EN
У гідравлічних системах шестеренні насоси широко використовуються в будівельній техніці, сільськогосподарській техніці та промисловому гідравлічному обладнанні завдяки простій конструкції, високій надійності та зручному обслуговуванню. Однак на практиці при виборі та експлуатації багато хто не розрізняє робочі характеристики внутрішніх і зовнішніх шестеренних насосів. Часто рішення приймаються лише на основі досвіду або ціни, що зрештою призводить до проблем, таких як високий рівень шуму, низька ефективність і короткий термін служби.
Щоб обрати правильний тип, спочатку потрібно зрозуміти суттєві відмінності між цими двома типами насосів за кількома напрямками: принципами конструкції, характеристиками потоку, рівнем шуму, адаптивністю до умов експлуатації та сферами застосування.
І. Основна відмінність: конструкція визначає все
У основі різниця між внутрішніми та зовнішніми шестерінковими насосами полягає у різних методах зачеплення шестерень, а саме зачеплення безпосередньо визначає безперервність та плавність подачі мастила.
Зовнішній зубчастий насос
Зовнішній шестерінковий насос складається з двох шестерень однакового розміру, які зачіпляються одна з одною зовні всередині корпусу насоса. Під час обертання шестерень на стороні, де шестерні виходять із зачеплення, створюється негативний тиск, що забирає масло через вхідний патрубок. Масло далі транспортується вздовж простору між зовнішнім колом шестерень та корпусом насоса і, нарешті, витискається через вихідний патрубок, коли шестерні знову входять у зачеплення з іншого боку.
Основні характеристики цієї конструкції:
- Чіткий шлях передачі зусиль
- Менша кількість деталей
- Низька складність обробки та збирання
Однак, через порівняно прямий процес зачеплення шестерень, під час транспортування відбувається помітна об'ємна зміна масла.
Внутрішній зубчастий насос
Внутрішній шестеренний насос, з іншого боку, складається з внутрішнього та зовнішнього шестерень. Внутрішня шестерня обертається ексцентрично всередині зовнішньої шестерні. Олово утримується в масляній камері, утвореній між зубами внутрішньої та зовнішньої шестерень, і безперервно та плавно перекачується до виходу під час обертання шестерень.
Порівняно із зовнішньою шестеренною конструкцією, внутрішні шестеренні насоси мають:
- Більш постійне зачеплення
- Менш різкі зміни об'єму масляної камери
- Більш стабільний процес подачі олова
Це також є основною причиною того, що внутрішні шестеренні насоси мають значні переваги щодо плавності роботи та контролю шуму.
II. Пульсація потоку: визначення «стабільності» системи
У гідравлічних системах пульсація потоку є основною причиною вібрацій, шуму та підвищення температури.
Характеристики потоку зовнішніх шестеренних насосів
Через значні зміни об'єму масляної камери під час ввімкнення та вимкнення шестерень у зовнішніх шестеренних насосах, витрата виходу має періодичні коливання. Такі пульсації стають більш вираженими за умов високої швидкості або великих навантажень.
Практичні прояви:
- Надмірна вібрація системи
-очевидні шум у трубопроводах
- Сильніший вплив на клапани та ущільнення
Характеристики потоку внутрішніх шестеренних насосів
У внутрішніх шестеренних насосах зміни об'єму масляної камери є більш безперервними, оскільки масло 'охоплюється' і транспортується між зубами, що забезпечує більш рівномірний вихідний потік. Ця конструкція суттєво зменшує пульсації потоку.
Практичні прояви:
- Більш стабільна робота системи
- Менші коливання тиску
- Більш сприятливий для гідравлічних компонентів
III. Відмінності у шумі та комфорту
Проблеми шуму часто не полягають у "поломці насоса", а радше у невідповідності типу насоса.
Зовнішній зубчастий насос
Вплив зачеплення зубчастого колеса є прямим, що призводить до помітних пульсацій потоку та відносно високого рівня шуму. Однак це цілком прийнятно для обладнання з високою допустимістю шуму, наприклад, для будівельної та сільськогосподарської техніки.
Внутрішній зубчастий насос
Зачеплення є плавним, і потік мастила безперервним, що призводить до значно нижшого рівня шуму. Особливо підходить для промислового обладнання, внутрішніх систем або застосувань із вищими вимогами комфорту.
IV. Адаптивність до гідравлічного масла та умов експлуатації
Зовнішній зубчастий насос
Краще підходить для гідравлічних масел із вищим ступенем чистоти.
Відносно чутливий до змін у в'язкості масла.
Швидкість зносу збільшиться, коли масло суттєво забруднене або умови мащення погані.
Внутрішній зубчастий насос
Має ширший діапазон адаптивності до в'язкості масла.
Працює стабільніше в умовах високої в'язкості масла або орієнтованих на змащення робочих умовах.
Більш сприятливий для умов утворення масляної плівки.
V. Ефективність, термін служби та вартість обслуговування
З точки зору тривалої експлуатації:
Зовнішній зубчастий насос
Має низьку початкову вартість та просте обслуговування, але у високонавантажених системах вібрація та знос можуть скоротити загальний термін служби.
Внутрішній зубчастий насос
Має вищі початкові інвестиції, але працює плавно з рівномірним зносом, що більше сприяє тривалій безперервній роботі.
VI. Порівняння типових сценаріїв застосування
Поширені сфери застосування зовнішніх шестеренних насосів
Сільськогосподарська техніка
Строїльна техніка
Гідравлічні системи транспортних засобів
Універсальне гідравлічне обладнання з обмеженим бюджетом
Поширені застосування шестеренних насосів із внутрішнім зачепленням
Промислові гідравлічні системи
Системи змащування
Точне обладнання
Сценарії з високими вимогами до рівня шуму та стабільності
VII. Основна логіка інженерного вибору
У інженерній практиці не існує такого поняття, як «більш сучасний насос», існує лише «більш підходящий насос».
Якщо система передусім орієнтована на економічність, простоту конструкції та легкість у технічному обслуговуванні → оберіть зовнішній шестеренний насос.
Якщо система передусім орієнтована на плавну роботу, низький рівень шуму та тривалу безперервну експлуатацію → оберіть внутрішній шестеренний насос.
Якщо вибір буде помилковим, навіть найдорожчий насос може працювати погано.
VIII. Короткий висновок інженера в одному реченні
Різниця між шестеренчастими насосами полягає не в їхніх назвах, а в їхній конструкції; зрештою, конструктивні відмінності впливають на продуктивність системи.