ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Устройство масляного насоса [видео]: Принцип работы и схема

Без системы смазки ни один ДВС не сможет работать продолжительное время. Чтобы смазывались самые загруженные компоненты двигателя требуется масляный насос.
Видео про устройство масляного насоса в конце статьи.

Принцип работы масляного насоса:

  1. Всасывающий канал
  2. Ведущая шестерня
  3. Приводной вал
  4. Нагнетательный канал
  5. Ось ведомой шестерни

Общая работа насоса заключается в принудительном вытеснении масла путем создания необходимого давления в системе смазки. В поршневых двигателях зачастую используются шестеренные насосы с внутренним или внешним зацеплением. Их функционирование основано на взаимодействии передач . В обоих случаях устройство масляного насоса обычно приводится в работу с помощью коленчатого вала или цепной передачи.

Во внешнем шестеренчатом насосе масло всасывается в камеру, где в пространстве, ограниченном зубьями, наружным диаметром корпуса насоса и передних стенок, оно транспортируется под давлением вследствие вращения шестерней из всасывающего канала в другие части масляной системы.

Под давлением оно попадает в отверстия в блоке цилиндров, коленчатом валу, подшипниках, толкателях клапанов, головке и т. д. В конструкции такого насоса очень важно поддерживать межзубный зазор (зазор между зубьями двух взаимодействующих колес).

Насос с внутренней сеткой транспортирует масло в межзубных пространствах взаимодействующих колес, которые также ограничены боковыми стенками. В их конструкции крайне важно, чтобы расстояние от боковых стенок и высота зубьев были максимально точными. Форма зубов также должна быть сделана очень тщательно.

Шестеренные насосы расположены как можно ближе к уровню масла. Они обычно изготавливаются из высококачественной углеродистой стали и характеризуются простой конструкцией и высокой надежностью. Также могут работать в диапазоне оборотов от 500 до 4000 об/мин, при этом расход зависит от скорости вращения и размеров насоса.

Масляные насосы с внутренним зацеплением стоят дороже, однако в двигателях легковых автомобилей цены не должны быть такими высокими. Вот почему обычно используются насосы с внешним зубчатым зацеплением, которые работают на более высоких скоростях, хотя первые можно найти во многих моделях. Насосы с внутренними шестернями чаще всего оборудуют грузовики, которым требуется значительное количество масла в системе смазки.

Денис — специалист в сфере автомобилей. Он имеет 5-летний опыт работы на СТО и пишет про новости в мире автомобилей. Теперь он делится своими знаниями с людьми, рассказывает про устройство и ремонт современных авто.

Принцип работы масляного насоса: типы и технические отличия

Масляный насос предназначен для нагнетания масла к трущимся элементам любых систем и агрегатов. В настоящее время различают следующие типы масляных насосов:

  1. Шестереночные
  2. Роторные

Предлагаемая классификация не полная, поскольку шестереночные насосы подразделяются на два дополнительных подтипа:

  • внешнего зацепления;
  • внутреннего зацепления.

Для смазки движущихся элементов необходимо нагнетание, которое обеспечивает подачу этого материала. Именно поэтому они являются устройствами высокого давления. Создание в системе сжатия позволяет доставлять смазочный материал даже к максимально отдаленным движущимся частям.

Масляные шестереночные

Рассмотрим принцип работы масляного насоса шестереночного типа. Благодаря двум шестеренкам, которые располагаются в корпусе устройства, достигается нагнетательное движение смазочного материала. Первая шестеренка или технически правильно – ведущая, сцепляется насечками в виде зубов со второй шестеренкой, технически – ведомой и в процессе их движения, через всасывающую или иными словами нагнетательную магистраль, жидкость, через них, подается к отводящей магистрали и распределяется по системе.

Частота вращения шестереночного механизма будет повышать или понижать давление в системе. В случае перехода допустимой величины задействуется редукционный клапан, который сбрасывает излишки давления вместе со смазкой в специальный приемный картер. Принцип работы масляного насоса происходит абсолютно в автоматическом режиме.

Внешнего зацепления

Работа масляного насоса идентична уже описанной. Отличие кроется в технической части агрегата. Сцепляемые шестеренки находятся внутри самого устройства и приводятся в движение изнутри. Вращательный момент из одной передается на другую. Подающая магистраль соединяется с маслозаборной емкостью путем засасывания масла и выводится через отводящую магистраль уже в сжатом состоянии к трущимся рабочим поверхностям. Подаваемое масло захватывается прокручивающимися зубьями и таким образом создается требуемое системе давление.

Внутреннего зацепления

Конструкция такого типа нагнетателя будет отличаться от предыдущей также конструктивно. Принцип состоит в тех же двух шестеренках, но отличие заключается в том, что ведущая шестеренка располагается внутри ведомой и ряд зубов сцепления у нее также находится во внутренней части.

Необходимо учесть, что оси таких звездочек совпадать не будут и поэтому образуется серповидная полость, которая содержит серповидный разделительный сектор, начало которого находится возле подающей магистрали, а завершается у выпускной.

Принцип работы устройства с внутренним расположением сцепных звездочек несколько отличим. Подающая магистраль выталкивает смазочный материал в оговоренный зазор. Затем смазка перемещается к выпускной магистрали, где в секторе разделения отсекаются ее излишки, что предотвращает протекание между сцепными зубьями. Проходя через него, к выпускной магистрали, он уменьшается в объеме, масло приобретает необходимое ему давление для продвижения по всей системе агрегата.

Принципиальные отличия шестереночных насосов

Такие устройства сегодня практически не применяются. В первом случае камнем преткновения оказалась громоздкость, а во втором – конструктивные сложности. Ложкой дегтя оказалось отсутствие возможности регулировки сжатия смазочных материалов. Излишки давления способны привести к выдавливанию прокладок и сальников, что в свою очередь чревато огромными проблемами.

Естественно, что примитивный сброс давления возможен.

Он осуществляется по средствам перепускного клапана, который вмонтирован в само нагнетающее устройство и представляет подпружиненный поршень, соединяющий выходную магистраль с поддоном. При избыточном давлении смазочный материал преодолев усилие, создающееся пружиной выталкивает поршень, вытекая в поддон, а он сам, после нормализации сжатия, возвращается в исходное положение.

Масляные роторные насосы

Масляный насос роторного типа в техническом плане, схож с устройством шестереночного типа. Разница состоит лишь в том, что в этом случае рабочим элементом уже выступают не «звездочки», а лопасти. Как и у шестеренчатого типа, здесь также присутствует нагнетательная полость, но схема не располагает разделительным сектором из-за его ненадобности.

Лопасти, в отличии от зубьев «звездочек» забирают большие объемы смазки благодаря чему в систему она закачивается в необходимом количестве. Исходя из технических особенностей, роторные устройства также бывают:

  • регулируемые;
  • нерегулируемые.

Достоинство заключается в их компактных размерах и отсутствии забора мощности двигателей, приводящих их в движение. В нерегулируемых насосах также присутствует перепускной или стравливающий клапан, который поддерживает сжатие материала в требуемом диапазоне.

Роторный масляный насос способен поддерживать нужное сжатие, не зависимо от оборотов двигателя, который приводит его в движение. Такое решение было достигнуто применению дополнительного элемента в общей конструкции устройства –подпружиненного подвижного статора. Рассматривая устройство масляного насоса роторного типа можно заметить, что непосредственно ротор находится внутри статора, а он сам располагается непосредственно в корпусе нагнетателя.

Задача новинки состоит в изменении объема полости, которая находится между роторами и технически звучит, как нагнетательная. Не обязательно знать устройство масляного насоса, чтобы рассматривать принцип его работы. При недостаточном давлении с помощью пружины статор смещается, чем увеличивает объем рабочей приемной камеры, которая обеспечивает необходимый приток смазочного материала и в конечном итоге создает требуемое давление.

В случае высокого давления масло преодолевает усилие пружины и отодвигает статор, что в свою очередь способствует уменьшению нагнетательной полости или приемной камеры и снижает степень сжатия. Благодаря такому принципу работы внутреннее сжатие всегда пребывает на требуемом регулируемом уровне в пределах определенного значения.

устройство масляного насоса, принцип работы, неисправности

Масляный насос является важнейшим элементом в системе смазки двигателя автомобиля. Основная задача — создание давления масла в системе смазки, благодаря чему становится возможным подать моторное масло к движущимся частям ДВС.

На разных авто масляный насос двигателя также может отличаться как по конструкции, так и по принципу работы. Далее мы рассмотрим, какие маслонасосы бывают и как они работают, а также основные неисправности данного механизма.

Содержание статьи

Насос масляный: что нужно знать

Итак, насосы масляные обычно представляют собой небольшое по размерам и простое в плане конструкции решение. При этом в случае возникновения сбоев и поломок двигатель автомобиля выйдет из строя очень быстро.

Сам насос  прокачивает масло, поступающее из картера, через маслоприемник, оснащенный сетчатым фильтром. Далее масло от насоса подается к масляному фильтру двигателя, после чего прокачивается дальше по каналам системы смазки.

Масляный насос приводится в движение от коленчатого вала через зубчатое зацепление, еще может быть использован ременной привод. В любом случае, работа маслонасоса синхронизирована с оборотами двигателя. Единственное исключение — на некоторых мощных ДВС с наддувом может стоять электрический масляный насос, который подает масло в турбину даже после остановки мотора для охлаждения турбокомпрессора.

Так вот, если насос создает слишком высокое давление,  через редукционный клапан, который представляет собой простой механизм с пружиной, избыточное давление сбрасывается и масло перекачивается назад в картер двигателя.

Обычно в устройстве системы смазки имеется только один насос. Опять же, исключением является система смазки с сухим картером, где может стоять 2 или даже 3 насоса. Еще добавим, что на высокофорсированных моторах также может стоять радиатор для дополнительного охлаждения масла. В таком случае ставится двухсекционный маслонасос, когда одна часть покачивает масло, а вторая нагнетает масло в радиатор охлаждения.

В целом, основной показатель нормальной работы маслонасоса — постоянное, стабильное и «ровное» давление масла в системе смазки, то есть не допускается снижение или повышение давления выше или ниже заданных пределов.

Особенности конструкции масляного насоса

Прежде всего, насос, который приводится от коленвала, может быть регулируемым и нерегулируемым. Прежде всего, нерегулируемый насос имеет производительность, которая может изменяться в зависимости от скорости вращения коленчатого вала. При этом такой насос всегда прокачивает одинаковое количество масла за один свой оборот.

С другой стороны, важно понимать, что двигатель нуждается в масле не пропорционально росту нагрузки. Это значит, что на высоких оборотах масляный насос может создавать избыточное давление. Именно по этой причине в систему дополнительно интегрирован редукционный клапан.

В свою очередь, регулируемый насос имеет систему регулировки производительности из расчета на единицу времени и с поправкой на рабочий цикл. Если просто, при высоком давлении снижается производительность, при этом в случае падения давления производительность увеличивается.

 Идем далее. Для перекачки моторного масла могут использоваться масляные насосы:

  • шестеренный;
  • роторный;
  • шиберный;

Шестеренные насосы с наружным зацеплением наиболее распространены, так как конструкция отличается простотой и надежностью. В основе лежит шестерня масляного насоса. Всего их две —  ведущая и ведомая, шестерни расположены рядом.

Фактически, привод масляного насоса соединен с ведущей шестерней,  тогда как ведущая шестерня приводит ведомую шестерню в движение. Моторное масло попадает в полость в корпусе насоса, далее шестерни «протягивают» смазку вдоль  стенок, после чего смазка поступает в выпускной канал. Так удается создать необходимо давление масла.

Также есть шестеренные насосы с внутренним зацеплением. Основная особенность – шестерня расположена внутри другой шестерни, тогда как прокачка масла происходит за счет того, что меняется объем так называемой серповидной полости.

  • Роторный насос имеет пару роторов (ведущий и ведомый). Когда роторы вращаются, формируются полости и масло прокачивается к выпускному каналу. Такие насосы бывают регулируемыми, когда объем полостей может меняться, а также нерегулируемыми.

Также следует отметить и шиберный насос. По конструкции это решение имеет ротор, который вращается внутри статора, при этом происходит смещение центральной оси. Ротор имеет прорези, куда вставлены особые шиберные пластины. Эти пластины подвижны, при вращении формируют раздельные закрытые полости с возможностью изменения объема.

Это позволяет регулировать производительность за счет смещения наружного статора. Результат — оси статора и ротора приближаются и отдаляются друг от друга, что и меняет объемы полостей.

Как видно, все насосы достаточно просты, конструкция масляного насоса независимо от типа достаточно надежна. При этом только роторный тип нуждается в высокой точности подгонки деталей. Однако, как и любой другой узел, маслонасос также может выходить из строя. Давайте рассмотрим неполадки маслонасоса и основные причины.

Неисправности масляного насоса

Как правило, даже самый надежный масляной насос выйдет из строя намного раньше положенного срока, если в двигателе:

Фактически, кроме естественного износа и механических повреждений (например, от сильного удара по картеру ДВС), это и есть основные причины преждевременной поломки маслонасоса. Обычно в самом насосе изнашиваются и ломаются подвижные части, которые испытывают нагрузку.

Также выходят из строя валы шестерен, втулки, увеличиваются зазоры и т. д. Обычно к истиранию поверхностей приводит грязное моторное масло, наполненное твердыми частицами.

Также к повреждениям масляного насоса приводит активная коррозия. Например, если в масле эмульсия, антифриз попал в систему смазки, коррозии не избежать. При этом наличие ржавчины на деталях насоса указывает на необходимость его замены.

Еще одной причиной неполадок является загрязнение редукционного клапана и/или сетки маслозаборника. В этом случае «давление» масла скачет, мотор активно изнашивается, также страдает маслонасос. Чтобы решить проблему, нужно периодически чистить указанные элементы или выполнять их замену.

