Bomba de Engrenagens Externas: Como Funciona e Como Especificá-la

Um único dígito errado no código de uma bomba de engrenagens pode deixá-lo com uma máquina que não arranca, uma vedação de veio danificada ou um contentor de stock que não serve para nenhuma das frotas dos seus clientes. Uma bomba de engrenagens externas parece simples, mas os detalhes da sua placa de identificação determinam se é compatível. Abaixo: como a bomba funciona, onde é adequada e o que confirmar antes de enviar um pedido de cotação (RFQ).

Uma bomba de engrenagens externas é uma bomba hidráulica de cilindrada fixa na qual duas engrenagens em contacto transportam o óleo da entrada para a saída. É adequada para circuitos auxiliares, de direção, de pilotagem e de caudal constante em máquinas móveis e industriais. Antes de a adquirir, confirme a cilindrada, a pressão, o sentido de rotação, o flange, o veio e as ligações com base no código completo do modelo.

O Que É uma Bomba de Engrenagens e Como Funciona?

Uma bomba de engrenagens utiliza duas engrenagens em contacto para deslocar um volume fixo de óleo por rotação, da entrada para a saída. O óleo circula pelo interior da carcaça, e não através do engrenamento. Como o volume por rotação não pode variar, a bomba de engrenagens é um projeto compacto de cilindrada fixa, simples de construir e de reparar.

Como Funciona uma Bomba de Engrenagens Externas, Passo a Passo?

1. Entrada: à medida que os dentes se desengrenam no lado da aspiração, o espaço entre eles aumenta. A baixa pressão assim criada aspira o óleo do reservatório.
2. Transporte: o óleo fica retido nos espaços entre cada dente e o furo da carcaça, sendo depois transportado pelo exterior de ambas as engrenagens.
3. Descarga: no lado da pressão, os dentes voltam a engrenar e empurram o óleo para fora de cada espaço, em direção à ligação de saída.
4. Vedação: o contacto apertado no ponto de engrenamento impede o retorno do óleo para a entrada. As folgas reduzidas nas pontas dos dentes e nas faces das engrenagens limitam as fugas internas.

A maior parte das fugas ocorre através das faces das engrenagens, pelo que é aqui que se nota a qualidade do projeto. Os projetos para pressões mais elevadas utilizam placas laterais ou casquilhos com compensação de pressão. Trata-se de blocos de apoio que são pressionados contra as faces das engrenagens pela pressão de saída, de modo que a folga axial diminui à medida que a carga aumenta. O rendimento volumétrico mantém-se, assim, muito melhor do que com folgas fixas.

Cilindrada, Velocidade e Caudal da Bomba de Engrenagens em Termos Simples

A cilindrada é o volume de óleo que a bomba fornece numa rotação do veio, indicada em centímetros cúbicos por rotação (cc/rev). O caudal é aproximadamente a cilindrada × a velocidade, menos as perdas volumétricas. Uma bomba de 16 cc/rev a 1500 rpm tem uma saída teórica de 24 L/min. O caudal real é ligeiramente inferior, e a diferença aumenta com a pressão, a temperatura e o desgaste.

Isso torna o cc/rev o ponto de partida de qualquer especificação. Se você o conhece, juntamente com a velocidade de acionamento, pode verificar se uma peça de reposição proporcionará as mesmas velocidades dos cilindros e a mesma rotação do motor (rpm) que a original.

Bomba de engrenagens externas vs. bomba de engrenagens internas: qual é a mais adequada para a sua aplicação?

A bomba de engrenagens externas costuma ser a opção mais barata, mais robusta e de reparo mais fácil para a hidráulica móvel. As bombas de engrenagens internas costumam funcionar de forma mais silenciosa, apresentar menor pulsação de pressão e lidar melhor com fluidos mais viscosos. Por isso, são comuns em máquinas industriais que operam próximas aos operadores ou que exigem um fluxo suave no atuador.

Uma bomba de engrenagens internas possui uma pequena engrenagem externa que gira dentro de uma engrenagem anelar maior. Um elemento de preenchimento em forma de meia-lua ou um perfil gerotor separa o lado de sucção do lado de pressão. Essa geometria proporciona um engrenamento dos dentes mais longo e suave, o que reduz o ruído. Em contrapartida, há mais peças usinadas e um preço mais elevado.

