Одна неверная цифра в коде шестерённого насоса — и вы получите машину, которая не запускается, разрушенное уплотнение вала или партию товара, не подходящую ни к одной технике ваших клиентов. Шестерённый насос с внешним зацеплением выглядит просто, но именно данные на его шильдике определяют, подойдёт ли он. Ниже: как работает насос, где он применяется и что необходимо уточнить перед отправкой запроса коммерческого предложения.

Шестерённый насос с внешним зацеплением — это гидравлический насос постоянного рабочего объёма, в котором две зацепляющиеся шестерни переносят масло от входа к выходу. Он подходит для вспомогательных контуров, контуров рулевого управления, управляющих контуров и контуров с постоянным расходом на мобильных и промышленных машинах. Перед закупкой сверьте рабочий объём, давление, направление вращения, фланец, вал и присоединительные порты с полным кодом модели.

Что такое шестерённый насос и как он работает?

Шестерённый насос использует две зацепляющиеся шестерни, чтобы перемещать фиксированный объём масла за один оборот от входа к выходу. Масло движется по внутренней стороне корпуса, а не через зону зацепления шестерён. Поскольку объём за оборот изменить нельзя, шестерённый насос представляет собой компактную конструкцию постоянного рабочего объёма, простую в изготовлении и обслуживании.

Cutaway gear pump housing with two meshing gears and oil between the teeth

Как работает шестерённый насос с внешним зацеплением: пошаговое описание

  1. Всасывание: когда зубья выходят из зацепления со стороны всасывания, пространство между ними увеличивается. Возникающее при этом низкое давление втягивает масло из бака.
  2. Перенос: масло задерживается во впадинах между зубьями и расточкой корпуса и переносится по внешней стороне обеих шестерён.
  3. Нагнетание: со стороны высокого давления зубья снова входят в зацепление и вытесняют масло из каждой впадины в выходной порт.
  4. Уплотнение: плотный контакт в точке зацепления препятствует обратному потоку масла ко входу. Малые зазоры на вершинах зубьев и торцах шестерён ограничивают внутренние утечки.

Большая часть утечек происходит через торцы шестерён, и именно здесь проявляется качество конструкции. В насосах более высокого давления применяются боковые пластины или гидравлически уравновешенные втулки. Это опорные блоки, которые прижимаются к торцам шестерён давлением на выходе, поэтому осевой зазор уменьшается по мере роста нагрузки. В результате объёмный КПД сохраняется намного лучше, чем при фиксированных зазорах.

Рабочий объём, частота вращения и подача шестерённого насоса простыми словами

Рабочий объём — это объём масла, подаваемый насосом за один оборот вала, выражаемый в кубических сантиметрах на оборот (см³/об). Подача приблизительно равна рабочему объёму × частоте вращения за вычетом объёмных потерь. Насос 16 см³/об при 1 500 об/мин имеет теоретическую подачу 24 л/мин. Фактическая подача немного ниже, а зазор увеличивается с ростом давления, температуры и износа.

Таким образом, cc/rev становится отправной точкой любой спецификации. Зная этот параметр и частоту вращения привода, можно проверить, обеспечит ли замена те же скорости цилиндров и частоту вращения двигателя, что и оригинал.

Шестеренный насос внешнего зацепления и насос внутреннего зацепления: что подойдёт для вашего применения?

Шестеренный насос внешнего зацепления, как правило, более дешёвый, прочный и ремонтопригодный вариант для мобильной гидравлики. Насосы внутреннего зацепления обычно работают тише, обеспечивают меньшую пульсацию давления и лучше справляются с более вязкими жидкостями. Поэтому они широко применяются в промышленных машинах, работающих рядом с операторами или требующих плавного потока на исполнительном механизме.

В насосе внутреннего зацепления малая шестерня внешнего зацепления вращается внутри большего зубчатого венца. Серповидный вытеснитель или профиль героторного типа разделяет полость всасывания и полость нагнетания. Такая геометрия обеспечивает более продолжительное и мягкое зацепление зубьев, что снижает шум. Обратная сторона — большее количество механически обрабатываемых деталей и более высокая цена.