Итак, если суммировать, причины выхода из строя масляного насоса:

  • естественный износ на больших пробегах;
  • засорение масляного фильтра, когда открыт его перепускной клапан и нет фильтрации твердых частиц;
  • критическое снижение уровня масла в двигателе по тем или иным причинам;
  • забит фильтр маслоприемника, масло не прокачивается через него в должном объеме;
  • залито масло с высокой вязкостью, масло потеряло свойства, то есть смазка сильно густеет;
  • поломка редукционного клапана, его «залипание» по причине загрязнения;
  • в систему смазки попала охлаждающая жидкость;

В любом случае, маслонасос нужно снимать, осматривать и дефектовать, промерять зазоры и т. д. В случае, когда зазоры в допусках, возможен ремонт масляного насоса. Если же насос изношен или сильно поврежден, его сразу меняют на новое устройство.

Полезные советы

Вполне очевидно, что даже такое надежное решение, как масляный насос, имеет ограниченный срок служб. Само собой, чтобы увеличить ресурс, необходимо учитывать рассмотренные выше причины поломок маслонасоса. Понимание причин позволяет избежать подобных неприятностей.

Первое, всегда нужно менять масло и масляный фильтр регулярно, а также следить за уровнем моторного масла и его состоянием. Если видно, что масло сильно почернело, изменилась его вязкость, а также возникают проблемы с давлением масла на разных режимах работы ДВС, следует проверить смазку, а также работоспособность маслонасоса двигателя.

При необходимости осмотра и замены масляного насоса следует в обязательном порядке также заменить моторное масло и фильтр масла, а также тщательно почистить картер двигателя, проверить состояние редукционного клапана и маслозаборника. Еще рекомендуется выполнить полную промывку системы смазки перед заливкой свежего масла.

Что в итоге

Как видно, масляный насос представляет собой простой и надежный механизм. Сам насос работает в масле, что защищает его от износа и коррозии. Получается, важно следить за состоянием смазки, что увеличивает срок службы всего ДВС в целом и маслонасоса в частности. Это в полной мере касается любых типов моторов и механических масляных насосов, которые на них установлены.

Напоследок отметим, что также важно периодически осуществлять чистку системы смазки двигателя, выполняя промывку масляной системы перед заменой моторного масла. Такой подход позволит увеличить срок службы самого смазочного материала и силовой установки.

Именно от масла во много зависит не  только эффективность работы ДВС, но и общий ресурс двигателя, его механизмов, деталей и узлов. При этом маслонасос системы смазки двигателя также не является исключением.

Масляный насос автомобиля принцип работы

Состояние и функциональность двигателя автомобиля, как известно, во многом зависит от работы системы смазки, обеспечивая тем самым наименьший износ деталей. Масляный насос, входящий в состав системы смазки, предназначен для подачи моторного масла в систему с помощью создания необходимого давления. Это касается системы смазки, использующей подачу масла из поддона картера. Если моторное масло поступает в систему из масляного бака, то есть система носит название «сухой картер», то масляный насос гонит масло из картера в масляный бак.

Масляный насос может быть регулируемым и тогда необходимое давление моторного масла в системе регулируется с помощью изменения производительности насоса. В том случае, когда масляный насос нерегулируемый, то необходимое давление масла обеспечивается с помощью редукционного клапана. Приводится в действие масляный насос при помощи коленвала или распредвала.

По конструктивным особенностям масляный насос может быть двух типов:

• Шестерной

В этом случае в корпусе масляного насоса имеются две шестерни, ведомая и ведущая, и с их помощью моторное масло захватывается и через нагнетательный канал поступает в систему смазки. Шестеренные конструкции могут быть с наружным (шестерня около шестерни) и внутренним (шестерня в шестерне) зацеплением. Имея одинаковую производительность, конструкция с внутренним зацеплением имеет меньшие размеры. Шестерная конструкция насоса является нерегулируемой. При опасном повышении давления масла срабатывает редукционный клапан и сливает лишнее количество масла в картер или во всасывающую полость.

• Роторный.

В роторном масляном насосе захват и нагнетение моторного масла в систему происходит при помощи лопастей роторов, а при излишнем давлении масла срабатывает редукционный клапан. Такая схема применима для роторного нерегулируемого насоса. Но конструкция роторного масляного насоса может быть регулируемой. В этом случае в устройство добавлен подвижный статор с регулировочной пружиной.

Принцип действия


При помощи поворота статора меняется положение ведомого ротора. Подробнее: масляный насос приводится в действие при вращении коленвала. При увеличении числа оборотов коленчатого вала давление моторного масла в системе падает, потому что увеличивается потребность в нем. При понижении давления регулировочная пружина изменяет положение статора, а он меняет расположение ротора и его лопастей. Объем поступающего масла увеличивается, давление моторного масла в системе повышается. При понижении частоты оборотов коленвала принцип действия аналогичен: потребность в масле уменьшается, давление увеличивается, регулирующая пружина из-за повышения давления сжимается и изменяет положение ротора, объем поступающего масла снижается, давление уменьшается.

назначение, устройство и принцип работы

Один из элементов сложной системы смазки двигателя – масляный насос. Именно с его помощью моторное масло поступает ко всем элементам силового агрегата, и именно благодаря ему двигатель может работать без каких-либо проблем и сбоев.

Устройство масляного насоса не особо сложное, и разобраться в нем может каждый автолюбитель. Зная его конструкцию и принцип действия, можно вовремя заметить первые признаки неисправности и принять соответствующие меры до того, как проблема зайдет далеко.

Назначение масляного насоса двигателя

Система смазки двигателя – ответственный участок работы. Чтобы моторное масло прошло по всем каналам и попало на все детали, необходимо создать давление, другими словами, качать масло по системе, а не ждать, что оно пойдет самотеком. Конструкторы давно решили этот вопрос, когда разработали масляный насос. Идея оказалась настолько удачной, что до сегодняшнего дня менялись только конструктивные решения самого насоса, но не его принцип работы.

Назначение масляного насоса – постоянная прокачка моторного масла по всей системе смазки двигателя. Если давление в масляной системе всегда стабильное, не приближается к минимальной или максимальной критической отметке, значит, масляный насос работает вполне нормально.

Виды масляных насосов, их устройство и принцип работы

Задача у насоса простая: качай себе моторное масло по кругу. А вот вариантов конструкции есть несколько, поскольку во всём мире инженеры продолжают совершенствовать каждый, даже самый мелкий, узел автомобиля.

По конструкции насосы бывают роторные, шестеренные (с наружным и внутренним зацеплением шестерен) и шиберные (пластинчатые).

  1. Самый простой шестеренный маслонасос представляет собой две шестерни с удлиненными зубьями, установленные в рабочей камере так, чтобы входить в зацепление. Одна из шестерен соединена с валом насоса, то есть является ведущей, вторая ведомая, вращается только благодаря зацеплению с первой. Моторное масло подхватывается шестернями во время вращения и переносится на противоположную сторону, в масляные каналы. Это схема насоса с наружным шестеренным зацеплением.

    Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

  2. У шестеренного насоса с внутренним зацеплением конструкция другая. Его рабочий узел состоит из двух шестерен, вставленных друг в друга. При этом одна шестерня (большая) имеет зубцы на внутренней окружности, а вторая (меньшая) – на наружной. Этими зубцами шестерни входят в зацепление, образуя полость в форме полумесяца. Масло перекачивается при вращении внутренней шестерни, в результате чего внешняя шестерня тоже крутится, перемещая масло вместе с ведущей шестерней.

    Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

  3. Роторный насос по принципу действия похож на шестеренный с внутренним зацеплением. У роторного тоже есть два вложенных друг в друга элемента (ротора) и перекачка масла тоже происходит благодаря их вращению.

    Устройство роторного насоса: (1 — полость всасывания; 2 — масло; 3 — внешний ротор; 4 — нагнетательная полость; 5 — приводной вал; 6 — внутренний ротор)

  4. Шиберный насос представляет собой рабочую камеру, в которую вставлен ротор цилиндрической формы с прорезями. В прорези вставлены плоские пластины-шиберы, способные свободно двигаться в этих прорезях. Когда ротор вращается, пространство между ним стенками рабочей камеры делится на сектора. Эти сектора захватывают порции жидкости и переносят ее в нагнетательный канал. Конструкция шиберного насоса позволяет регулировать его производительность, смещая статор и таким образом меняя объем рабочей камеры.
Шиберный насос

По адаптивности различают регулируемые и нерегулируемые типы насосов.

  1. У первых есть возможность менять производительность в зависимости от того, какая у двигателя на данный момент есть потребность в смазке. Регулируемые насосы гарантируют, что в любое время мотор будет получать столько масла, сколько ему надо.

    Устройство регулированного роторного насоса: (1 — промежуточный корпус; 2 — наружный ротор; 3 — внутренний ротор; 4 — пружина регулятора; а) при пониженном давлении масла; б) при повышенном давлении масла)

  2. Производительность нерегулируемых насосов зависит исключительно от скорости вращения коленвала. Для большинства автомобилей этого вполне достаточно, если не тюнинговать их для гонок. Чтобы при наборе мощности двигателя не создать слишком высокого давления в системе смазки, у нерегулируемых насосов предусмотрен редукционный клапан. Он открывается, когда давление доходит до критической точки, и часть масла уходит обратно в картер, то есть служит для стабилизации давления в системе смазки.

Типы привода насоса бывают электрические и механические.

  1. Электрические маслонасосы встречаются довольно редко как конструктивное решение. Используются они в турбированных двигателях, рассчитанных на высокие (спортивные) нагрузки. Электропривод нужен для того, чтобы насос продолжал работать после того, как двигатель остановится, охлаждая раскаленную турбину.
  2. Механические масляные насосы с приводом от коленвала двигателя используются в большинстве автомобилей. Привод может быть ременным или зубчатым, это зависит от конструкторского решения. Скорость работы насоса (и его продуктивность в единицу времени) зависят от нагрузки на двигатель. В этом есть своя логика: чем быстрей работает мотор, тем больше ему нужно охлаждение, очистка и смазка.
Принцип работы некоторых масляных насосов

Где стоит масляный насос? Если говорить о системе смазки с “мокрым” картером, то есть обычной, то в ней насос стоит внизу, подавая масло в систему из картера, снизу вверх. Если это нерегулируемый тип насоса, то при создании избыточного давления лишнее масло будет сливаться через редукционный клапан обратно в картер. На обычный двигатель достаточно одного насоса.

Расположение масляного насоса вместе с другими элементами двигателя: (1 – масляный насос; 2 – прокладка масляного насоса; 3 – приемник масляного насоса; 4 – прокладка картера; 5 – картер; 6 – датчик положения коленчатого вала)

Система смазки с сухим картером, когда для масла предусмотрен отдельный резервуар, устанавливается на мощные спортивные автомобили, а значит, рассчитывается на высокую нагрузку. На такой двигатель могут ставиться два и даже три масляных насоса, поскольку на максимальной скорости такой двигатель требует и охлаждения, и смазки.

Неисправности и их признаки

У масляных насосов достаточно большой ресурс: благодаря работе с моторным маслом они мало изнашиваются, а благодаря простой конструкции почти не имеют слабых мест.

Чтобы масляный насос жил долго и счастливо, ему нужно нормальное моторное масло и хороший масляный фильтр. Твердые частички (а они обязательно будут появляться в двигателе, даже новом, во время работы) изнашивают рабочие поверхности насоса. Большинства поломок насоса можно было бы избежать, просто проходя регулярное ТО.

Возможные неисправности масляных насосов:

  1. Износ рабочих частей насоса – шестеренок, пластинок шибер или ротора, а также внутренней поверхности рабочей камеры. При появлении выработки эффективность работы насоса снижается, начинаются проблемы с закачкой масла в каналы системы;
  2. Поломка редукционного клапана. У него очень простая конструкция, по сути это пружина определенной жесткости, удерживающая клапан на месте. Но даже такая элементарщина может сломаться, и тогда начинаются проблемы с регулировкой давления в системе;
  3. Засор фильтра насоса. На любой насос ставится фильтр-сетка грубой очистки перед маслозаборником. Конечно, основную задачу по очистке моторного масла берет на себя основной масляный фильтр, но и пренебрегать защитой насоса тоже не следует. Периодически фильтр-сетка забивается и не пропускает масло;
  4. Плохо закреплен фильтр на масляном насосе. В этом случае внутрь насоса будут попадать твердые частички и царапать поверхность металлических деталей;
  5. Изношена прокладка масляного насоса. Любые уплотнители рано или поздно начинают течь, поэтому производители продают ремкомплекты.

Неполадки с масляным насосом имеют характерные признаки:

  1. Повышается или понижается давление в системе смазки, о чём предупреждает индикатор на панели приборов;
  2. Тревожным признаком будет слишком быстрый расход масла, свидетельствующий о возможной его утечке.

Заключение

Что сделать, чтобы масляный насос служил долго и счастливо? В первую очередь, выполнять обычные сервисные процедуры: своевременную замену моторного масла и комплекта фильтров. Во время ТО попросите мастера проверить, всё ли в порядке с масляным насосом. Ну а если проблема уже появилась, с ее решением лучше не затягивать. И целый насос, и отдельные запчасти к нему можно приобрести, если пришла пора его ремонтировать.

Масляный насос

Узнайте, что такое масляный насос в автомобиле и как он работает. Их виды, отличия, фотографии, видео и схемы.

Содержание статьи:

Понятие и назначение масляного насоса

«Масляным» является насос, оказывающий давление в системе на смазку, вследствие чего, все подвижные элементы двигателя внутреннего сгорания обеспечиваются смазкой. В сухом картере, помимо транспортировки смазки, эта деталь в автомобиле способствует так же перекачке масла с картера двигателя к масляному баку.

Приведение в действие масляного насоса осуществляется посредством коленчатого вала либо распределительного вала через приводной вал.

Виды (по характеру управления)

Их можно объединить в две группы, зависимо от особенностей управления:

  1. Регулируемые.
  2. Нерегулируемые.


Первые поддерживают неизменное давление в системе смазки благодаря регулированию производительности насоса. В нерегулируемых же давление не изменяется за счёт действия редукционного клапана.

Виды масляных насосов (зависимо от конструкции)

По конструкционным особенностям они могут быть:

  1. Роторного типа (масло передаётся лопастями роторов).
  2. Шестеренного типа (масло передаётся посредством шестерёнок).