Comparação lado a lado: bombas de engrenagens, de palhetas e de pistões

Característica	Engrenagens externas	Engrenagens internas	Palhetas	Pistão
Capacidade de pressão	Moderada a alta (projetos de alta pressão)	Moderado a alto	Moderado	Mais alto
Nível de ruído	Mais alto	Mais baixo	Mais baixo	Moderado
Tolerância à contaminação	Boa	Moderada	Mais baixa	Mais baixa; requer óleo limpo
Eficiência	Moderada; diminui com o desgaste	Moderada a boa	Boa	Mais alta; possibilidade de cilindrada variável
Nível de custo e uso típicos	Mais baixo; circuitos auxiliares, de direção, de trator e de ventilador	Médio; moldagem por injeção, prensas, lubrificação	Médio; máquinas-ferramenta, unidades de potência industriais	Mais alto; acionamentos principais, load-sensing, circuitos fechados

Em resumo, escolha uma bomba de engrenagens quando buscar baixo custo e tolerância a óleo sujo, e opte por uma bomba de pistões apenas quando o circuito exigir pressão muito elevada ou vazão variável.

Quais especificações definem a bomba de engrenagens correta?

A bomba de engrenagens correta é definida por seis especificações: cilindrada, pressão nominal, sentido de rotação, flange de montagem, tipo de eixo e configuração das portas. Defina todas as seis antes de discutir o preço. A maioria dos problemas de compatibilidade, devoluções e disputas de garantia em pedidos de bombas de engrenagens decorre de um destes itens ter sido presumido em vez de confirmado.

• Cilindrada: verifique o valor em cc/rot em relação ao código original. Mesmo uma pequena alteração modifica a velocidade do atuador e a potência consumida pela bomba.
• Pressão nominal: compare as pressões nominais contínua e de pico com o ajuste real da válvula de alívio, e não com o folheto da máquina.
• Rotação: confirme se é no sentido horário ou anti-horário, vista a partir da extremidade do eixo. Uma bomba acionada no sentido errado não fornecerá vazão e pode danificar as suas vedações.
• Flange de montagem: faça corresponder exatamente a norma do flange, o diâmetro de centragem e o padrão de furação.
• Eixo: faça corresponder o perfil, o comprimento e as dimensões do estriado ou da chaveta ao acoplamento de acionamento.
• Portas: confirme a posição, o tamanho e a norma de rosca das portas para que as mangueiras existentes sejam conectadas sem adaptadores.

Regra prática: se algum dos seis itens não puder ser confirmado a partir do código, de um desenho ou de uma amostra medida, não faça ainda um pedido em grande volume.

Pressão nominal e quando é necessária uma bomba de engrenagens de alta pressão

A pressão contínua é o nível que a bomba consegue manter por longos períodos. A pressão de pico é um limite de curto prazo para picos, como quando um cilindro chega ao fim do curso. As fichas técnicas geralmente indicam ambas. Uma bomba que opera próximo da pressão nominal de pico durante todo o dia desgastará prematuramente as suas buchas e a vedação do eixo.

O ciclo de trabalho é mais importante do que o máximo indicado na placa de identificação. Vale a pena especificar uma bomba de engrenagens de alta pressão com buchas com equilíbrio de pressão e corpo em ferro fundido ou reforçado quando o circuito trabalha regularmente próximo do ajuste de alívio. Exemplos incluem acionamentos de vibração, martelos hidráulicos e direção pesada em máquinas articuladas. Para cargas leves e intermitentes, uma bomba padrão com corpo em alumínio geralmente é suficiente.

Detalhes de montagem, eixo e portas que causam devoluções

Os padrões de flange dividem-se em duas grandes famílias. Os flanges SAE, como os de dois furos SAE A e SAE B, são comuns em máquinas norte-americanas e em muitas máquinas asiáticas. Os flanges europeus, frequentemente com quatro furos e dimensionados conforme o grupo da bomba de engrenagens, predominam nos equipamentos europeus. As duas famílias parecem semelhantes em fotografias, mas não são intercambiáveis.

Os eixos podem ser estriados (SAE ou DIN), paralelos com chaveta ou cônicos. Uma conicidade de 1:8 é típica em muitas bombas europeias de grupo. As roscas das portas podem ser BSPP, métricas ou SAE O-ring boss (UNF), e algumas bombas utilizam portas flangeadas. Para distribuidores que mantêm em estoque bombas para uma frota regional específica, é possível fabricar sob encomenda configurações personalizadas das portas P/T, ou seja, o tamanho e a posição das portas de pressão e de tanque, de modo que as bombas se ajustem sem adaptadores.