Сравнительная таблица: шестеренные, пластинчатые и поршневые насосы

Параметр Внешнее зацепление Внутреннее зацепление Пластинчатый Поршневой
Максимальное давление От умеренного до высокого (конструкции высокого давления) Умеренный или высокий Умеренный Наивысший
Уровень шума Выше Ниже Ниже Умеренный
Устойчивость к загрязнениям Хорошая Умеренная Ниже Самая низкая; требуется чистое масло
КПД Средний; снижается по мере износа От среднего до хорошего Хороший Самый высокий; возможна регулируемая подача
Типичный уровень стоимости и применение Самая низкая; вспомогательные контуры, рулевое управление, тракторы, контуры вентиляторов Средняя; литьё под давлением, прессы, смазка Средняя; металлорежущие станки, промышленные силовые установки Самая высокая; главные приводы, системы с чувствительностью к нагрузке, замкнутые контуры

Короче говоря, выбирайте шестерённый насос, если важны низкая стоимость и устойчивость к загрязнённому маслу, а за поршневой насос доплачивайте только тогда, когда контуру требуется очень высокое давление или регулируемая подача.

Какие характеристики определяют правильный шестеренный насос?

Правильный шестеренный насос определяется шестью характеристиками: рабочим объемом, номинальным давлением, направлением вращения, монтажным фланцем, типом вала и конфигурацией портов. Зафиксируйте все шесть параметров до обсуждения цены. Большинство проблем с совместимостью, возвратов и гарантийных споров по заказам шестеренных насосов связаны с тем, что один из этих параметров был предположен, а не подтвержден.

  • Рабочий объем: сверьте значение в см³/об с оригинальным кодом. Даже небольшое изменение влияет на скорость исполнительного механизма и мощность, потребляемую насосом.
  • Номинальное давление: сравнивайте значения продолжительного и пикового давления с реальной настройкой предохранительного клапана, а не с брошюрой производителя машины.
  • Направление вращения: подтвердите вращение по часовой стрелке или против часовой стрелки, если смотреть со стороны выходного конца вала. Насос, вращаемый в неправильную сторону, не создаст поток и может повредить уплотнения.
  • Монтажный фланец: точно сопоставьте стандарт фланца, диаметр центрирующего пояска и расположение болтовых отверстий.
  • Вал: сопоставьте профиль, длину и размеры шлицев или шпонки с приводной муфтой.
  • Порты: подтвердите расположение, размер и стандарт резьбы портов, чтобы существующие рукава подключались без переходников.

Практическое правило: если любой из шести параметров невозможно подтвердить по коду, чертежу или измеренному образцу, не размещайте крупный заказ.

Номинальное давление и когда требуется шестеренный насос высокого давления

Продолжительное давление — это уровень, который насос способен удерживать в течение длительного времени. Пиковое давление — это кратковременный предел для скачков, например когда цилиндр достигает конца хода. В технических паспортах обычно указываются оба значения. Насос, который весь день работает вблизи пикового значения, преждевременно изнашивает втулки и уплотнение вала.

Рабочий цикл важнее максимального значения на заводской табличке. Шестеренный насос высокого давления с гидравлически уравновешенными втулками и чугунным или усиленным корпусом стоит выбирать, когда контур регулярно работает вблизи настройки предохранительного клапана. Примеры: вибрационные приводы, гидромолоты и тяжелое рулевое управление на машинах с шарнирно-сочлененной рамой. Для легких кратковременных нагрузок обычно достаточно стандартного насоса с алюминиевым корпусом.

Детали монтажа, вала и портов, из-за которых возникают возвраты

Стандарты фланцев делятся на два основных семейства. Фланцы SAE, например двухболтовые SAE A и SAE B, распространены на североамериканской и многих азиатских машинах. Европейские фланцы, часто с четырёхболтовым расположением отверстий и размерами по группе шестерённого насоса, преобладают на европейском оборудовании. На фотографиях эти два семейства выглядят похоже, но не взаимозаменяемы.

Gear pumps with different mounting flanges and splined, keyed and tapered shafts

Валы могут быть шлицевыми (SAE или DIN), цилиндрическими со шпонкой или коническими. Конус 1:8 типичен для многих европейских насосов группового исполнения. Резьба портов может быть BSPP, метрической или SAE O-ring boss (UNF), а в некоторых насосах используются фланцевые порты. Для дистрибьюторов, которые держат на складе насосы для парка техники одного региона, возможно изготовление под заказ нестандартных конфигураций портов P/T, то есть размера и расположения напорного и сливного портов, чтобы насосы устанавливались без переходников.