Последние, в свою очередь, по конструкции делятся на два вида: с наружным зацеплением (две шестерни находятся около друг друга), и с внутренним зацеплением (одна шестерня находится в другой). Если производительность таких насосов одинаковая, габаритные размеры у шестерённого насоса внутреннего зацепления меньше, чем у насосов с наружным зацеплением шестерёнок, вследствие нахождения шестерёнок одной в другой.

1. Устройство масляного насоса шестеренного типа

  1. ведомая шестерня
  2. всасывающий канал
  3. ведущая шестерня
  4. приводной вал
  5. нагнетательный канал
  6. ось ведомой шестерни


В корпусе насоса размещены ведущая (первая) и ведомая (вторая) шестерни. Они передают масло от всасывающего канала через нагнетательный канал в систему. Зависимо от частоты вращения коленчатого вала, прямо пропорционально меняется производительность масляного шестеренного насоса. Если давление нагнетаемого масла выше допустимой величины, определённой для насоса, то часть масла переходит во всасывающую полость или прямо в картер двигателя при помощи редукционного клапана, срабатывающего с ростом давления автоматически.Масляные насосы шестеренного типа относятся к нерегулируемым видам.

2. Устройство роторного типа

  1. всасывающая полость
  2. масло
  3. внешний ротор
  4. нагнетательная полость
  5. приводной вал
  6. внутренний ротор


Конструкция масляного насоса роторного типа представляет собой ведущий (внутренний) и ведомый (внешний) роторы, помещённые в корпусе.

В нерегулируемом роторном насосе масло, всасываемое насосом, нагнетается в систему, переносясь через лопасти роторов. При превышении давления так же автоматически срабатывает редукционный клапан.

В отличие от нерегулируемого, в регулируемом насосе роторного типа присутствует подвижный статор, снабжённый регулировочной пружиной для обеспечения постоянного давления, независимо от частоты вращения коленчатого вала. Этот подвижный статор контролирует постоянство давления, изменяя объём полости между внутренним и внешним роторами, поворачивая статор в нужном направлении.

Преимуществами регулируемого масляного насоса перед нерегулируемым типом являются:

  1. Снижение величины отбираемой мощности от двигателя (до 30%).
  2. Дольше происходит износ масла вследствие уменьшения частоты оборотов, а следовательно и числа оборотов.
  3. Масло вспенивается не так сильно как у нерегулируемого вида.

3. Принцип работы регулируемого насоса роторного типа

А — Сторона нагнетания
Б — Сторона всасывания

  1. нагнетательная полость
  2. внешний ротор
  3. внутренний ротор
  4. регулировочная пружина
  5. всасывающая полость
  6. приводной вал
  7. подвижный статор


С ускорением частоты вращения коленчатого вала потребность в притоке масла растёт, вследствие чего в системе давление снижается. Регулировочная пружина, реагируя на снижение давления, приводит в движение статор, воздействующий после этого на прикасающийся к нему ведомый ротор. Вследствие этого объём всасывающей полости уменьшается и, соответственно, снижается производительность масляного насоса.

Схема масляного насоса ВАЗ 2115, 2114 (Лада Самара)

  1. корпус насоса;
  2. ведомая шестерня;
  3. ведущая шестерня;
  4. редукционный клапан;
  5. пружина редукционного клапана;
  6. пробка;
  7. уплотнительное кольцо;
  8. передний сальник коленчатого вала;
  9. крышка насоса;
  10. резиновое уплотнительное кольцо;
  11. маслоприемник.


Видео

Honda Steed 400 Стук масляного насоса

Принцип работы шестеренного масляного насоса

Существует около полутора десятков самых разных насосов для технических жидкостей. Их применение может быть обусловлено необходимым давлением на выходе, производительностью и габаритными размерами устройства. Если в сельском хозяйстве и в строительстве практически ничего не ограничивает возможность применения насоса той или иной конструкции, то под капот автомобиля можно поместить далеко не каждый насос. Одним из видов гидронасосов, активно применяемый в автомобилестроении, стал насос шестерёнчатого типа.

Что такое насос шестерёнчатый насос

Для нормального функционирования двигателя и различных систем автомобиля может применяться как мембранный насос, шестерёнчатый, так и роторный. В тех системах, где необходимо добиться высокого давления, хорошей производительности и стабильной длительной работы, применяют именно насос шестерёнчатого типа. Как правило, это масляный насос системы смазки двигателя. Его задача состоит в том, чтобы обеспечить номинальное давление масла, которое жизненно необходимо для качественной смазки трущихся деталей.

В некоторых типах автомобильных моторов, с сухим типом картера и масляным бачком, насос дополнительно производит перекачку жидкости из картера обратно в бачок. Шестерёнчатый насос это устройство, способное перекачивать жидкость с помощью лопастей (зубьев) шестерён. Одна из них ведущая, которая соединена с приводным валом, вторая ведомая, она вращается свободно и входит в постоянное зацепление с ведущей.

Как работает гидравлический насос

Принцип работы шестерёнчатого насоса показан на схеме ниже. Жидкость попадает во впускной патрубок либо самотёком, либо под воздействием разряжения, которое создаёт насос, а на выходе из устройства жидкость уже имеет необходимое для системы давление. Оно может регулироваться как оборотами насоса, так и специальным ограничительным клапаном. Принцип действия устройства заключается в постоянном изменении объёма между зубцами ведущей и ведомой шестерни, помещённых в герметичный корпус.

Насос шестерёнчатый находит широчайшее применение не только в автомобилестроении благодаря целому ряду важных технических показателей:

такой насос способен подавать жидкость очень равномерно, без перепадов давления;

его конструкция предельно проста, поэтому крайне надёжна;

он не требует частого и сложного обслуживания и очень прост в ремонте;

срок эксплуатации такого устройства достаточно длительный;

насос может создавать высокое давление и имеет высокую производительность.

Виды шестерёнчатых насосов

В автомобильном моторе масляный шестерёнчатый насос может приводиться в движение или от коленвала, или от распредвала посредством привода. Устройство бывает как регулируемого типа, так и без регулировки. Последний поддерживает стабильное давление при помощи контрольного клапана, как правило, шарикового типа. (шарик, нагруженный пружиной, перекрывает маслопровод до момента обеспечения определённого давления в контуре смазки).

Насос регулируемого типа может изменять давление в контуре только изменяя свою производительность в зависимости от оборотов мотора, а в насосах нерегулируемого типа, при превышении номинального давления срабатывает защитный (перепускной) клапан, который ограничивает подачу масла, направляя его излишки либо во всасывающий объем, либо в картер мотора. По конструкции шестерёнчатый насос может быть двух типов:

С зацеплением наружного типа, когда шестерни находятся рядом на параллельных осях.

С зацеплением внутреннего типа, когда шестерни помещены одна в другую.

Оба типа насосов имеют схожие технические характеристики по производительности, но размеры насоса с наружным зацеплением больше. Более компактный насос с внутренним расположением шестерён. сложнее в производстве, поэтому и цена его на порядок выше.

Недостатки и поломки устройства

Несмотря на довольно простую конструкцию, устройство может терять работоспособность, о чем будет говорить низкое давление в контуре или его полно отсутствие. Это может произойти по нескольким причинам. Самая распространённая из них — поломка привода насоса. Могут повредиться шлицы приводного вала, также при определённом уровне естественного износа давление насоса может быть недостаточным.

При недостаточном давлении виновником может быть редукционный клапан, который может засориться или пружина, которая нагружает клапан, может потерять свои свойства. Сам шарик может перекоситься и клапан не сможет работать корректно. Пониженное давление может быть следствием загрязнения полостей насоса или всасывающего канала, загрязнение масляного фильтра. Нерегулируемый шестерёнчатый насос все реже используется в современной технике, поскольку он способствует повышенному износу масла, а КПД его чрезвычайно мал. К тому же мощность двигателя, затраченная на привод устройства, на 35% выше по сравнению с роторным, более современным масляным насосом.

Насос – это гидравлическая техника различного назначения, которая может работать в режиме насоса или гидромотора в зависимости от того, какой вращательный момент передан валу. Вал может вращаться вправо, влево и в обратную сторону (реверсивно).

По своему прямому назначению насосы могут быть крыльчатыми и поршневыми, сильфонными и пластинчато-роторными, кулачковыми с серпообразым ротором и импеллерными, синусыми и винтовыми, перестальтическими (шланговыми) и вихревыми, мембранными и оседиагональными (шнековыми), центробежными и многосекционными, струйными аппаратами, гидротараннымии шестеренчатыми. Сегодня поговорим именно о шестеренчатых насосах.

Общее описание и назначение шестеренчатых насосов

Шестеренчатые насосы были запатентованы в СССР в конце сентября 1977-го года четырьмя инженерами мелитопольского института механизации сельского хозяйства Анатолием Кастеляни, Иваном Федоренко, Владимиром Черкуном и Михаилом Довгалем. Номер первого в СССР патента на усовершенствованный насос шестеренчатый – 646090. При этом, аппарат НШ, в том виде, в котором мы его знаем, был изобретен Олегом Барановым в 1968 году.

Шестереночный, шестерной – это то же самое, что и шестеренные насосы, которые нашли широкое применение в системах гидравлики последнего поколения. Шестеренные насосы делятся на технику для:

Шестеренные насосы (НД) рассчитаны на уровень давления до 5-ти атмосфер, (СД) рассчитаны для уровня давления до 30-ти атмосфер и высокого (ВД) – на уровень давления до 70-ти атмосфер. При этом шестеренчатый насос НД может применяться в смазочных и охладительных системах станков, СД – в системах гидравлики фрезерных и шлифовальных станков.

Применение шестеренчатых насосов высокого давления можно встретить в гидравлической системе протяжного, сверлильного, фрезерного или токарного оборудования. Бывают также модели, специально спроектированные, чтобы пропускать воду или керамический краситель, масло или смазочные материалы.

Кроме того, эти аппараты делятся на:

  • шестеренный насос с внутренним зацеплением;
  • с зацеплением наружного типа.

Аппараты с наружным зацеплением – это техника, рассчитанная для работы с вязкими жидкостями, которые используют для смазки. Эти аппараты достаточно просты в изготовлении, но не такие компактные, как аппараты с зацеплением внутреннего типа.

Принцип работы шестеренчатого насоса

Ведомая шестеренка аппарата с наружным способом зацепления вращается при постоянном контакте с ведущей шестеренкой. При этом шестеренки вращаются в противоположные стороны, и в полости всасывания, в момент выхода зубьев из зацепления образуется вакуум.

Схема действия шестеренчатого насоса

За счет образования вакуума жидкость попадает в полость всасывания, где постепенно перемещается в полость нагнетания, откуда выталкивается зубьями в нагнетательный трубопровод. При этом, контакт между зубьями шестеренок такой плотный, что делает обратный ток жидкости из камеры нагнетания в камеру всасывания невозможным.

В аппаратах с внутренним принципом зацепления принцип работы шестеренного насоса примерно тот же, за исключением того, что ведущая шестеренка, которую вращает электродвигатель, вращает и внешнее колесо. Всасывание жидкости обеспечивается создаваемым вакуумом, а предохранительным клапаном между отсеком всасывания и нагнетания в данном случае служит серповидный уплотнитель.

Например, производитель насосов шестеренных Вosch, создал целую линейку аппаратов AZP с внешним принципом зацепления, которая состоит из моделей:

  • AZPB;
  • AZPF;
  • AZPN;
  • AZPG;
  • AZPS;
  • AZPT;
  • AZPU;

Это модельный ряд нерегулируемых аппаратов с номинальным давлением от 250 до 280 бар. В остальном отличаются типовым рядом (последней буквой в маркировке модели от В до J). При этом, первые две буквы – AZ – это обозначение самого изделия, а Р – функция. Различия в типоразмерности внутри модельного ряда идут по постоянному и кратковременному рабочему давлению, а также минимальной и максимальной скорости вращения.

Последние четыре модели в списке обладают дополнительной функцией бесшумности при работе. Дополнительные характеристики всегда можно посмотреть в техническом паспорте и конфигураторе изделия.

Серия шестеренных насосов Г11 и Г11-11А используется в дозирующих устройствах и в аппаратах, где применяют технические масла и смазки, в которых повышенный уровень кинематической вязкости (до 400 мм²/с). При этом вязкость насосов может ограничиваться лишь смазывающей способностью жидкости и мощностью двигателя самого насосного аппарата.

Срез шестеренчатого насоса

Износостойкий корпус из чугуна и крышка из алюминиевого сплава, шестеренки из хромистой стали и манжетный тип уплотнения вала обеспечивают бесперебойную и надежную работу техники даже в условиях нагревания смазочных материалов до 60°C.

В стандартной модели насосов Г11-11А используют вал с правосторонним вращением. Но, по желанию заказчика модель можно модифицировать под левостороннее вращение или вообще, заменить прямое движение жидкостей на реверсивное. Обо всех изменениях будут сообщать дополнительные буквы в маркировке (Л или Р).

Но, если техника моделей Г11 и Г11-А использовалась для перекачки материалов, которые не вызывали коррозию и не представляют опасность при эксплуатации, то продукция компании VIP Technology рассчитана на абразивные, агрессивные и горючие материалы. Такие, например, как лак или краски, нефтепродукты или битум, нефтяного или дизельного топлива.

Такую насосную технику изготавливают из углеродистой стали и чугуна, а все уплотнения в конструкции представляют из себя соединение, в составе которого двойной графит и керамика. Иногда прокладки для вала и ведущего колеса могут выполняться из бронзы.

Принцип работы шестеренчатого насоса (видео)

Причины поломки шестеренной насосной техники

Основное условие нормальной работы любой гидравлической техники – это достаточный уровень давления жидкости внутри системы. Для того, чтобы более подробно рассмотреть возможные варианты неисправностей аппаратов, нужно четко понимать схематическую конструкцию напорной шестеренчатой техники. Состоит шестеренный агрегат из:

  • корпуса;
  • крышки;
  • ведущей шестерни;
  • ведомой шестерни;
  • втулки;
  • сальника;
  • уплотнителя;
  • пластины;
  • пружины;
  • патрубка
  • распределителя.