Bombas simples, tandem e multissecção

Uma bomba de engrenagens tandem possui duas secções de bombeamento num único eixo passante, cada uma alimentando o seu próprio circuito. As bombas triplas e quádruplas acrescentam mais secções. As bombas multissecção fazem sentido quando um único acionamento precisa alimentar circuitos separados, por exemplo direção, hidráulica de trabalho e ventoinha do radiador de óleo. A cilindrada, o sentido de rotação e as conexões de cada secção devem ser especificados separadamente, e o limite de torque do eixo deve suportar a carga combinada.

Onde as bombas hidráulicas de engrenagens externas são utilizadas em máquinas de construção e na indústria

A bomba hidráulica de engrenagens externas para máquinas de construção normalmente aciona os circuitos auxiliar, de direção, piloto e de ventoinha, enquanto as bombas de pistões se encarregam das funções principais de trabalho. Em equipamentos industriais, as bombas de engrenagens alimentam circuitos de vazão constante em que pressão moderada, baixo custo e tolerância a óleo de qualidade não ideal pesam mais do que a saída variável.

Cenários em equipamentos de construção

• Alimentação piloto e auxiliar de escavadeiras: um distribuidor de peças que atende frotas de aluguel precisa de bombas piloto que se fixem diretamente no acionamento passante da bomba principal. Verifique o estriado do acoplamento, o flange e a pressão nominal em baixa pressão, que difere do regime de trabalho do circuito principal.
• Direção e vibração de rolos compactadores: uma oficina de manutenção precisa de bombas que suportem longas horas em alta pressão no circuito de vibração. Verifique a classificação contínua e o projeto das buchas, e se uma unidade tandem também atende à direção.
• Pavimentadoras e caminhões-bomba de concreto: nestas máquinas, as bombas de engrenagens costumam trabalhar em conjunto com bombas de pistões para alimentar agitadores, transportadores, arrefecimento e funções da lança. Verifique a posição de montagem na tomada de força (PTO) ou no acionamento passante e o sentido de rotação visto a partir desse acionamento, e não a partir do motor.

Cenários em tratores, transmissões e na indústria

• Bombas hidráulicas para tratores: um importador que abastece revendedores agrícolas precisa de bombas para o sistema de elevação e para a direção. Verifique o tipo de acionamento (por engrenagem ou montado no motor), o eixo cônico ou estriado e as variações de ano-modelo dentro de um mesmo modelo de trator.
• Bombas de transmissão: estas bombas fornecem óleo de carga ou de lubrificação às caixas de câmbio powershift. Verifique a vazão de baixa pressão em rotação de marcha lenta, pois é nesse ponto que uma bomba desgastada ou subdimensionada se manifesta primeiro.
• Máquinas para metalurgia, plásticos e fundição sob pressão: as equipes de manutenção das fábricas precisam de bombas de vazão fixa para fixação, refrigeração e lubrificação. Verifique a temperatura de operação, o tipo de fluido (algumas fábricas utilizam fluidos resistentes ao fogo) e os limites de ruído próximo aos operadores.

Como encomendar a substituição de uma bomba de engrenagens externas pelo código do modelo

A substituição de uma bomba de engrenagens externas pelo código do modelo funciona quando você envia o código completo do produto original, o modelo da máquina e os dados do equipamento. A compatibilidade depende do código completo da montagem, e não apenas do nome da série. Duas bombas da mesma série podem diferir quanto ao eixo, ao flange, ao sentido de rotação e às conexões, e nenhuma dessas variações é intercambiável.

Como interpretar os códigos de série mais comuns

Os nomes de série identificam a família da bomba e o tamanho da carcaça. Os códigos AZPF, AZPG, AZPN, AZPB e AZPW, no estilo Rexroth, identificam diferentes grupos de carcaça. Um bloco numérico dentro do código normalmente indica o deslocamento em cc/rot, seguido de letras para rotação, eixo, flange e conexões. As PGP505, PGP511 e PGP517 da Parker são tamanhos de carcaça diferentes da linha PGP, e as PGP315, PGP330 e PGP365 pertencem à parte da família destinada a trabalhos mais pesados. Os modelos ALP1–3 e GHP1–3, no estilo Marzocchi, usam o dígito para indicar o grupo, com o deslocamento e as opções acrescentados em seguida.

Cada fabricante tem a sua própria estrutura de codificação; por isso, decodifique sempre o código completo com base no catálogo original. Os nomes de marcas e os números de modelo são indicados apenas para a identificação de peças de reposição. Eles não implicam nenhuma afiliação com o fabricante original.

A Olive Branch Hydraulics oferece séries de bombas de engrenagens compatíveis com Rexroth, Parker, Marzocchi, Shimadzu, Casappa e Sunny. Entre elas estão AZPF, AZPG, AZPN, AZPB, AZPW, 1PF2G, ALP1-3, GHP1-3, PGP505, PGP511, PGP517, PGP315, PGP330 e PGP365. A linha inclui também bombas de engrenagens de alta pressão, tandem, triplas e quádruplas, bombas de transmissão e bombas hidráulicas para tratores.

