EN
V hydraulických systémoch sa ozubové čerpadlá široko používajú v stavebných strojoch, poľnohospodárskych strojoch a priemyselnom hydraulickom vybavení vďaka ich jednoduchému usadeniu, vysokej spoľahlivosti a pohodlnému údržbe. V skutočnom procese výberu a aplikácie však mnoho ľudí nesprávne rozlišuje pracovné charakteristiky vnútorných a vonkajších ozubových čerpadiel. Často rozhodujú iba na základe skúseností alebo ceny, čo nakoniec vedie k problémom, ako je vysoká hlučnosť, nízka účinnosť a krátka životnosť.
Na správny výber je potrebné najskôr porozumieť podstatným rozdielom medzi týmito dvoma typmi čerpadiel z viacerých hľadísk, vrátane konštrukčných princípov, tokových charakteristík, hlučnosti, prispôsobivosti prevádzkovým podmienkam a aplikačných scenárov.
I. Základný rozdiel: Štruktúra určuje všetko
Základný rozdiel medzi vnútornými a vonkajšími ozubenými čerpadlami spočíva v odlišných spôsoboch ozubenia, pričom spôsob ozubenia priamo určuje kontinuitu a hladkosť dodávania oleja.
Externá zubcová čerpadla
Vonkajšie ozubené čerpadlo pozostáva z dvoch ozubených kolies rovnakej veľkosti, ktoré sú navzájom zozbierané na vonkajšej strane vo vnútri telesa čerpadla. Keď sa ozubené kolesá otáčajú, na strane, kde sa ozubené kolesá rozpojujú, vzniká podtlak, ktorý nasáva olej do sacieho otvoru. Olej je potom prenášaný priestorom medzi vonkajším obvodom ozubených kolies a skrinkou čerpadla a nakoniec je vytlačený cez výtlačný otvor, keď sa ozubené kolesá znovu zozbierajú na druhej strane.
Hlavné charakteristiky tejto konštrukcie sú:
- Prehľadná dráha prenosu sily
- Menší počet dielov
- Nízka náročnosť na spracovanie a montáž
Avšak kvôli relatívne priamemu procesu ozubenia dochádza počas prepravy k zreteľnej objemovej zmene oleja.
Interná zubcová čerpadla
Vnútorné ozubené čerpadlo pozostáva na druhej strane z vnútorného a vonkajšieho ozubeného kolesa. Vnútorné ozubené koleso sa otáča excentricky vo vnútri vonkajšieho ozubeného kolesa. Olej je uzavretý v olejovej komore tvorenej medzi zubami vnútorného a vonkajšieho ozubeného kolesa a pri otáčaní sa kolies neustále a rovnomerne prepravuje na výstup.
Vo porovnaní so vonkajšou ozubenou štruktúrou majú vnútorné ozubené čerpadlá:
- Ďaleko trvalejšie zasúvanie
- Postupnejšie zmeny objemu olejovej komory
- Stabilnejší proces dodávania oleja
To je tiež základným dôvodom, prečo majú vnútorné ozubené čerpadlá väčšie výhody z hľadiska hladkosti chodu a potláčania hluku.
II. Pulzovanie prietoku: Určujúca vlastnosť „stability“ systému
V hydraulických systémoch je pulzovanie prietoku hlavnou príčinou vibrácií, hluku a stúpania teploty.
Prietokové vlastnosti vonkajších ozubených čerpadiel
V dôsledku výrazných zmien objemu olejovej komory pri zapájaní a vypájaní zubov v vonkajších ozubených čerpadlách vykazuje výstupný tok periodické kolísania. Takéto pulzácie sú vyslovenejšie pri prevádzke za vysokých otáčok alebo za vysokého zaťaženia.