Вариант при котором отсутствует подача жидкости или ее поступает недостаточно возможен, если неисправен привод или перепутано направление движение жидкости. Например, по техпаспорту оно должно быть правым, а у вас стоит левое или реверсивное. Этот вариант так же возможен, если есть утечка жидкости или степень загрязнения жидкости превышает допустимые по техническому паспорту нормы.

Если внутри насосной техники стала образовываться пена, то это значит, что произошла разгерметизация корпуса, и в систему проникает воздух. Если в распределителе засорился золотник, или неправильно отрегулирован предохранительный клапан, то аппарат не будет давать нужного давления. Кроме того, обе эти причины могут привести к перегреву самого агрегата.

Если корпус вибрирует или издает не характерные для нормального режима работы звуки, стоит проверить привод на степень износа или трубопроводы на предмет возможной закупорки из-за повышенной вязкости жидкости внутри насоса. Если привод очень изношен, то напорная техника будет самопроизвольно отключаться.

Шестеренчатый или шестеренный насос это насос объемного типа. Широкое распространение данные насосы получили при работе с вязкими продуктами, такими как различные типы нефтепродуктов, масла, топлива и.т.д. Выделяют два основных типа шестеренчатых насосов: насосы с внешним зацеплением и насосы с внутренним зацеплением.

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением часто использует в качестве смазочных насосов в станках, в силовом оборудовании и в качестве масляных насосах в различных типах двигателя.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами данного насоса являются шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении. Шестерни в насосе могут располагаться, как в один ряд так и в два. Зубья шестерен имеют различные формы:

— прямозубая цилиндрическая форма

— косозубая цилиндрическая форма

Косозубые и шевронные шестерни обеспечивают наиболее плавный поток, чем прямозубые. Хотя у всех указанных типов жидкость перекачивается довольно гладко, без пульсаций. На большие производительности чаще используют косозубые и шевронные колеса.

Шестеренчатые насосы с небольшой производительностью обычно работают на скорости 1750 или 3450 об/мин. У насосов с большим типоразмером шестерни вращаются со скоростью порядка 650 об/мин.

Между рабочими органами насоса и корпусом практически нет зазоров. Вал насоса поддерживается с обеих сторон. Все это позволяет производить шестеренчатые насосы высокого давления до 200 бар. Поэтому насосы широко применяются в гидравлических системах

В устройстве шестеренного насоса с внешним зацеплением можно выделить следующие основные элементы:

Схема шестеренного насоса с внешним зацеплением

  • Ведущая шестерня
  • Ведомая шестерня
  • Вал насоса, соединенный с приводом
  • Система уплотнения вала
  • Задний подшипник (втулка)
  • Передний подшипник (втулка)

Принцип работы шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ведущая шестерня передает это движение ведомой. Шестерни вращаются соответственно в противоположные стороны.

  1. Когда шестерни выходят из зацепления они создают разряжение с всасывающей стороны насоса. Перекачиваемая жидкость течет в образовавшуюся полость и захватывается зубьями шестерни.
  2. Среда перемещается в карманах между зубьями, вдоль внутренней части корпуса насоса. Между самими шестернями жидкость не проходит.
  3. Благодаря зацеплению зубьев шестеренчатых колес жидкость под давлением выталкивается в напорный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Основные элементы шестеренчатых насосов внешнего зацепления могут быть выполнены из самых различных материалов для обеспечения необходимой коррозионной стойкости, как при работе с неагрессивными жидкостями, так и при перекачке таких сред как кислоты. Чаще всего данный тип насосов встречается с исполнением корпуса и основных вращающихся элементов из чугуна.

Можно выделить следующие основные материалы:

Проточная часть насоса:ШестерниУпорные втулки
· Серый чугун· Углеродистая сталь· Графит
· Ковкий чугун· Нержавеющая сталь· Бронза
· Углеродистая сталь· Дуплекс· Карбид кремния
· Нержавеющая сталь· PTFE
· Дуплекс· Композитные материалы PPS
· Композитные материалы (PPS, ETFE)

Типы уплотнения вала насоса

  • Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
  • Манжетное уплотнение
  • Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
  • Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

Преимущества:
  • Перекачка высоковязких жидкостей
  • Высокое давление
  • Нет перегрузок на валу из-за подшипников с двух сторон
  • Тихая работа
  • Широкий выбор материалов
  • Возможность использовать в качестве дозировочных
  • Реверсивный насос
Недостатки:
  • Четыре упорных подшипника располагаются в перекачиваемой среды
  • Недопустимо попадание твердых включений
  • Не эффективны при работе с жидкостью с низкой вязкостью
  • Недопустима работа «в сухую»

Области применения

Шестеренчатые насосы внешнего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности.

  • Энергетика
  • Нефтяная и газовая промышленность
  • Химическая промышленность
  • Гидравлические системы
  • Машиностроение
  • Пищевая
  • Фармацевтическая
  • Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса :

  • Перекачка топлива и смазочных масел
  • Дозирование присадок и полимеров
  • Перекачка хим. реагентов
  • Работа в гидравлических системах
  • Микродозирование

Основные производители

  • Viking http://www.vikingpump.com
  • Zeilfelder http://www.zeilfelder-pumpen.com/
  • Verder https://www.verderliqu >Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением универсальны. Они часто используются как для жидкостей с низкой вязкостью, такие как растворители, бензин и.т.д. Так же они прекрасно работают с высоковязкими жидкостями, например битум, клей, жидкое стекло, присадки, шоколад. Насосы могут работать в широком диапазоне по вязкости: от 1 до 1 000 000 сПз.

Помимо этого насос может перекачивать жидкость с очень высокой температурой до + 400 ˚С. Это достигается за счет настраиваемого зазора между зубьями ротора и корпуса насоса в зависимости от температуры и вязкости.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами шестеренного насоса с внутренним зацеплением является ротор и ведомое колесо, которые работают по принципу «шестерня в шестерне». В устройстве данного типа шестеренчатого насоса также можно выделить следующие элементы:

Схема шестеренного насоса с внутренним зацеплением

  • Ведомая шестерня
  • Ротор
  • Система уплотнения вала
  • Всасывающий патрубок
  • Нагнетательный патрубок
  • Встроенный предохранительный клапан

Принцип действия шестеренного насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ротор передает это движение ведомой шестерне.

  1. Жидкость поступает через всасывающий патрубок в образовавшуюся полость между ротором (внешняя шестерня) и ведомой шестерней (внутренняя шестерня).
  2. Жидкость проходит через насос между зубьями ротора и ведомой шестерни. Специальная вставка по форме полумесяца разделяет жидкость и действует как уплотнение между всасывающим и нагнетательным патрубком.
  3. Перед вытеснением жидкости из напорного патрубка проточная часть насоса практически полностью заполнена жидкостью. Ротор и ведомое внутреннее колесо образуют полностью запертые уплотненные карманы, в которых и транспортируется жидкость. Затем шестерни повторно зацепляются и тем самым выдавливают жидкость в нагнетательный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Проточная часть насоса:Роторы и ведомые шестерниУпорные втулки
· Серый чугун· Серый чугун· Карбид вольфрама
· Ковкий чугун· Ковкий чугун· Бронза
· Углеродистая сталь· Углеродистая сталь· Карбид кремния
· Нержавеющая сталь· Нержавеющая сталь· Керамика
· Дуплекс· Дуплекс
· PTFE

Типы уплотнения вала насоса

  • Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
  • Манжетное уплотнение
  • Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
  • Торцевое газовое уплотнение (газодинамическое бесконтактное уплотнение)
  • Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

Преимущества:
  • Только два подвижных элемента
  • Только одно уплотнение вала
  • Перекачка высоковязких жидкостей
  • Работа без пульсаций
  • Низкий NPSHr
  • Настраиваемый зазор между зубьями и корпусом
  • Широкий выбор материалов
  • Реверсивный насос
  • Простое обслуживание
Недостатки:
  • Чувствителен к твердым включения
  • Ограничение по давлению
  • Подшипник постоянно находится в перекачиваемой среде
  • Внешняя радиальная нагрузка на вал

Области применения

Шестеренчатые насосы внутреннего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности

  • Нефтяная и газовая промышленность
  • Химическая промышленность
  • Пищевая
  • Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса:

  • Перекачка топлива и смазочных масел
  • Производство полимеров и эластомеров
  • Производство спиртов и растворителей
  • Перекачка битума, гудрона, смолы
  • Пищевые продукты
  • Краски, клей
  • Мыльные растворы
Масляный насос

: определение, работа, виды, функции, схема

Удивительно, но циркуляция масла в двигателе внутреннего сгорания обеспечивается масляным насосом. Масляный насос является частью системы смазки двигателя , которая перекачивает масло под давлением. Он перекачивает масло из поддона через галереи к вращающемуся подшипнику, скользящим поршням и распределительному валу двигателя.

Основная цель системы - обеспечить циркуляцию смазочного масла под давлением в движущихся частях двигателя.Перекачиваемое масло также поддерживало температуру двигателя.

Прочтите, что вы должны знать о шатуне

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, работу, схему, типы, а также отказы масляных насосов в двигателе внутреннего сгорания.

Определение масляного насоса

Масляный насос - это механическое устройство, которое используется в двигателе для циркуляции масла к движущимся частям, таким как подшипник, распределительный вал и поршни, во избежание износа деталей.Это одна из важнейших частей системы смазки двигателя, которая не должна выходить из строя, иначе произойдет поломка.

Масляный насос в автомобиле выполняет следующие функции:

  • Подача масла к основным частям двигателя под давлением.
  • Облегчение движения моторной смазки по двигателю.
  • Указывает направление движения масла через галереи к различным частям.
  • Помогает вернуть горячее масло в охлаждающее масло в резервуаре.
  • Поддерживает циркуляцию масла в постоянном режиме двигателя.

Прочитать все, что нужно знать об автомобильном поршне

Принцип работы

Масляный насос неизбежен в двигателе для смазки, поскольку двигатели должны смазываться должным образом во время работы. Масляный насос обычно имеет шестеренчатый привод от коленчатого вала, который начинает подачу масла сразу после запуска двигателя. В некоторых безмасляных двигателях, например в двухтактных, масляные форсунки не используются.

Из сетчатого фильтра масло попадает в масляный насос, а затем проходит через теплообменник, где охлаждается. Затем охлажденное масло течет по галереям к движущимся частям двигателя, а затем возвращается в поддон. Если двигатель спроектирован с инжектором, в него отводится небольшая часть масла.

Масло, которое впрыскивается в цилиндр, закрывает пространство между стенкой цилиндра и поршневыми кольцами. Это предотвращает выход сжатого воздуха через поршни, что увеличивает общий КПД двигателя.

Давление моторного масла составляет до 10 фунтов на квадратный дюйм на каждые 1000 оборотов в минуту (об / мин), что составляет примерно 55-65 фунтов на квадратный дюйм. Давление шейки коленчатого вала и подшипника намного выше 50, 60 фунтов на квадратный дюйм, которое устанавливается предохранительным клапаном соответствующего насоса, и достигает сотен фунтов на квадратный дюйм.

Это высокое давление создается относительной скоростью шейки коленчатого вала в футах в секунду, а не об / мин. Учитываются подшипник, ширина подшипника, вязкость масла и температура, сбалансированные относительно зазора подшипника (скорость утечки).

Тихоходные двигатели сконструированы с относительно большими шейками с умеренным насосом, размером и давлением. Это связано с тем, что давление насоса не заполняет отверстие и не обновляет масло в кольцевом пространстве быстрее, чем утечка вытесняет его.

Низкое давление указывает на то, что утечка из подшипников превышает производительность насоса.

Читайте: Понимание системы смазки двигателя

Посмотрите видео, чтобы лучше понять, как работает масляный насос:

На приборной панели автомобиля есть индикатор манометрического давления или сигнальная лампа, указывающая на состояние перекачиваемого масла.это может быть высокое давление масла или низкое давление масла в зависимости от масла в двигателе или состояния двигателя.

Высокое давление масла возникает в переднем или основном двигателе, что приводит к сносу масляных пробок. Высокое давление масла означает чрезвычайно высокое давление при холодном пуске, которое возникает из-за конструкции двигателя.

Низкое давление масла может вызвать повреждение двигателя. это приводит к тому, что компоненты двигателя начинают выходить из строя, начиная с подшипников опоры кулачка, которые являются верхней частью двигателя.то есть верхние части будут голодать смазкой. Если поршни имеют головки головки, низкое давление может вызвать зазор между гильзой и поршнем. Коленчатый вал и шатун также могут заклинивать из-за низкого давления масла.

Низкое давление масла может быть вызвано следующими причинами:

  • Изношен или неисправен масляный насос или сломана пружина предохранительного клапана.
  • Мало масла или нет масла в двигателе.
  • Изношены коренные подшипники.
  • Трещина или закупорка масляной галереи.

Типы масляного насоса

Ниже приведены три типа масляных насосов, используемых в двигателях, и принципы их работы:

Роторный масляный насос

Масляный насос роторного типа также называется героторным насосом.Он содержит внутреннюю шестерню, которая вращается внутри внешнего ротора. У внутреннего ротора на один лепесток меньше, чем у внешнего, и он установлен немного смещен относительно центра внешнего ротора. Это заставляет внешний ротор вращаться со скоростью примерно 80% от скорости внутренней шестерни.

Создается сильфонное перекачивающее действие, которое вытягивает масло из впускного отверстия и толкает его к выпускному отверстию. В масляном насосе роторного типа для обеспечения бесперебойной работы насоса требуется строгий допуск. Насос установлен в картере.

Двойной шестеренчатый насос

Двойной шестеренчатый насос также известен как внешний насос. Он установлен внутри масляного поддона в нижней части двигателя. он использует две зацепляющиеся шестерни для перекачивания масла. Вал приводит в движение первую шестерню, а вторая шестерня приводится в движение первой шестерней. Вал, приводивший в движение первую передачу, обычно соединен с коленчатым валом, распределительным валом или валом распределителя.

