Зубчатые насосы

Зубчатыми называются роторно-вращательные насосы, у которых перекачиваемая среда перемещается в плоскости, перпендикулярной к оси вращения рабочих органов. К ним относятся шестеренные, коловратные и шланговые насосы.

Шестеренные насосы бывают двух- и многошестерен- ними, с внешним и внутренним зацеплением. Двухшестеренные находят более широкое применение; конструктивная схема такого насоса показана на рис. 4.10. Он состоит из находящихся в зацеплении ведущей 1 и ведомой 2 шестерен, которые с минимальным зазоров размещены в корпусе 3 насоса. Зубья при вращении захватывают перекачиваемую среду и переносят ее во впадинах от всасывающей полости к напорной.

Обратное движение перекачиваемой среды практически невозможно из-за плотности зацепления шестерен, а для устранения запирания ее при обкатывании зубьев в крышке корпуса выфре-зерованы разгрузочные канавки 4, соединяющие места запирания между зубьями с нагнетательной или всасывающей полостями.

Средняя подача шестеренных насосов может быть подсчитана по формуле где z — число зубьев шестерен;

F — площадь впадины, м²; b — ширина шестерни, м; п— частота вращения, об/мин.

Если считать, что объем зубьев равен объему впадин, то для приближенных расчетов можно использовать упрощенную формулу:

Подача шестеренных насосов в соответствии с ГОСТ 19027—73 Е составляет 0,22…58 м³ при давлении 0,6…2,5 МПа. Они предназна-ченьгдля перекачивания жидких сред с кинематической вязкостью 0,2…100 см²/с и температурой от —40° до +250 °C.

На насосных станциях шестеренные насосы используются во вспомогательных системах (системы смазки, гидроавтоматики и др.).

Коловратные насосы (рис. 4.11) выполняются с двумя роторами 7, являющимися рабочими органами.

Каждый из роторов имеет по два кулачка (зуба) специальной формы. Роторы размещены в корпусе 2 с минимальным зазором. В отличие от шестеренного насоса роторы коловратного разгружены, т. е. крутящий момент от ведущего к ведомому передается не через кулачки, а через дополнительные синхронизирующие шестерни, насаженные на валы роторов. Рабочий процесс коловратного насоса осуществляется аналогично рабочего процессу шестеренного.

Коловратные насосы в соответствий с ГОСТ 13528—78 имеют подачу 6…160 м³/ч при максимальном давлении до 1,6 МПа и предназначены для перекачивания жидких сред с кинематической вязкостью 0,2…2000 см²/с при температуре до 250 °C.

У шланговых насосов (рис. 4.12) основным рабочим органом является ротор /, представляющий собой металлический диск, на внешней стороне которого размещены вращающиеся зажимные ролики 2 (их может быть два и более). Ротор вращается в подшипниках, установленных в станине 4. К этой же станине прикрепляется шланг 3 из эластичного материала (резины, пластмассы), к которому с одной стороны подключается всасывающий, а с другой — напорный трубопроводы. Перемещение перекачиваемой среды по ходу вращения ротора производится за счет выдавливания защемленных в шланге ее объемов.

Подача такого насоса приближенно может быть определена по формуле.

Регулирование подачи осуществляется изменением частоты вращения ротора. Шланговые насосы используются как насосы-дозаторы. В зависимости от материала шланга они могут применяться для перекачки как нейтральных, так и химически активных жидких сред.