Lista de verificação antes da cotação (RFQ) para peças de reposição de bombas de engrenagens

• Copie o código completo da placa de identificação, caractere por caractere, incluindo os sufixos.
• Fotografe a extremidade do eixo, o flange de montagem, as duas conexões e a placa de identificação, com nitidez.
• Confirme o sentido de rotação visto a partir da extremidade do eixo.
• Indique a cilindrada em cc/rev e a pressão de operação real do circuito.
• Registe a marca, o modelo e a faixa de números de série da máquina, bem como o circuito alimentado pela bomba.
• Meça o diâmetro do eixo, o número de estrias, o piloto do flange e o espaçamento dos parafusos se a placa de identificação estiver ausente ou ilegível.
• Liste a quantidade por código e o porto de destino.

Como as verificações de qualidade, o prazo de entrega e os fatores de custo afetam o seu pedido?

O preço e o prazo de entrega de uma bomba de engrenagens dependem principalmente da série, da cilindrada, da configuração de múltiplas secções e da quantidade de trabalho personalizado necessário no eixo, no flange e nas portas. Uma bomba padrão de secção única situa-se no extremo mais simples. Uma unidade tandem ou quádrupla personalizada, com portas não padronizadas, exige desenhos, uma amostra e uma produção mais longa. Acorde o âmbito do controlo de qualidade na cotação.

As verificações habituais incluem a inspeção dimensional do flange, do eixo e das portas, a inspeção de fugas e os ensaios de pressão e caudal, quando aplicável. As verificações específicas e quaisquer documentos exigidos devem constar da cotação, e não ser presumidos. Na Olive Branch Hydraulics, cada bomba passa por uma inspeção final de 100% antes da embalagem. A produção é realizada por um parceiro de fabrico em Ningjin, estabelecido em agosto de 2010, a cerca de 9 km do escritório de vendas de Xinji.

Para pedidos personalizados ou de primeira vez, a sequência é a seguinte:

1. Consulta com código, desenhos ou amostras
2. Esboços de projeto e renderizações 3D para a sua aprovação
3. Amostragem
4. Produção com controle de qualidade durante o processo
5. Inspeção final de 100%, seguida de embalagem e expedição

Três armadilhas causam a maioria dos problemas. A primeira é pedir apenas pelo nome da série. A segunda é ignorar o sentido de rotação, algo fácil de passar despercebido quando a bomba é acionada por uma tomada de força (PTO). A terceira é dispensar a aprovação da amostra para economizar algumas semanas, o que pode resultar em um lote inteiro que não serve para nada.

Perguntas frequentes

Uma bomba de engrenagens externas pode substituir uma bomba de pistões?

Às vezes, em circuitos de vazão fixa. Uma bomba de engrenagens pode substituir a bomba de pistões quando esta opera com deslocamento constante e a pressão está dentro da capacidade nominal da bomba de engrenagens. Ela não é adequada para circuitos que exigem deslocamento variável, compensação de pressão ou controle load-sensing.

O que normalmente causa a falha prematura de uma bomba de engrenagens?

Geralmente óleo contaminado, cavitação, sobrepressão ou desalinhamento do acionamento. A cavitação costuma ser causada por entradas restritas ou linhas de sucção subdimensionadas. Buchas riscadas e desgaste da carcaça no lado da entrada são os sinais habituais.

Preciso do código original da placa de identificação para obter uma bomba compatível?

É o ponto de partida mais confiável. Sem o código, envie o modelo da máquina, os dados do equipamento, fotos e as dimensões medidas do eixo, do flange e das portas, para que a bomba possa ser identificada.

As bombas de engrenagens podem ser fabricadas sob especificações personalizadas?

Sim. As bombas de engrenagens hidráulicas podem ser fabricadas de acordo com as especificações do cliente, para uso OEM e de reposição, incluindo configurações personalizadas das portas P/T. Os desenhos preliminares e as renderizações 3D são aprovados antes da amostragem.

Próximo Passo: Solicite um Orçamento ou uma Correspondência para Substituição

Envie o modelo, a quantidade e o porto de destino e receba uma resposta em até 24 horas. Para peças de reposição, inclua também o código original do produto, o modelo da máquina e os detalhes do equipamento. Envie um e-mail para [email protected], ligue para +8615075996564 ou visite https://www.hydrogeartech.com/.