Зубья шестерни улавливают масло и переносят его по внешней шестерне от входа всасывающей трубки к выходу.Между шестернями имеется плотный зазор, который не позволяет маслу течь назад к впускному отверстию. Наконец

Масляный насос передней крышки

Масляный насос передней крышки также известен как внутренний или внешний насос. Его часто устанавливают перед крышкой двигателя. Его работа аналогична работе роторного насоса, в котором используются внутренняя ведущая шестерня и внешний ротор. В этом случае внутренний привод устанавливается непосредственно на коленчатый вал.

Подход с прямым приводом помогает избежать необходимости в отдельном приводном валу насоса.Насос вращается на одинаковых оборотах с двигателем. По этой причине на холостом ходу создается большее давление, чем у насоса с приводом от распределительного вала или распределителя. Типы масляных насосов с передней крышкой используются в большинстве двигателей с верхним расположением распредвала, а также в последних моделях двигателей с толкателем.

Одним из ограничений этого масляного насоса является то, что масло должно проходить большее расстояние от масляного поддона до насоса. Это замедляет поток масла, когда двигатель холодный и первый запускается.

Читайте: Компоненты двигателя внутреннего сгорания

Общая неисправность масляного насоса

Неисправность масляного насоса может привести к серьезным повреждениям автомобиля, особенно если водитель не знал симптомов неисправности.Что ж, водители уведомляются, когда возникает проблема в двигателе, загорается индикатор масла на приборной панели автомобиля, который предупреждает о проблеме. Ниже приведены признаки неисправности масляного насоса:

Низкое давление масла: неисправный или изношенный масляный насос не может должным образом прокачивать масло через систему. Это приведет к низкому давлению масла и может вызвать повреждение двигателя. хотя есть несколько симптомов низкого давления масла, о которых говорилось ранее в этой позе.

Повышенная рабочая температура двигателя: масло действует как охлаждающий агент в двигателе транспортного средства, поскольку снижает трение.Двигатель будет иметь нормальную температуру, когда насос находится в хорошем состоянии, так как поток масла постоянный. Но когда поток моторного масла замедляется или прекращается, детали продолжают смазываться горячим маслом, которое не может течь.

Шум: Гидравлический подъемник в автомобиле начинает издавать шум, если он не смазан должным образом. Когда масляный насос находится в хорошем состоянии и масло правильно циркулирует, они, как правило, не работают. Замена подъемников обходится очень дорого, поэтому в важном двигателе никогда не бывает недостатка масла.

На этом статья «Масляный насос внутреннего сгорания». Я надеюсь, что знания достигнуты, если да, любезно комментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим техническим студентам. Спасибо!

Принцип работы и применение шестеренчатого масляного насоса

Шестеренчатый масляный насос представляет собой горизонтально-поворотный шестеренчатый насос. Он делится на два типа: моторный и дизельный. Он подходит для транспортировки различных масел и других смазываемых жидкостей со средой, таких как тяжелое масло, масло и т. Д., а температура жидкости не превышает 60 ° C. Однако он не подходит для жидкостей с высоким содержанием серы, коррозионных, твердых частиц и волокон. Он также не подходит для перекачивания легколетучих сред с низкой вспышкой, таких как бензин, бензол и т. Д.

Шестеренчатый масляный насос в основном состоит из шестерен, валов, корпусов насосов, крышек насосов, втулок подшипников, торцевых уплотнений вала и других компонентов. Шестерни и валы проходят строгую термическую обработку, обладают высокой твердостью и износостойкостью, устанавливаются во втулку вместе с валом.Все движущиеся части насоса смазываются транспортируемой средой. Насос для остаточного масла с твердой поверхностью зуба. Четыре подшипниковые втулки в насосе свободно установлены в корпусе насоса, а расстояние между торцами автоматически регулируется в соответствии с рабочим давлением. Следовательно, давление насоса стабильное, импульс выходного потока мал, а объемный КПД высокий. Шестеренчатый масляный насос является важной частью масла высокого давления, который может поднимать масло низкого давления в топливном баке за счет взаимного качения пары эвольвентных шестерен с одинаковыми параметрами и конструкцией.Это силовой агрегат, преобразующий механическую энергию двигателя в гидравлическую энергию. Шестеренчатый масляный насос отличается большим расходом и хорошей надежностью. Во время использования высока вероятность износа, поэтому следует соблюдать осторожность. Износ внутренних частей насоса может вызвать внутреннюю утечку. Среди них большая площадь утечки между плавающей втулкой и торцом шестерни, что является основной частью внутренней утечки. Эта часть утечки составляла от 50% до 70% от общей внутренней утечки.Шестеренчатый насос с изношенной внутренней утечкой имеет пониженный объемный КПД, а выходная мощность масляного насоса намного ниже, чем входная мощность. Все его потери преобразуются в тепло, которое может вызвать перегрев насоса. Если плоскость шарнира прижата, плавающая втулка будет немного двигаться во время работы, что приведет к износу, что приведет к медленному или невозможному подъему агрегата. Такая плавающая втулка подлежит замене или ремонту.

типов масляных насосов | Он все еще работает

Масляные насосы являются важной частью автомобильной системы.Смазочное масло подается насосом по трубам или каналам к различным движущимся частям двигателя, чтобы замедлить износ из-за трения между металлическими частями и для вытеснения тепла. Тип масляного насоса, используемого в автомобильном двигателе, зависит от конструкции двигателя, типа привода и требований к смазке. Системы смазки различаются в зависимости от использования автомобиля, например, обычного легкового автомобиля или внедорожника.

Шестеренчатый насос

Шестеренчатые насосы работают по принципу водяного колеса.У них есть два колеса, которые создают высокое давление в масляном поддоне и впрыскивают масло во все области, нуждающиеся в смазке. Поскольку двигатель будет работать на высоких оборотах, необходимо высокое давление, чтобы масло достигло всех движущихся частей двигателя. Два взаимосвязанных колеса внутри насоса вытягивают масло из поддона и выталкивают его на относительно меньшую площадь, создавая необходимое давление. Движение колес или шестерен и боковых сторон насоса сконструировано таким образом, что при возникновении высокого давления возле нагнетательного патрубка масло не перетекает обратно в масляный поддон.

Роторный насос

Основной принцип роторного насоса такой же, как и у шестеренчатого насоса. Он используется для управления потоком масла в двигатель с помощью двух вращающихся звездочек. Механизм нагнетания масла под давлением и впрыска его в систему немного отличается. Вместо того, чтобы создавать давление за счет увеличения количества масла на конце сопла, роторы втягивают некоторое количество масла в отсек, который постепенно становится меньше по размеру, выжимая масло и создавая давление рядом с соплом впрыска.Это достигается за счет использования на роторе зубьев разного размера, которые изменяют размер отсеков при вращении.

Серповидный насос

Серповидный насос полезен в ситуациях, когда требуется высокая скорость подачи масла, особенно при низких оборотах двигателя. Основной принцип тот же; два вращающихся колеса создают давление масла возле нагнетательного патрубка. Два колеса движутся в тандеме, в отличие от противоположных движений колес в шестеренчатом и роторном насосах.Из-за разницы в размерах двух колес масло переносится к нагнетательному патрубку, и давление создается за счет постепенного уменьшения размера удерживаемой области или полумесяца, образованного между двумя колесами.

Масляный насос - обзор

41.4.1 Система смазки

Система смазки выполняет две основные функции: смазка движущихся компонентов компрессора и охлаждение системы путем отвода тепла от движущихся частей компрессора. Хотя все компрессоры должны иметь систему смазки, фактическая конструкция и функции этих систем будут зависеть от типа компрессора.

Смазочная система для центробежных или динамических компрессоров предназначена для смазки подшипников. В компрессорах меньшего размера системы смазки могут состоять из отдельных масляных ванн, расположенных на каждом из подшипников главного вала. В более крупных компрессорах, таких как конструкция с шестеренчатым зубчатым колесом, предусмотрена положительная система для впрыска масла во внутренние подшипники с наклонными накладками, расположенные на каждом из валов-шестерен внутри корпуса главного компрессора.

В системах принудительной смазки обычно используется шестеренчатый насос для обеспечения принудительной циркуляции чистого масла внутри компрессора.В некоторых случаях главный вал компрессора напрямую приводит в действие этот насос. В других случаях используется отдельный насос с моторным приводом.

Компрессоры прямого вытеснения используют свою систему смазки для выполнения дополнительных функций. Система смазки должна впрыскивать достаточное количество чистой жидкости для смазывания внутренних частей компрессора, таких как поршни и кулачки, а также для обеспечения надежного уплотнения между движущимися и неподвижными частями.

Основные компоненты системы смазки объемного компрессора состоят из масляного насоса, фильтра и теплообменника.Картер компрессора выполняет роль масляного картера. Запираемый сливной кран установлен на нижнем конце картера, чтобы обеспечить удаление любых скоплений воды, возникших в результате запотевания стенок картера. Масло проходит через фильтр в насос. Затем он проходит через теплообменник, где охлаждается. После теплообменника охлажденное масло поступает непосредственно к движущимся частям компрессора, прежде чем вернуться в поддон картера. Небольшая часть отводится на масляный инжектор, если он установлен.Впрыскиваемое в цилиндр масло закрывает пространство между стенкой цилиндра и поршневыми кольцами. Это предотвращает утечку сжатого воздуха через поршни и, таким образом, повышает общую эффективность компрессора.

Смазочный насос

Масляный насос обычно приводится в действие шестеренкой от коленчатого вала, поэтому он начинает подачу масла сразу после запуска компрессора. В компрессорах, работающих в безмасляной системе, масляные форсунки не используются. Маслоотделители устанавливаются на нагнетательной стороне после выхода из доохладителя.

Маслоотделитель

Основное назначение маслоотделителя - очистить сжатый воздух от любых масляных загрязнений, которые очень вредны для приборов с пневматическим управлением. Сепаратор состоит из входа, ряда внутренних перегородок, экрана из проволочной сетки, отстойника и выхода. Сжатый воздух поступает в сепаратор и сразу проходит через перегородки. Когда воздух сталкивается с перегородками, он вынужден делать резкие изменения направления при прохождении через каждую секцию перегородки.В результате капли масла отделяются от воздуха и собираются на перегородках, прежде чем попасть в отстойник сепаратора.

После того, как воздух выходит из секции перегородки, он проходит через сетку из проволочной сетки, где задерживается оставшееся масло. Относительно не содержащий масла воздух поступает в воздушный резервуар для хранения. Воздушный резервуар действует как окончательный сепаратор, в котором в конечном итоге удаляются влага и масло. Воздушный резервуар имеет дренажные ловушки, установленные в самой нижней точке, откуда вся скопившаяся влага / масло автоматически удаляются.

Рисунок 41.2. Базовая система маслоотделителя

В рамках любой процедуры планового технического обслуживания эти сливные ловушки следует периодически обходить вручную, чтобы гарантировать, что ловушка функционирует и не наблюдается чрезмерного скопления воды.

Масляный насос с регулируемым напором

Эухенио, 77
[email protected]
Toyota-Club.Net
Янв 2016 - июль 2018


Кратко рассмотрим принцип работы масляного насоса с регулируемой разгрузкой, который используется в некоторых современных двигателях Toyota.

Тип 1 - серии ZR и AR.

1 - насос 2 - предохранительный клапан.

Стандартный насос дает линейную зависимость между скоростью и расходом / давлением во всем диапазоне, но на средних оборотах двигатель не нуждается в интенсивном росте давления масла.

Некоторые автопроизводители используют насосы с действительно переменной производительностью, которые механически изменяют положение ротора, или насосы с клапанами с электронным управлением.

В случае Toyota (или Aisin Seiki) «переменный слив» обеспечивается самым простым способом - сбросом «лишней» подачи масла с помощью усовершенствованного механического предохранительного клапана. Давление насоса полностью реализуется на низких скоростях, тогда как на средних и высоких регулируется клапаном. Результат - небольшая экономия топлива (около 1-2%).

1 - от масляного фильтра, 2 - шестеренчатый насос, 3 - предохранительный клапан, 4 - пружина клапана, 5 - к двигателю, 6 - слив (на вход насоса).pA, pB, pC - масляные каналы. rA, rB, rC - сливные порты.

Низкая скорость . Пока скорость насоса и давление масла невелики, порты A и B закрыты, и все масло из каналов A и B подается в двигатель. В этой области давление прямо пропорционально скорости насоса.

Средняя скорость . Повышение давления масла в определенной точке преодолевает силу пружины и поднимает клапан. Сливной порт A открывается, и масло из канала A возвращается обратно к впускному отверстию насоса.Таким образом регулируется объем подачи масла, существенно меняется зависимость между скоростью насоса и давлением.

Высокая скорость (ускорение) . При увеличении скорости давление масла хоть и медленно, но растет, и со временем смещается предохранительный клапан. Сливное отверстие A заблокировано, и масло из каналов A и B снова стекает в двигатель. Поставка резко растет, повышается давление в системе.

Высокая скорость (регулировочная) .Далее предохранительный клапан начинает приоткрывать сливной порт B, через который стекает масло из канала C. Зависимость между скоростью насоса и давлением снова меняется.

Скорость от высокой до средней . Когда скорость падает, все масло из канала А перетекает в двигатель. Давление на выходе насоса постепенно снижается, и пока сливное отверстие А остается открытым с помощью предохранительного клапана, часть масла из канала А возвращается на вход насоса.В результате колебания крутящего момента поглощаются насосом, и падение частоты вращения двигателя более плавное.


Тип 2 - Dynamic Force (A25A, M20A).

Трохоидальный насос приводится в действие дополнительной короткой цепью. Контроллер ЭСУД управляет работой насоса через клапан регулировки давления масла в зависимости от температуры двигателя, скорости вращения и других параметров.




1 - регулятор, 2 - камера управления, 3 - ротор

Под действием давления в камере управления регулятор перемещается и меняет взаимное положение внутреннего и внешнего роторов, тем самым добиваясь плавного изменения объема заправки масла.