Одинарные, тандемные и многосекционные насосы

Тандемный шестерённый насос имеет две насосные секции на одном проходном валу, каждая из которых питает собственный контур. Тройные и счетверённые насосы добавляют новые секции. Многосекционные насосы целесообразны, когда один привод должен питать отдельные контуры, например рулевое управление, рабочую гидравлику и вентилятор маслоохладителя. Рабочий объём, направление вращения и порты каждой секции необходимо указывать отдельно, а предельный крутящий момент вала должен покрывать суммарную нагрузку.

Где применяются гидравлические шестерённые насосы внешнего зацепления в строительной технике и промышленности

Гидравлический шестерённый насос внешнего зацепления для строительной техники обычно приводит в действие вспомогательные контуры, контуры рулевого управления, пилотные контуры и контуры вентилятора, тогда как поршневые насосы обеспечивают основные рабочие функции. В промышленном оборудовании шестерённые насосы питают контуры с постоянной подачей, где умеренное давление, низкая стоимость и устойчивость к не вполне чистому маслу важнее регулируемой производительности.

Gear pump mounted on an excavator engine with hydraulic hoses attached

Сценарии применения в строительной технике

  • Питание пилотного и вспомогательного контуров экскаватора: дистрибьютору запчастей, обслуживающему парки арендной техники, нужны пилотные насосы, которые устанавливаются непосредственно на сквозной привод основного насоса. Проверьте шлицы муфты, фланец и номинальное низкое давление, которое отличается от режима работы основного контура.
  • Рулевое управление и вибрация дорожного катка: мастерской по техническому обслуживанию нужны насосы, выдерживающие длительную работу под высоким давлением в контуре вибрации. Проверьте номинальные параметры длительной работы и конструкцию втулок, а также то, закрывает ли тандемный агрегат и рулевое управление.
  • Асфальтоукладчики и автобетононасосы: на этих машинах шестерённые насосы часто работают совместно с поршневыми, питая мешалки, конвейеры, охлаждение и функции стрелы. Проверьте монтажное положение на ВОМ или сквозном приводе и направление вращения, определяемое со стороны этого привода, а не со стороны двигателя.

Сценарии применения: тракторы, трансмиссии и промышленность

  • Гидравлические насосы для тракторов: импортёру, поставляющему продукцию сельскохозяйственным дилерам, нужны насосы для подъёмного механизма и рулевого управления. Проверьте тип привода (от шестерён или установка на двигатель), конический или шлицевой вал, а также различия по модельным годам в пределах одной модели трактора.
  • Насосы трансмиссии: они подают масло подпитки или смазки в коробки передач с переключением под нагрузкой. Проверьте расход при низком давлении на холостых оборотах, поскольку именно здесь первыми проявляются износ или недостаточная мощность насоса.
  • Оборудование для металлургии, пластмасс и литья под давлением: службам технического обслуживания предприятий требуются насосы с постоянной подачей для зажима, охлаждения и смазки. Проверьте рабочую температуру, тип жидкости (на некоторых предприятиях используются огнестойкие жидкости) и допустимый уровень шума рядом с операторами.

Как заказать замену шестерённого насоса наружного зацепления по коду модели

Замена шестерённого насоса наружного зацепления по коду модели возможна, если вы укажете полный оригинальный код изделия, модель машины и данные об оборудовании. Совместимость определяется полным кодом узла, а не только названием серии. Два насоса одной серии могут отличаться валом, фланцем, направлением вращения и портами, и такие насосы не будут взаимозаменяемыми.

Как читать коды распространённых серий

Названия серий определяют семейство насосов и типоразмер. Коды AZPF, AZPG, AZPN, AZPB и AZPW в стиле Rexroth обозначают разные группы типоразмеров. Числовой блок в коде, как правило, указывает рабочий объём в см³/об, за ним следуют буквы, обозначающие вращение, вал, фланец и порты. Parker PGP505, PGP511 и PGP517 — это разные типоразмеры в линейке PGP, а PGP315, PGP330 и PGP365 относятся к более тяжёлой части семейства. В обозначениях в стиле Marzocchi ALP1–3 и GHP1–3 цифра указывает на группу, после неё добавляются рабочий объём и опции.

У каждого производителя своя структура кодирования, поэтому всегда расшифровывайте полную строку по оригинальному каталогу. Названия брендов и номера моделей приведены только для идентификации при замене. Они не означают какой-либо связи с оригинальным производителем.