Praktické prejavy:
- Nadmerná vibrácia systému
-vyslovenejšie hluk v potrubí
- Väčší dopad na ventily a tesnenia
Priebeh prúdenia vo vnútorných ozubených čerpadlách
Vnútorné ozubené čerpadlá majú plynulejšie zmeny objemu olejovej komory, pričom olej je „obklopený“ a prenášaný medzi zubami, čo vedie k rovnomernejšiemu výstupnému toku. Táto konštrukcia môže výrazne znížiť pulzácie toku.
Praktické prejavy:
- Stabilnejšia prevádzka systému
- Menšie kolísania tlaku
- Výhodnejšie pre hydraulické komponenty
III. Rozdiely v hlučnosti a komforte
Problémy s hlukom často nie sú „čerpadlo je pokazené“, ale skôr nesúlad typu čerpadla.
Externá zubcová čerpadla
Zasunutie ozubených kolies je priame, čo spôsobuje cítiťelné pulzácie prúdu a relatívne vysoké úrovne hluku. Avšak je plne prijateľné u zariadení s vysokou odolnosťou voči hluku, ako sú stavebné stroje a poľnohospodárska technika.
Interná zubcová čerpadla
Zasunutie je hladké a prúd oleja je spojitý, čo vedie k výrazne nižšiemu hluku. Je obzvlášť vhodné pre priemyselné zariadenia, vnútorné systémy alebo aplikácie s vyššími požiadavkami na komfort.
IV. Prispôsobivosť hydraulickému oleji a prevádzkovým podmienkam
Externá zubcová čerpadla
Lepšie vhodné pre hydraulické oleje s vyššou čistotou.
Relatívne citlivé na zmeny viskozity oleja.
Rýchlosť opotrebenia sa zvýši, keď je olej silne znečistený alebo sú zlé podmienky mazania.
Interná zubcová čerpadla
Má širší rozsah prispôsobivosti voči viskozite oleja.
Pôsobí stabilnejšie pri vysokoviskóznom oleji alebo prevádzkových podmienkach zameraných na mazanie.
Šetrnejšie voči podmienkam tvorby olejovej fólie.
V. Účinnosť, životnosť a náklady na údržbu
Z hľadiska dlhodobej prevádzky:
Externá zubcová čerpadla
Má nízke počiatočné náklady a jednoduchú údržbu, ale pri vysokej záťaži môžu vibrácie a opotrebenie skrátiť celkovú životnosť.
Interná zubcová čerpadla
Má vyššiu počiatočnú investíciu, ale pracuje plynule s rovnomerným opotrebením, čo je výhodnejšie pre dlhodobý nepretržitý chod.
VI. Porovnanie typických aplikačných scenárov
Bežné aplikácie vonkajších ozubených čerpadiel
Poľnohospodárske stroje
Stavebné stroje
Hydraulické systémy vozidiel
Cenovo citlivé všeobecné hydraulické zariadenia
Bežné aplikácie čerpadiel s vnútorným ozubením
Priemyselné hydraulické systémy
Mazacie systémy
Presné zariadenie
Scenáre s vysokými požiadavkami na hladkosť chodu a stabilitu
VII. Základná logika inžinierskeho výberu
V inžinierskej praxi neexistuje nič také ako „vyspelejšie čerpadlo“, existuje len „vhodnejšie čerpadlo“.
Ak systém uprednostňuje nákladovú efektívnosť, jednoduchú štruktúru a jednoduchú údržbu → vyberte vonkajšie ozubené čerpadlo.
Ak systém uprednostňuje hladký chod, nízku hlučnosť a dlhodobý nepretržitý prevádzok → vyberte vnútorné ozubené čerpadlo.
Ak je výber nevhodný, aj najdrahšie čerpadlo môže mať zlý výkon.
VIII. Inžinierske zhrnutie v jednej vete
Rozdiel medzi ozubenými čerpadlami nie je v ich názvoch, ale v ich štruktúrach; v konečnom dôsledku sa štrukturné rozdiely odrážajú v výkone systému.