1 - масляный насос, 2 - клапан регулировки давления масла. а - от клапана регулировки давления масла, б - движение регулятора, в - в масляную систему, г - от масляного фильтра. Обзор двигателей Toyota


· Аризона · MZ · Новая Зеландия · ZZ · AR · GR · KR · NR · ZR · AD · GD · A25.M20 · G16 · M15 · V35 ·


Пластинчато-роторные насосы с масляным уплотнением

Роторно-пластинчатые насосы с масляным уплотнением (также известные как пластинчато-роторные насосы) являются первичными насосами в большинстве вакуумных систем, используемых в отрасли термообработки.Их также называют «резервным» насосом, когда они используются в сочетании с подкачивающим насосом или как с подкачивающим, так и с вторичным («высокий вакуум») насосом, обычно диффузионного типа. Роторно-пластинчатый насос также можно использовать отдельно, когда высокий вакуум не требуется и допустимо более медленное откачивание.

Доступны двухступенчатые конструкции, в которых используются два последовательно соединенных ротора внутри насоса. Одноступенчатые конструкции могут обеспечивать вакуум 3 x 10 -2 торр (4 x 10 -2 мбар), в то время как двухступенчатые конструкции могут достигать 3 x 10 -3 торр (4 x 10 -3 мбар).

Рисунок 1 | Поперечный разрез пластинчато-роторного насоса 3 (Рисунок любезно предоставлен Nigel S. Harris M. Sc, C. Phys., Автор «Modern Vacuum Practice», 3rd Revised Edition, Kurt J. Lesker Company, 2007)

Due Учитывая преобладание пластинчато-роторных насосов, важно, чтобы проектировщики и пользователи промышленного вакуумного оборудования хорошо понимали, как эти насосы работают. В этой серии статей будут рассмотрены принципы работы насосов, конструкции насосов, масла для насосов, конструкции одноступенчатых и двухступенчатых насосов, загрязнение и газовый балласт (ручной и автоматический), общие аксессуары, приложения, устранение неисправностей и техническое обслуживание насоса.

Принципы работы

Среди различных технологий вакуумных насосов пластинчато-роторные насосы считаются жидкостными объемными насосами. Их часто называют «мокрыми» насосами, потому что перекачиваемый газ подвергается воздействию масла, используемого в качестве смазки для обеспечения герметичности.

По этой причине масло тщательно отобрано и специально разработано для применения. Положительное смещение означает, что насос работает, механически улавливая объем газа и перемещая его через насос, создавая низкое давление на входе.

Конструкция насоса

Пластинчато-роторные насосы (рис. 1) сконструированы таким образом, что статор насоса погружен в масло и содержит ротор, установленный вне центра. Ротор содержит две лопатки, которые скользят в диаметрально противоположных пазах. Лопатки могут быть подпружинены, но в противном случае они опираются на центробежную силу, которая толкает наружу к стенке статора. При вращении ротора кончики лопастей все время соприкасаются со стенкой статора.

Рисунок 2 | Внутренний вид верхней части пластинчато-роторного насоса (любезно предоставлен Edwards Vacuum)

Вся сборка (рис.2) обрабатывается и собирается с жесткими допусками, так что зазор между верхней частью ротора и стенкой статора (часто называемый «уплотнением Dou») составляет приблизительно 0,025 мм (1,0 мил). Это уплотнение заполнено маслом, обеспечивая уплотнение между входной и выходной сторонами. Масло циркулирует из масляного резервуара во внутреннюю часть насоса и выпускается через выпускной клапан с перекачиваемым газом.

Максимальное давление, достигаемое насосом, ограничивается обратным течением через уплотнение Duo и выделением смазочного масла.Давление на выходе может достигать 1000 мбар (750 торр), а на входе - всего 0,01 мбар (0,0075 торр), что означает, что перепад давления на масляном уплотнении составляет примерно 100000: 1 (1000: 0,01). При более высоком перепаде давления возникает обратная утечка через уплотнение, что представляет собой один из ограничивающих факторов предельного вакуума, достигаемого пластинчато-роторными насосами.

Типичный пластинчато-роторный насос состоит из четырех ступеней (рис. 3).

  1. Индукция.При первом повороте ротора на 180 ° газ попадает в насосную камеру. Объем, занимаемый газом, увеличивается за счет пространства в форме полумесяца, созданного смещенным ротором. Давление газа уменьшается пропорционально увеличению его объема (закон Бойля). Это втягивает газ в насос и создает необходимый вакуум.
  2. Изоляция. Самая верхняя заслонка проходит через впускное отверстие, закрывая его от перекачиваемого газа.
  3. Сжатие. Дальнейшее вращение сжимает и нагревает газ перед самой нижней лопаткой, уменьшая ее объем из-за уменьшения пространства между ротором и статором.
  4. Выхлоп. По мере того как самая нижняя лопасть продолжает вращаться, давление перед ней увеличивается в достаточной степени, чтобы заставить выпускной клапан открыться, выпуская газ с давлением немного выше атмосферного.
Рисунок 3 | Четыре ступени пластинчато-роторного насоса (любезно предоставлено компанией Edwards Vacuum)

Одним из важнейших компонентов пластинчато-роторного насоса является выпускной клапан (рис. 4), который питается через несколько отверстий. В одной из распространенных конструкций клапана используется эластомер (искусственный каучук) или фторэластомер с металлической опорной пластиной.Металлическая опорная пластина ограничивает движение эластомерной части клапана. Некоторые клапаны полностью выполнены из металла без эластомера, но такая конструкция подвержена эффекту, известному как «обратное всасывание», если насос останавливается под вакуумом. Поскольку в клапане не используется эластомер, масло может вытечь через него и «засосать» обратно через насос в вакуумную камеру или печь. Поскольку клапан открывается и закрывается при каждом обороте, он является источником шума и подвержен износу независимо от того, используется ли эластомер или нет. Например, при частоте вращения насоса 1750 об / мин клапан будет открываться и закрываться 2.5 миллионов раз каждые 24 часа с частотой 29 Гц. Клапан работает механически и открывается под действием давления, создаваемого насосом, а затем закрывается атмосферным давлением.

Рисунок 4 | Выпускной клапан пластинчато-роторного насоса 3 ((Рисунок любезно предоставлен Nigel S. Harris M. Sc, C. Phys., Автор «Modern Vacuum Practice», 3-е исправленное издание, Kurt J. Lesker Company, 2007)

Rotary Насосные масла

Ротационные насосы смазываются маслом, которое не только обеспечивает уплотнение между сторонами высокого и низкого давления насоса, но также смазывает подшипники насоса и другие вращающиеся компоненты.Некоторые конструкции насосов, особенно более старые, использующие циркуляцию смазочного масла, основывались на системе вакуумной подачи, при этом вакуум, создаваемый самим насосом, также использовался для втягивания смазочного масла через подшипники ротора. В других насосах вокруг вала ротора используются подпружиненные манжетные уплотнения вала. Это уплотнение динамического типа, которое также требует смазки.

Несмотря на то, что распределение масла под вакуумом все еще используется, в более современных насосах используется отдельный масляный насос для циркуляции масла через проходы, выточенные в статоре, к подшипникам и уплотнениям ротора (рис.5). Когда вакуумный насос работает, его вращение также вращает масляный насос, который установлен на том же валу, и создает положительное давление подачи масла на 0,4 бара (300 торр) выше атмосферного. Это давление поднимает подпружиненный эластомерный диск, который позволяет маслу течь в желоб, питающий внутреннюю часть насоса и подшипники ротора, а также лопасти вакуумного насоса. Когда вакуумный насос останавливается, давление масляного насоса больше не возникает, чтобы заставить эластомерный диск открыться, и поэтому он закрывается, предотвращая обратное всасывание масла через насос в вакуумную камеру.Независимо от того, используется масляный насос или нет, избыточное масло выводится из насосного механизма через выпускной клапан.

Рисунок 5 | Масляный насос и распределительная система (любезно предоставлено Edwards Vacuum)

В вакуумные насосы, в которых используется отдельный масляный насос, также может быть встроен впускной запорный клапан с гидравлическим приводом (рис. 6). В этой конструкции часть циркулирующего масла направляется к поршню, который соединен с впускным клапаном, расположенным там, где газ поступает в насос из вакуумной камеры. Поршень использует гидравлическое давление, создаваемое масляным насосом, для открытия впускного клапана, позволяя газу поступать в насос из камеры.Клапан подпружинен и использует эластомерное уплотнение, чтобы остановить поток газа в течение 0,5 секунды после остановки насоса. Это обеспечивает дополнительную защиту от обратного всасывания в вакуумную камеру.

Рисунок 6 | Впускной запорный клапан с гидравлическим управлением (любезно предоставлен Edwards Vacuum)

Типы масла

Масло, используемое в пластинчато-роторных насосах, тщательно отбирается. Помимо смазки подшипников ротора, он должен:

  1. Обеспечьте уплотнение между лопатками и ротором.
  2. Создайте уплотнение Duo между кончиками лопаток и статором.
  3. Обеспечивает охлаждение статора за счет передачи тепла внешнему корпусу.
  4. Обеспечивает защиту металлических деталей от коррозии от перекачиваемого газа.
Рисунок 7 | Фильтр масляного тумана 3 (Рисунок любезно предоставлен Найджелом С. Харрисом M. Sc, C. Phys., Автором «Современная вакуумная практика», 3-е исправленное издание, Компания Курта Дж. Лескера, 2007) масло имеет решающее значение, потому что масло подвергается воздействию газа, откачиваемого из камеры.Если давление масла слишком высокое, оно испарится под воздействием вакуума, позволяя парам масла загрязнять вакуумную камеру (это называется обратным потоком). Давление масляных паров обычно является одним из факторов, ограничивающих максимально достижимую величину. По указанным выше причинам необходимо тщательно продумать выбор масла. Типичное моторное масло, например, недостаточно очищено для использования в вакуумном насосе, имеет недостаточную стойкость к химическому воздействию и содержит добавки, которые могут быть вредными для процесса, выполняемого в вакуумной камере.Кроме того, необходимо учитывать вязкость. Масла с более низкой вязкостью используются для более низких рабочих температур и небольших насосов, а масла средней вязкости используются для средних и крупных насосов.

Масла, разработанные специально для роторных насосов, представляют собой дистиллированные минеральные масла, в которых атомы водорода присоединены к любым свободным молекулам в цепи. Этот процесс, называемый гидроочисткой, обеспечивает прочный, стабильный состав с низким давлением пара. Для применений, где вакуумный насос может подвергаться воздействию химически активных или агрессивных газов, содержащихся в перекачиваемом газе, используется специально разработанное масло, которое подвергалось дальнейшей обработке для удаления примесей.Если присутствует высокая концентрация кислорода или других химически активных газов, рекомендуются высокоинертные искусственные смазочные материалы. Эта жидкость на основе перфторполиэфира (PFPE) обладает хорошей термостойкостью, но не должна подвергаться воздействию температур выше 280 ° C (535 ° F), при которых она выделяет токсичные пары. Жидкости PFPE доступны под торговыми наименованиями (например, Fomblin (Solvay Solexis) и Dupont’s Krytox). Если в химически агрессивной среде использовать неподходящее масло, оно разрушится и оставит смолистые остатки, которые заблокируют внутренние проходы и вызовут перегрев насоса и выход из строя из-за недостаточной смазки.

Из-за внутренней конструкции роторного насоса как «мокрого» насоса, некоторое количество масла вытесняется из насоса в виде тумана вместе с перемещаемым газом. По этой причине используется фильтр масляного тумана (рис. 7) для улавливания вытесненного масла. После выхода из насоса перекачиваемый газ проходит через фильтр тумана, который содержит фильтрующий элемент, который уменьшает масляный туман на капли и собирает его. Уловленное масло можно слить вручную или с помощью других принадлежностей вернуть в насос в замкнутом контуре.Он может вернуться либо под действием силы тяжести в масляную камеру, либо путем всасывания через газовый балласт (будет обсуждено позже). Фильтрующий элемент является расходным материалом и требует периодической замены.

В статье выше мы подробно остановились на принципах работы маслозаполненных пластинчато-роторных насосов, включая основную конструкцию насоса и насосное масло. В следующем разделе мы продолжим это обсуждение, сосредоточив внимание на рабочих характеристиках и внутреннем устройстве этих насосов.

Одноступенчатые насосы и двухступенчатые насосы

Одним из ограничивающих факторов роторно-пластинчатого насоса является уплотнение Duo Seal, которое представляет собой бесконтактное уплотнение с масляным наполнением в малой 0.Расстояние 025 мм (0,001 дюйма) между ротором и статором в верхней части насоса. В одноступенчатом пластинчато-роторном насосе перепад давления на уплотнении может приближаться к 100 000: 1 (1000 мбар против 0,01 мбар). Выше этого двойное уплотнение начнет пропускать масло со стороны высокого давления на сторону низкого давления (рис. 8). Это создает обратный поток, то есть движение перекачиваемого масла обратно в камеру вакуумной печи.

Рисунок 8 | Пластинчато-роторный насос Duo Seal (любезно предоставлен Edwards Vacuum)

Для создания более высокого вакуума с помощью пластинчато-роторного насоса используется двухступенчатая конструкция насоса.В двухступенчатом насосе используются два последовательно включенных пластинчато-роторных насоса (рис. 9). Выход ступени высокого вакуума соединен по трубопроводу со входом ступени низкого вакуума. Поскольку давление на входе в ступень низкого вакуума значительно ниже атмосферного давления, эта конструкция приводит к более низкому давлению на выходе ступени высокого вакуума, в отличие от одноступенчатой ​​конструкции, в которой на выходе действует атмосферное давление. Это снижает перепад давления на уплотнении Duo Seal и лопатках в ступени высокого вакуума, позволяя ему работать при более высоком давлении на входе.Двухступенчатый пластинчато-роторный насос может достигать входного давления 3 x 10 -3 торр (4 x 10 -3 мбар). Между ступенями высокого и низкого вакуума нет выпускного клапана, но он есть на выходе ступени низкого вакуума.

