4.2. Шестеренные насосы.

Являются одним из наиболее распространенных видов роторных насосов. Их применяют в смазочных системах машин и механизмов, в гидроприводах, для перекачивания темных нефтепродуктов.

По конструкции различают насосы с шестернями внешнего и внутреннего зацепления.

Насосы с шестернями внешнего зацепления бывают с тремя и более шестернями, размешенными вокруг центральной приводной шестерни.

Основным типом шестеренных насосов является насос, состоящий из пары прямозубых шестерен с внешним зацеплением, шестерни имеют одинаковое число зубьев эвольвентного профиля.

1. ведущая шестерня;

2. корпус;

3. ведомая шестерня.

При вращении шестерен по направлению стрелок жидкость, заполняющая впадины зубьев, переносится из полости всасывания (а) в полость нагнетания (б). В полости всасывания зубья шестерен выходят из зацепления, увеличивают объем камеры (а) и создают разрежение, а в полости нагнетания – входят в зацепление, уменьшают объем и вытесняют жидкость в трубопровод. В судовой практике широкое применение получили насосы с косозубыми и особенно шевронными шестернями; они менее чувствительны к погрешностям изготовления и монтажа, более износоустойчивы и работают плавно и бесшумно.

Число зубьев обычно 11÷13 для уменьшения пульсации потока.

Рабочие характеристики как у поршневых насосов. На шестеренные насосы имеется ГОСТ. Он распространяется на насосы с подачей до 58 м³/ч и давлением до 2,5 МПа.

Достоинства:

- простота устройства;

- малый вес и габариты;

- быстроходность (n = 1000÷1500 об/мин);

- сравнительно небольшая пульсация;

- самовсасывание.

Недостатки:

- работает только на жидкостях обладающих смазывающей способностью;

- чувствительны к механическим примесям;

- невысокий КПД (0,4÷0,6).

4.3. Винтовые насосы.

К винтовым насосам относятся такие насосы, у которых энергия перекачиваемой жидкости увеличивается в результате давления на нее непрерывно вращающихся винтовых поверхностей.

Винтовые насосы можно разделить:

по числу винтов – на одновинтовые и многовинтовые (до пяти винтов);

по зазору между нарезкой винтов – на герметичные и негерметичные;

по форме профиля нарезки винтов – на насосы с циклоидальным, эвольвентно-циклоидальным и специальным профилями;

по числу подводов – с односторонним и двухсторонним подводом жидкости.

В настоящее время на судах внутреннего плавания широкое применение находят трехвинтовые насосы с циклоидальным зацеплением. На них имеется ГОСТ 20883-83. Этот стандарт охватывает насосы с подачей 0,45÷400 м³/ч и давлением до 25 МПа. Трехвинтовые насосы относятся к классу герметичных и выполняются с односторонним и двухсторонним подводом жидкости.

У трехвинтового насоса с односторонним подводом жидкости средний винт (3) является ведущим, а два боковых (4) – ведомыми. Нарезанные части винтов заключены в обойму (втулку) (5), вставленную в корпус (2). В обойме винты вращаются, как в подшипниках, с небольшими зазорами. Корпус насоса имеет приемную камеру (1) с приемным патрубком и напорную камеру (6) с патрубком. Эти камеры соединены предохранительно-перепускным клапаном (7).

Ведущий винт по сравнению с ведомыми более массивен, так как он несёт основную нагрузку в рабочем процессе. Геометрические соотношения нарезок винтов выбраны так, что обеспечивается не только герметичность рабочих органов, но и отсутствие передачи крутящего момента с ведущего вала на ведомые. Последние не производят полезной работы, а только служат в качестве уплотнений, препятствующих перетеканию жидкости из напорной камеры в приёмную, и в процессе нормальной работы вращаются не в результате взаимодействия с ведущим винтом, а благодаря давлению перекачиваемой жидкости, которая перемещается в насосе только вдоль оси винтов.

Характеристики у винтовых насосов как у поршневых насосов.

Достоинства:

- малые веса и габариты;

- быстроходность n=(1450÷2700)об/мин;

- высокий КПД η=0,6÷0,8;

- равномерность подачи (отсутствие пульсаций потока жидкости);

- незначительное изменение подачи с увеличением давления;

Обладают самовсасывающей способностью (при работе на масле Н_В=5÷6м).

Недостатки:

- сложны в изготовлении и ремонте: зазоры между винтами (0,05÷0,15 мм) и между винтами и втулкой корпуса (0,1÷0,15мм);

- работают только на жидкостях обладающих смазывающей способностью.

Винтовые насосы применяются в смазочных системах, в системах гидроприводов, для перекачивания вязких жидкостей, устанавливаются на плавучих нефтеперекачивающих станциях.