy zakres dopasowania do lepkości oleju.
Działa bardziej stabilnie w olejach o wysokiej lepkości lub w warunkach pracy skoncentrowanych na smarowaniu.
Bardziej przyjazny dla warunków tworzenia warstwy olejowej.
V. Wydajność, żywotność i koszty utrzymania
Z perspektywy długoterminowej eksploatacji:
Pompa ze zębatką zewnętrzną
Ma niski początkowy koszt i proste utrzymanie, ale w systemach o wysokich wymaganiach drgania i zużycie mogą skrócić ogólną żywotność.
Pompa ze zębatką wewnętrzną
Ma wyższe początkowe inwestycje, ale pracuje płynnie z równomiernym zużyciem, co jest bardziej korzystne dla długotrwałej pracy ciągłej.
VI. Porównanie typowych zakresów zastosowań
Typowe zastosowania pomp zębatych zewnętrznie
Maszyny rolnicze
Maszyny budowlane
Hydrauliczne systemy pojazdów
Ogólne urządzenia hydrauliczne wrażliwe na koszty
Typowe zastosowania pomp zębatych wewnętrznie
Przemysłowe systemy hydrauliczne
Systemy smarowania
Precyzyjne Urządzenia
Zastosowania o wysokich wymaganiach dotyczących poziomu hałasu i stabilności
VII. Podstawowa logika doboru inżynierskiego
W praktyce inżynierskiej nie istnieje taka rzecz jak „pompa bardziej zaawansowana”, istnieje tylko „pompa bardziej odpowiednia”.
Jeśli system priorytetuje efektywność kosztową, prostą budowę i łatwą konserwację → wybierz pompę zębatą zewnętrzną.
Jeśli system priorytetem jest płynna praca, niski poziom hałasu i długotrwała praca ciągła → wybierz pompę zębną wewnętrzną.
Jeśli dobór będzie nieodpowiedni, nawet najdroższa pompa może działać słabo.
VIII. Podsumowanie inżyniera w jednym zdaniu
Różnica między pompami zębnymi nie leży w ich nazwach, ale w budowie; ostatecznie różnice konstrukcyjne odzwierciedlają się w wydajności systemu.