Рисунок 9 | Концепция двухступенчатого пластинчато-роторного насоса (любезно предоставлена ​​Edwards Vacuum)
Выбор режима

Некоторые двухступенчатые пластинчато-роторные насосы могут работать как в режиме высокой производительности, так и в режиме высокого вакуума.Режим выбирается поворотом ручки, расположенной на панели управления помпой. Селектор режима управляет потоком масла под давлением в ступень высокого вакуума насоса, что изменяет характеристики насоса. В режиме высокой производительности давление масла (и, следовательно, расход) увеличивается, а в режиме высокого вакуума поток масла уменьшается. Эта особенность решает проблему недостаточного перепада давления на ступени низкого вакуума при более высоких давлениях, обеспечивая тем самым адекватную подачу масла в ступень высокого вакуума (которая позже находится в контуре смазки).При работе в более высоком вакууме эта проблема не возникает. Перепада давления достаточна для обеспечения адекватной смазки в ступени высокого вакуума.

Режим высокой производительности используется для обеспечения более быстрой депрессии при давлении на входе, превышающем примерно 38 Торр (50 мбар). Типичный цикл может начинаться в режиме высокой производительности для максимально быстрого вакуумирования вакуумной камеры, а затем переключаться в режим высокого вакуума при 38 Торр (50 мбар) для достижения максимального вакуума. Режим высокой производительности также используется для откачки конденсируемого (грязного) пара и для обеззараживания масла насоса, когда это необходимо.Режим высокого вакуума можно использовать только при чистых перекачиваемых газах.

Комбинация выбора режима и газового балласта (см. Ниже) позволяет оптимизировать производительность насоса. Широкий диапазон характеристик перекачивания (т. Е. Зависимости давления от расхода) достигается за счет выбора этих двух режимов в сочетании с балластировкой газа (высокий, низкий или нулевой) (таблица 1). Переключатель режимов работы может быть активирован, когда насос включен или выключен, а некоторые более крупные насосы переключаются между режимами автоматически.

Запорный (противовсасывающий) клапан

Пластинчато-роторные насосы часто оснащены впускным запорным клапаном (также известным как обратный всасывающий или вакуумный предохранительный клапан). Как следует из названия, это устройство закрывается при остановке откачки, предотвращая всасывание газа (или воздуха) обратно в вакуумную камеру через насос. Когда перекачивание прекращается и клапан закрывается, воздух поступает на выпускное отверстие насоса, выравнивая давление внутри насоса с давлением за пределами выпускного отверстия насоса. Это предотвращает попадание масла в корпусе в камеры статора.Когда насос снова включается, клапан открывается не сразу, а с задержкой до тех пор, пока давление в насосе не достигнет приблизительного давления в вакуумной камере, тем самым предотвращая обратное всасывание, пока насос достигает давления. Этот стопорный клапан (см. Маслозаполненные пластинчато-роторные насосы, часть 1) имеет гидравлический привод. В двухступенчатых пластинчато-роторных насосах запорный клапан расположен на ступени высокого вакуума.

Газобалласт

Влага и испаренные загрязнения (обычно из-за грязной работы, попавшей в вакуумную камеру) попадают в масло насоса и мешают эффективной работе насоса.В результате становится трудно достичь предельного вакуума, и для этого требуется все больше и больше времени, поскольку масло теряет способность обеспечивать уплотнение между лопатками и статором, а также на уплотнении Duo Seal, что приводит к снижению эффективности откачки. Кроме того, свойства масла меняются, вызывая недостаточную смазку и повышая вероятность внутренней коррозии. Чтобы избежать этих проблем, используется простая, но очень эффективная операция газового балласта (также называемая газовым балластом).

Балластировка газа - это закачка неконденсируемого газа (например,g., азот или воздух) во роторно-пластинчатый насос на стадии сжатия, что приводит к уменьшению конденсации. Балластный газ впрыскивается через односторонний (он же «газовый балласт») клапан, расположенный в верхней части насоса (рис. 10). Один из способов подумать об использовании газового балласта состоит в том, что открытие газового балластного клапана сознательно снижает эффективность насоса, что, в свою очередь, приводит к нагреву масла насоса и вытеснению влаги и других летучих паров из масла, где они могут быть отправленным в вентиляционную трубу.

Теория, лежащая в основе этого, заключается в том, что впрыскиваемый газ разбавляет пар в перекачиваемом газе, так что парциальное давление пара никогда не достигает насыщения во время сжатия. Впрыск начинается в начале цикла сжатия. После запуска ротор насоса продолжает вращаться, увеличивая создаваемое в насосе давление, что приводит к закрытию одностороннего балластного клапана, но не раньше, чем произойдет достаточное разбавление. По мере того как ротор продолжает вращаться, нагнетательный клапан насоса принудительно открывается и выпускает смесь перекачиваемого газа, балластного газа и пара.

Рисунок 10 | Принцип газового балласта 3 (Рисунок любезно предоставлен Nigel S. Harris M. Sc, C. Phys., Автор «Modern Vacuum Practice», 3-е исправленное издание, Kurt J. Lesker Company, 2007)

В дополнение к разбавлению конденсируемых парами, балласт повышает температуру технологического газа на 10-20 ° C (18-36 ° F), что дополнительно препятствует конденсации. Кроме того, газовый балласт, используемый во время нормальной работы для предотвращения конденсации паров, также используется для обеззараживания масла насоса, которое уже было загрязнено конденсированными парами.В случае сильно загрязненных насосов это может занять несколько часов.

Рекомендуется балластировать вакуумный насос не реже одного раза в день, обычно при запуске оборудования и перед запуском первой нагрузки. Это нужно делать минимум 30 минут. В некоторых критических приложениях или там, где выполняется грязная работа и ожидается значительная дегазация, рекомендуется балластировать насос после каждого цикла в течение 20–30 минут между запусками. Это помогает обеззараживать масло после каждого рабочего цикла.

Выбор воздуха или азота в качестве балластного газа зависит от характеристик технологического газа, откачиваемого из вакуумной камеры. В качестве инертного газа азот используется, когда влага, кислород или водород, содержащиеся в воздухе, вступают в реакцию с технологическими газами. В большинстве других случаев предпочтительным балластным газом является воздух.

Основным недостатком газового балласта является то, что во время работы он снижает предельный вакуум насоса (рис. 11). Это также увеличивает скорость откачки масла из насоса.Объем газа, создаваемый балластировкой, выбирается на большинстве насосов с низким расходом и возможностью высокого расхода. Отрицательное влияние балласта на предельный вакуум и потери масла меньше в режиме малого расхода, чем в режиме высокого потока.

Рисунок 11 | Влияние газового балласта на скорость откачки 3 (Рисунок любезно предоставлен Найджелом С. Харрисом M. Sc, C. Phys., Автором «Современная вакуумная практика», 3-е исправленное издание, Компания Курта Дж. Лескера, 2007)

Холодные ловушки

Помимо газового балласта, еще одним подходом к перекачке газов, содержащих конденсированные пары или влагу, является их удаление перед подачей в насос.Это осуществляется с помощью холодного уловителя (также известного как входной конденсатор), расположенного на входе насоса.

Конденсатор (рис. 12) работает путем охлаждения перекачиваемого газа ниже температуры конденсации паров (влаги и других), содержащихся в газе. Пары превращаются в жидкость и собираются на внутренних поверхностях теплообменника внутри конденсатора, не позволяя им попасть в насос. Образовавшийся конденсат собирают и удаляют. Входные конденсаторы могут охлаждаться водой с использованием кожухотрубного теплообменника или охлаждаться хладагентом или криогенными агентами, такими как жидкий азот.

Конденсатор также помогает минимизировать обратный поток паров масла из насоса в вакуумную камеру. Даже с входным конденсатором роторный насос может накапливать конденсированные загрязнения в масле. Поэтому часто используются как впускной конденсатор, так и газовый балласт для максимальной способности справляться с парами с минимальными потерями в производительности насоса.

Рисунок 12 | Конденсатор, расположенный на входе насоса (любезно предоставлен Edwards Vacuum)

Foreline Traps

В любой вакуумной системе с давлением ниже 0.75 Торр (10-1 мбар) существует вероятность обратного потока, который представляет собой миграцию паров масла против потока откачиваемого газа и обратно в камеру вакуумной печи (рис. 13). Обратный поток (см. Маслозаполненные пластинчато-роторные насосы, часть 1) является результатом испарения масла под низким давлением. Это вызывает загрязнение, так как масло откладывается в виде пленки на внутренних поверхностях печи и может мешать выполняемому процессу.

Рисунок 13 | Обратная миграция паров масла из пластинчато-роторного насоса 3 (рисунок любезно предоставлен Найджелом С.Harris M. Sc, C. Phys., Автор «Modern Vacuum Practice», 3-е исправленное издание, Kurt J. Lesker Company, 2007)

Одним из способов предотвращения обратного потока является использование ловушки форвакуума (рис. 14), которая является молекулярное сито, установленное на входе в насос. Он заполнен активированным оксидом алюминия (также называемым сорбентом), который улавливает и собирает пары масла. Среда из оксида алюминия является заменяемой и должна заменяться с той же периодичностью, что и насосное масло, обычно каждые 6 месяцев, хотя это зависит от частоты использования.Уловитель форвакуумной линии задерживает 99% паров масла.

Рисунок 14 | Ловушка форвакуумной (любезно предоставлена ​​Edwards Vacuum)

Глинозем также удаляет влагу из форвакуумной линии и собирает ее в виде жидкой воды. Со временем это замедлит откачку, так как глинозем забивается водой. По этой причине, когда в перекачиваемом газе присутствует влага, рекомендуется использовать входной конденсатор с форвакуумным уловителем.

При использовании форвакуумной ловушки необходимо обходить ловушку (рис.15) во время черновой обработки, которая представляет собой период начальной откачки большого потока при более высоких давлениях. Возврат может возникнуть только после завершения черновой обработки и достижения более высокого вакуума. В это время газ направляется через форвакуумный уловитель. Такое байпасное устройство предотвращает быстрое и ненужное засорение глинозема во время сильного потока газа и паров, закачиваемых во время черновой обработки.

Рисунок 15 | Устройство байпаса форвакуумной ловушки (любезно предоставлено Edwards Vacuum)

Хотя форвакуумные ловушки являются обычным явлением, первая защита от обратного потока заключается в использовании насосного масла с низким давлением паров, которое менее склонно к испарению и, следовательно, с меньшей вероятностью обратного потока.

Помимо уловителя форвакуумной, на впускной стороне насоса используются другие аксессуары для улавливания влаги, паров и твердых загрязнений. Среди них ловушка осушителя, ловушка цеолита, каталитическая ловушка, уловитель и пылеуловитель. Выбор ловушки (ловушек) зависит от конкретного применения и компонентов перекачиваемого газа.

Сводка

Можно и, возможно, следует сказать больше о масляно-роторно-пластинчатых насосах с масляным уплотнением, но главное - признать их важность для общей производительности вашей вакуумной печи.Знайте, как они работают и как правильно ими пользоваться. Меняйте масло в насосе каждый месяц (300 часов) и выполняйте другие действия, необходимые для ухода за ними, и вы будете вознаграждены годами безотказной работы насоса.

Каталожные номера

  1. Селедка, Дэниел Х., Вакуумная термообработка, Том I, BNP Media, 2012.
  2. Г-н Дэвид Собигрей, Эдвардс Вакуум, технические материалы и частная переписка.
  3. Рисунки любезно предоставлены Найджелом С.Харрис M. Sc, C. Phys., Автор «Современная вакуумная практика», 3-е исправленное издание, Kurt J. Lesker Company. 2007, ISBN 09555150116 (доступно на VLPC и Amazon)

Грузовой масляный насос - описание, принцип действия и связанные системы

Грузовой масляный насос COP или грузовой масляный насос является неотъемлемой частью сложной операции по выгрузке груза. Расположенная в насосном отделении, система состоит из ряда насосов, в том числе: эдукторы, паровые поршневые насосы, винтовые насосы и центробежные насосы, работающие как грузовой масляный насос.Но чаще всего используется центробежный насос; приводится в действие паровой турбиной.

Благодаря широкому применению и конструктивным особенностям; грузовой насос также называется турбинным узлом грузового масляного насоса. Тип насоса, используемого для грузовых операций, во многом зависит от требуемой скорости откачки и давления. Количество выгружаемого груза также играет роль при выборе используемого насоса; например, эдукторные насосы используются только для зачистки.

При откачке большого количества масла; низкое содержание масла в баке приводит к потере всасывания.Это когда насосы, такие как эдукторы, используются для всасывания остатков и промывки шланга воздушным потоком. В большинстве конструкций судов насосное отделение состоит из нескольких центробежных насосов в качестве основного грузового насоса; с эдуктором в качестве вторичного грузового насоса.

Вся сборка подключена так, что; он может всасывать наклонный резервуар и дно резервуара. Это удобно при перегрузке груза из одного резервуара в другой; при выгрузке полностью в портах. В грузовых насосах, где центробежный насос приводится в действие паровой турбиной; насос находится в насосном отделении, а турбинная часть находится в машинном отделении.

Роль грузового масляного насоса в грузовых операциях

Полная грузовая операция, особенно при разгрузке, состоит из трех основных пунктов; работа грузового насоса, система инертного газа и предварительное планирование (планирование заранее). Различные ключевые характеристики, такие как последовательность грузов, температура, характеристики, количество, давление, скорость откачки; разгрузочные резервуары, используемые соединения коллектора, способы связи и аварийные процедуры - все это заранее запланировано и согласовано для конкретной грузовой операции.

Старший помощник капитана контролирует и контролирует грузовые операции из специального места на автоматизированной судовой диспетчерской. После того, как все линии выровнены и система инертного газа находится в режиме ожидания; Старший офицер запускает грузовой насос на малой скорости. Это делается для того, чтобы убедиться в отсутствии утечек или неисправностей на стыках или на палубе грузовой или газовой системы.

Как только наземная бригада подтвердит нормальную работу, подтверждая проверки безопасности; Офицер запускает другие насосы параллельно и увеличивает скорость и давление насоса.Грузовой насос нельзя запускать до тех пор, пока система инертного газа не заработает; все грузовые и наклонные цистерны вместе (параллельно). Кроме того, для выгрузки груза; все вентиляционные клапаны должны быть закрыты, а запорный клапан палубы открыт.