Olive Branch Hydraulics предлагает серии шестерённых насосов, совместимые с Rexroth, Parker, Marzocchi, Shimadzu, Casappa и Sunny. К ним относятся AZPF, AZPG, AZPN, AZPB, AZPW, 1PF2G, ALP1-3, GHP1-3, PGP505, PGP511, PGP517, PGP315, PGP330 и PGP365. В ассортимент также входят шестерённые насосы высокого давления, тандемные, тройные и счетверённые шестерённые насосы, насосы трансмиссии и гидравлические насосы для тракторов.

Контрольный список перед запросом коммерческого предложения на запасные части для шестерённых насосов

  • Перепишите полный код с шильдика посимвольно, включая суффиксы.
  • Сфотографируйте конец вала, монтажный фланец, оба порта и шильдик в чётком фокусе.
  • Подтвердите направление вращения, если смотреть со стороны конца вала.
  • Укажите рабочий объём в см³/об и фактическое рабочее давление в контуре.
  • Запишите марку и модель машины, диапазон серийных номеров и контур, который питает насос.
  • Измерьте диаметр вала, число шлицев, центрирующий поясок фланца и расстояние между болтами, если паспортная табличка отсутствует или нечитаема.
  • Перечислите количество по каждому коду и порт назначения.

Как контроль качества, сроки изготовления и факторы стоимости влияют на ваш заказ?

Цена и срок изготовления шестерённого насоса зависят в основном от серии, рабочего объёма, многосекционной конфигурации и объёма нестандартных работ по валу, фланцу и портам. Стандартный односекционный насос относится к простейшему варианту. Нестандартный тандемный или четырёхсекционный насос с нетиповыми портами требует чертежей, образца и более длительного производства. Согласуйте объём контроля качества в коммерческом предложении.

Обычно проверки включают контроль размеров фланца, вала и портов, проверку на герметичность, а также испытания давления и расхода, где это применимо. Конкретные проверки и необходимые документы следует прописать в коммерческом предложении, а не подразумевать. В Olive Branch Hydraulics каждый насос проходит 100%-й финальный контроль перед упаковкой. Производство осуществляет партнёр-изготовитель в Нинцзине, основанный в августе 2010 года и расположенный примерно в 9 км от офиса продаж в Синьцзи.

Для нестандартных заказов или заказов от новых клиентов последовательность выглядит следующим образом:

  1. Запрос с указанием кода, чертежей или образцов
  2. Эскизы конструкции и 3D-визуализации на ваше утверждение
  3. Изготовление образца
  4. Производство с контролем качества в процессе изготовления
  5. 100% финальный контроль, затем упаковка и отгрузка

Большинство проблем вызывают три ошибки. Первая — заказ только по названию серии. Вторая — игнорирование направления вращения, которое легко упустить, когда насос приводится от вала отбора мощности (ВОМ). Третья — пропуск утверждения образца ради экономии нескольких недель, из-за чего вы можете получить целую партию, которая ни к чему не подходит.

Часто задаваемые вопросы

Может ли шестеренный насос с внешним зацеплением заменить поршневой насос?

Иногда — в контурах с постоянной подачей. Шестеренный насос может заменить поршневой там, где последний работает с постоянным рабочим объёмом, а давление находится в пределах номинальных значений шестеренного насоса. Он не подходит для контуров, которым требуется регулируемый рабочий объём, регулирование по давлению или система load-sensing.

Что обычно вызывает преждевременный выход шестеренного насоса из строя?

Как правило, это загрязнённое масло, кавитация, превышение давления или несоосность привода. Кавитация обычно вызвана ограничением на входе или недостаточным сечением всасывающих линий. Типичные признаки — задиры во втулках и износ корпуса со стороны входа.

Нужен ли мне код с оригинальной шильдика, чтобы подобрать подходящий насос?

Это самая надёжная отправная точка. Если кода нет, отправьте модель машины, данные об оборудовании, фотографии и измеренные размеры вала, фланца и портов, чтобы можно было определить насос.

Можно ли изготовить шестеренные насосы по индивидуальным спецификациям?

Да. Гидравлические шестеренные насосы могут изготавливаться по спецификациям заказчика для OEM и вторичного рынка, включая индивидуальные конфигурации портов P/T. Конструкторские чертежи и 3D-визуализации утверждаются до изготовления образцов.

Следующий шаг: запросите коммерческое предложение или подбор замены

Укажите модель, количество и порт назначения — мы ответим в течение 24 часов. Для запасных частей также сообщите оригинальный код изделия, модель машины и данные об оборудовании. Напишите на [email protected], позвоните по номеру +8615075996564 или посетите https://www.hydrogeartech.com/.