После подтверждения того, что береговое сооружение принимает груз на своей стороне; медленно увеличивайте скорость насоса до его номинальных полных об / мин. В случае, если параллельно работает более одного грузового насоса; для поддержания потока груза требуется одинаковая скорость движения и давление.Любое изменение приведет к перегреву насоса без выхода потока или к потере откачки.

Типы грузовых насосов и их принцип работы

1) Центробежный насос как грузовой масляный насос Турбина (C.O.P.T)

Центробежный насос создает всасывание за счет разницы давлений, создаваемой; воздействие рабочего колеса на текучую среду в спиральном корпусе. Жидкость всасывается; вращается с высокой скоростью, а затем выпускается через выходное сопло, следуя конструкции спирального корпуса.Центробежный насос состоит из таких частей, как; вал, крыльчатка, кожух, подшипники и уплотнительная конструкция.

Всю конструкцию насоса можно разделить на две основные части; поворотные и неподвижные части. Рабочее колесо и вращающийся вал составляют вращающуюся конструкцию; при этом спиральный корпус составляет стационарную часть. Центробежный насос лучше всего подходит для перекачивания жидкостей с низкой и средней вязкостью. Они наиболее известны своей высокой производительностью, динамической головкой, простотой использования и низкой стоимостью эксплуатации.

Кроме того, будучи типом насоса динамического давления; он позволяет контролировать выход, не изменяя его скорость работы или не создавая опасного давления в системе. Для центробежных насосов, используемых в качестве грузового масляного насоса, они оснащены дополнительным обратным клапаном на выходе, чтобы избежать обратного потока.

Подробно о конструкции, работе и обслуживании центробежных насосов я уже писал в одном из своих старых постов. Вы можете щелкнуть и прочитать этот пост по ссылке здесь.

Принцип работы

Турбина центробежного насоса или сокращенно C.O.P.T при использовании в качестве основного грузового масляного насоса состоит из двух основных частей; турбина и центробежный насос. Паровая турбина состоит из таких частей, как котел, питательный насос, конденсатор и турбина, работающих вместе в замкнутой системе. Пар высокого давления входит в корпус турбины через ряд входных сопел.

Эти форсунки преобразуют пар высокого давления в высокоскоростную струю, направляя их на лопатки турбины; вращаться вместе с валом для создания вращательной силы.Затем генерируемая мощность передается на центробежный насос через соединительный вал; а отработанный пар возвращается в котел через конденсатор и питательный насос.

С другой стороны, центробежный насос работает по простому закону центробежных сил. Рабочее колесо насоса выбрасывает жидкость наружу от центральной оси. В процессе передается часть кинетической энергии рабочего колеса жидкости; которые затем проходят через спиральный корпус и выходят под давлением.

Разница давлений, возникающая из-за внезапного изменения объема жидкости, создает частичный вакуум за проушиной рабочего колеса; это создает столь необходимое давление всасывания для продолжения процесса.

2) Поршневые грузовые насосы

Поршневые грузовые масляные насосы представляют собой поршневые насосы прямого вытеснения с приводом от пара или двигателя; с поршнем, движущимся внутри цилиндра насоса. Он хорошо известен своим пульсирующим выходом постоянного объема при более высоком давлении. Насос всасывает текучую среду через всасывающий клапан и нагнетает ее при более высоком давлении через нагнетательный клапан.

Плунжер или поршень в цилиндре насоса находится в тесном контакте с гильзой с помощью поршневого кольца.Наиболее распространенная конструкция - поршень двустороннего действия, приводимый в действие поршневым паровым насосом. Это делается путем соединения штока поршневого парового поршня; к насосу через рычажный механизм или балку.

Современные поршневые грузовые насосы оснащены дополнительным демпфером на выходе для уменьшения пульсации. Кроме того, это поршневой насос прямого вытеснения; требуется наличие предохранительного клапана, чтобы избежать повреждений из-за чрезмерного давления. В зависимости от конструкции это может быть односторонний, дуплексный, односторонний или двусторонний насос.

Принцип работы

Насос прямого вытеснения работает по простому принципу давления, которое учитывает силу на единицу объема. Это достигается движением плунжера или поршня вверх и вниз. Поршневой насос работает по принципу поршневого насоса; и, таким образом, создают давление, оказывающее давление на жидкость в замкнутом пространстве.

Таким образом, для поршневого грузового насоса выходное давление зависит от площади поршня и его скорости в цилиндре насоса.Когда поршень втягивается назад; всасывающий клапан цилиндра открывается против натяжения пружины под действием отрицательного давления внутри. Теперь, когда поршень начинает сжиматься, движется вверх; всасывающий клапан закрывается, и давление начинает расти под воздействием движущей силы.

Когда давление достигло желаемого предела; нагнетательный клапан работает, и жидкость выходит. Хотя движущую силу можно придать; в виде давления пара или от тягача. Возврат поршня обеспечивается парой парового клапана и его шестерни; как с паровым насосом прямого действия или через коленчатый вал и шатун в случае первичного двигателя.

3) Центробежный насос в качестве насоса Framo

Насос Framo - это не что иное, как центробежный насос, установленный вверх дном в грузовой танк. Он расположен таким образом, что крыльчатка лежит в самой нижней части грузового танка. Они используются в основном на танкерах-химовозах, где для каждого резервуара требуются специальные насосы. Они монтируются так, что; между полом и всасывающим патрубком крыльчатки насоса должен быть минимальный зазор.

Это дает преимущество в виде более короткого периода зачистки.И избавление от ненужных проблем с всасыванием; из-за неисправных или забитых всасывающих труб.

Насос состоит из таких частей, как гидравлический двигатель, рабочее колесо, спиральный корпус, компенсационные кольца, втулки, механическое и грузовое уплотнение, а также подшипники. Все основные компоненты насоса надежно закреплены внутри палубного ствола, приваренного к палубе корабля.

Насос приводится в действие гидравлическим двигателем; под воздействием гидравлического масла высокого давления из силовых агрегатов. Блок питания - это независимая система, состоящая из: бак гидравлического масла и насос высокого давления вместе с электродвигателем для работы.

Полная система основана на балансе между двумя текучими средами; груз и гидравлическое масло. Попадание груза в гидравлическую систему приводит к повреждению насоса; а если гидравлическое масло протекает, оно загрязняет груз. Таким образом, предусмотрена перегородка для предотвращения загрязнения груза гидравлическим маслом в насосной системе.

Принцип работы

Панель управления гидравлической системы отправляет сигнал на гидравлический силовой агрегат для начала операции разгрузки. Гидравлический силовой агрегат состоит из бака гидравлического масла и подающего насоса высокого давления.

Насос начинает всасывать из бака гидравлического масла и под очень высоким давлением нагнетать его в главную гидравлическую линию. Он приводится в действие электродвигателем; контролируется панелью управления гидравлической системой.

Подключена обратная линия низкого давления; в бак гидравлического масла, чтобы всегда поддерживать одинаковый уровень масла.

При каждой операции; трубопроводы перемычки для каждого насоса Framo необходимо прочистить. Это делается для удаления любого груза или утечки гидравлического масла; от грузового и гидравлического сальника до перемычки.Затем главный контроллер сигнализирует об удаленной сборке; открыть клапаны к гидравлическому двигателю.

Это создает необходимый крутящий момент, необходимый для привода вала центробежного насоса. Затем насос всасывает воду из всасывающего колодца и выводит ее на берег по специальному грузовому трубопроводу.

4) Винтовой насос

Винтовой насос - это тип поршневого насоса прямого вытеснения. Во многом похож на шестеренчатый насос, с той разницей, что: он перекачивает жидкость в осевом направлении вдоль оси своей пружины.

Насос состоит из двух основных частей; первичный двигатель и винтовой насос в сборе. Два или более винта прикреплены к валу с небольшим зазором; который в сочетании с движением вала создает давление всасывания.

Винтовой насос можно разделить на восемь основных частей; приводной винт, ведомый винт, распределительный механизм, предохранительные клапаны, подшипник, ведущий вал, поворотные и неподвижные уплотнения с всасывающим и напорным патрубками.

В зависимости от количества винта; Насос можно назвать одновинтовым, двухвинтовым или многовинтовым.С лучшей всасывающей способностью и меньшими затратами на техническое обслуживание; Насос хорошо подойдет тем, кто ищет грузовой насос, способный обрабатывать все виды грузов. Но из-за высокой стоимости установки он часто ограничивается применением жидкостей с высокой вязкостью под высоким давлением.

Ранее я уже писал пост, в котором подробно объяснял винтовой насос; его конструктивные части с указанием их функций, использования и обслуживания. Вы можете щелкнуть и прочитать этот пост по ссылке здесь.

Принцип работы

Винтовой насос добавляет осевое движение жидкости, фиксируя ее в области малого зазора.Насос продолжает движение; улавливание и выталкивание жидкости в осевом направлении вперед создают выходное давление. Ведущий и ведомый винты насоса работают синхронно с распределительным механизмом. Он не только удерживает оба винта в нужном направлении, но и предотвращает контакт между ними. Любой такой контакт может привести к износу кромок винта; отрицательно сказывается на производительности насоса.

Как ведущие, так и ведомые винты в насосе имеют противоположные типы, то есть один левый, а другой правый.Это обеспечивает задержку воздуха или жидкости в пределах небольшого зазора; давление всасывания здания.

Винтовой насос при запуске захватывает воздух между мелким зазором его привода и ведомого винта. Продвигая воздух в осевом направлении к выходу; он создает перепад давления, который помогает всасывать текучую среду в перекачиваемую среду. По мере того, как все больше и больше жидкости улавливается, а затем выталкивается к выходу; повышение давления на выходе из насоса.

5) Грузовые эдукторы

Эдукторы - это простая конструкция без движущихся частей.В основном он состоит из сопла, горловины и диффузора. Эжектор может быть размещен в главном грузовом трубопроводе или с отдельным трубопроводом. По сути, это менее эффективная и недорогая альтернатива другим зачистным насосам.

В эдукторе используется жидкость под давлением (жидкость и газ) для создания перекачивающего действия. Это достигается за счет протекания жидкости через сопло; с последующим диффузором или расходящимся выходом. Его можно использовать практически со всеми типами насосов с различной жидкой средой.Эжектор может использоваться для работы с любыми грузами, даже со взрывоопасными средами; при условии, что он совместим с текущей средой.

В эдукторах груза обычной практикой является использование одного и того же груза в качестве текучей среды для создания перекачивающего действия. Простая конструкция надежна; не требует обслуживания и самозагружается. В большинстве случаев он обслуживается грузопотоком C.O.P.T.

Принцип работы

Эдуктор работает по простому принципу «принципа Бернулли» или, в частности, эффекта Вентури.Принцип Бернулли гласит: скорость или расход жидкости обратно пропорционален ее давлению. это может быть представлено следующим уравнением:

V22 + Pρ = K (Константа)

Для жидкости, текущей в трубке с постоянной скоростью; он должен поддерживать свой расход, чтобы поддерживать постоянный объемный расход. Но когда внезапный узкий путь ограничивает его поток; уменьшая его скорость. По закону сохранения энергии мы знали, что энергия, потерянная в виде уменьшенной скорости, должна преобразоваться в другую форму; которая в данном случае в энергии давления.

Этот процесс создает перепад давления между входом и выходом в зоне поперечного сечения преобразования. Эффект Вентури в сочетании с принципом непрерывности массы; создает давление всасывания на всасывающем входе. В большинстве сценариев движущая жидкость или среда в данном случае - это груз из следующего резервуара, перекачиваемый через C.O.P.T.

Сигналы тревоги и отключения, связанные с грузовым масляным насосом

Грузовой масляный насос может быть поврежден в результате ряда событий, таких как; перегрев, отсутствие масла в баке, закрытое всасывание, засорение всасывания, избыточное противодавление и т. д.Таким образом, для защиты работы насоса предусмотрены различные аварийные сигналы и аварийные отключения. При этом разные типы грузовых масляных насосов имеют разный набор аварийных сигналов и отключений; но у них также есть много общего для всех.

Аварийные сигналы
  • Высокая скорость износа
  • Высокая температура корпуса
  • Низкое давление смазочного масла
  • Высокий ток двигателя
  • Низкий уровень смазочного масла
  • Высокая температура подшипника
  • Высокая температура смазочного масла
  • Низкий уровень гидравлического масла (дюйм Насосы Framo)
  • Высокий уровень гидравлического масла (в насосах Framo)
  • H.Утечка полиуретанового масла (в насосах Framo)
  • Отказ системы охлаждения
  • Отказ питания
Предупредительные отключения
  • Низкий уровень смазочного масла
  • Местное ручное отключение
  • Дистанционное отключение
  • Автоматическое аварийное отключение
  • Перегрев корпуса
  • Отказ заправочного насоса
  • Высокое содержание углеводородов
  • Низкое давление инертного газа
  • Превышение скорости
  • Центробежный насос аварийного останова
  • Аварийный останов гидравлического масляного насоса (в насосах Framo)
  • Низкий низкий уровень гидравлического масла (в насосах Framo)
  • Очень высокое противодавление

Как запустить грузовой масляный насос (C.O.P.T) За 14 простых шагов

  1. Проверьте и слейте воду из поддонов смазочного масла турбины грузового масляного насоса.
  2. Обратный клапан и запорный клапан для воды в открытом море
  3. Откройте выпускной клапан для конденсатора.
  4. Открыть Выпускной и всасывающий клапаны насоса забортной воды для вакуумного охлаждения испарителя.
  5. Для эжектора воздуха необходимо открыть впускной и выпускной клапаны пресной воды.
  6. Запустить и прогреть систему эжектора воздуха.
  7. Закройте выпускной клапан и следите за давлением пара.
  8. Теперь использую Поворотный стержень; поверните шпиндель турбины, чтобы проверить свободное движение.
  9. На какое-то время открыта трещина в линии прогрева турбины.
  10. Теперь медленно откройте главный паровой клапан узла турбины; постарайтесь сделать этот процесс как можно медленнее.
  11. Наблюдайте за медленным увеличением оборотов турбины до тех пор, пока регулятор не возьмет на себя управление.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *