Особенности ремонта шестеренчатых гидравлических насосов

Назначение шестеренчатых гидравлических насосов

Насос, присоединенный к электродвигателю через упругую муфту называется насосным агрегатом. Наиболее широко известны Шестеренчатые насосы наружного зацепления типа Г11 и насосные агрегаты БГ11.

Шестеренчатые насосы типа Г11-22...25 и насосные агрегаты типа БГ11-22...25 предназначены для нагнетания под номинальным давлением 2,5 МПа постоянного по величине и направлению потока минерального масла с кинематической вязкостью от 17 до 400 мм²/с при температуре масла 10...55С^о.

Шестеренчатые насосы наружного зацепления широко применяются в смазочных системах станков, в гидроприводах мобильных машин.

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов:

Шестеренчатые насосы отличаются простотой изготовления и эксплуатации, малыми габаритными размерами и массой, практически равномерной подачей.

Преимущества шестеренчатых насосов с внешним зацеплением:

• Относительно высокое давление на выходе при небольшом весе
• Простая конструкция - низкая цена
• Широкий диапазон частот вращения
• Широкий диапазон температур и вязкости масла

Недостатки шестеренчатых насосов:

Недостатком шестеренчатых насосов является высокая чувствительность к увеличению зазоров между шестернями и корпусом и значительное понижение объемного КПД при повышении температуры рабочей жидкости. В типовых шестеренчатых насосах увеличение торцового зазора на 0,1 мм вызывает понижение объемного КПД на 20%. Шестеренчатые насосы, рассчитанные на высокое давление рабочей жидкости, для повышения объемного КПД снабжены устройствами автоматической компенсации торцового зазора между шестернями и крышками, а также разгрузки подшипников шестерен, работающих в тяжелых условиях из-за значительного радиального давления. Для увеличения подачи в некоторых конструкциях шестеренчатых насосов с одной ведущей шестерней устанавливают несколько ведомых.

Общий вид и конструкция шестеренного гидравлического насоса

Общий вид и конструкция шестеренного гидравлического насоса

Общий вид шестеренного агрегата БГ11

Конструкция шестеренного гидравлического насоса

Рабочими органами шестеренного насоса являются находящиеся в зацеплении шестерни, установленные в цилиндрических расточках корпуса.

Схема действия двухшестеренного насоса с шестернями внешнего зацепления показана на рисунке. При вращении ведущей шестерни по часовой стрелке в месте выхода зубьев шестерен из зацепления вследствие освобождения впадин между зубьями образуется разрежение. Происходит всасывание жидкости через канал в полость всасывания. Заключенная во впадинах шестерен жидкость переносится в полость нагнетания, где она вытесняется из впадин, при входе зубьев в зацепление, в канал.

Подачу (л/мин) шестеренчатых насосов можно определить по формуле:

Q = 7... 10^-6 m² z b n ₀

где:

• т — модуль зубчатых колес, мм;
• z — число зубьев ведущей шестерни;
• b — ширина шестерни, мм;
• n — частота вращения ведущей шестерни, об/мин;
• η₀ - объемный КПД гидронасоса

Основные параметры шестеренчатых насосов и агрегатов типа Г11

• Рабочий объем насоса, см³ - 11,2..100,0
• Номинальная подача, л/мин - 12..133,0
• Коэффициент подачи, %, - не менее 74..92
• КПД насоса, %, не менее - 54..77
• Давление на выходе, МПа номинальное - 2,5
• Давление на выходе, МПа максимальное - 3,0
• Давление на входе, МПа номинальное не более - 0,02
• Частота вращения входного вала, об/мин номинальная - 24,0 (1450)
• Частота вращения входного вала, минимальная - 10,0 (600)
• Частота вращения входного вала, максимальная - 30,0 (1800)
• Мощность при номинальном давлении, кВт - 0,9..7,1
• Номинальная мощность приводного двигателя, кВт - 1,1..7,5
• Масса насосов, кг - 6,0..16,0
• Масса агрегатов с двигателем серии КИР, кг - 25,0..113,0

Ремонт шестеренчатых гидравлических насосов

После длительной эксплуатации шестеренного гидравлического насоса вследствии появления дефектов в деталях шестеренчатых насосов может происходить падение давления и производительности.

В насосе обнаруживается износ шестерен, валиков (осей шестерен), втулок и корпуса с крышкой. На торцах шестерен и втулок образуются кольцевые задиры, поверхность их становится волнистой.

Вследствие износа подшипников и прогиба валиков в напорной полости возникает местный износ отверстий корпуса со стороны всасывающей полости и износ шестерен по окружности выступов. Следствием работы шестеренного гидравлического насоса на загрязненной жидкости незначительный износ расточки корпуса может, быть и со стороны напорной полости.

Основным каналом утечек жидкости в шестеренном насосе являются торцовые зазоры между зубчатыми колесами и втулками (75—80% суммарных утечек в насосе). Это объясняется тем, что рабочий объем ограничивается узкими поясками, имеющими относительно большую протяженность.

При ремонте шестеренного насоса без грубых повреждений расточенного отверстия корпуса восстанавливать изношенную поверхность расточки не следует, так как необходимый радиальный зазор после замены изношенных шестерен и опорных элементов практически восстанавливается.

Износ торцов зубчатых колес устраняют шлифованием при обеспечении неперпендикулярности торцовых поверхностей осям колес не более 0,01 мм на длине 100 мм. Зубчатые колеса с изношенным профилем зубьев заменяют новыми.

К новым зубчатым колесам предъявляют следующие технические требования:

1. соосность посадочного отверстия с наружным диаметром зубчатого колеса должна быть до 0,01 мм;
2. соосность наружной и делительной окружностей до 0,02 мм;
3. колебание размеров зубчатых колес по ширине не более 0,01 мм;
4. конусность и овальность по наружной поверхности не более 0,02 мм.

Твердость рабочих поверхностей после термической обработки и шероховатость указаны в табл. 3. Степень точности изготовления колес 6—6—7Х.

Чистовое обтачивание и растачивание отверстия, а также подрезку торцов производят с одного установа заготовки, обеспечивая необходимую перпендикулярность торца оси посадочного отверстия, принимаемого за установочную базу при нарезании зубьев. После термической обработки зубья шлифуют. Припуск под предварительное шлифование должен быть 0,25—0,5 мм, под окончательное 0,08—0,15 мм. Для особо точных насосов колеса доводят чугунными зубчатыми притирами с тонким абразивом (зернистость 200—250) в среде минерального масла. Припуск на доводку равен 0,05— 0,1 мм.

Изношенные валики заменяют новыми. Изношенные торцы опорных втулок шлифуют. После шлифования необходимо восстановить канавки для прохода масла, запираемого во впадинах колес насоса при его работе. Для обеспечения нормальной работы колес опорные втулки шлифуют попарно. Параллельность торцов должна быть обеспечена до 0,01 мм, биение наружной цилиндрической поверхности относительно оси отверстия — не более 0,01 мм, неперпендикулярность торцов оси — не более 0,01 мм.

При замене зубчатых колес или опорных втулок шлифованием одного из торцов корпуса или втулок необходимо обеспечить ширину корпуса на 0,06—0,08 мм больше общего размера по ширине зубчатого колеса с опорными втулками.

При ремонте насоса в случае заметного износа торцового уплотнения или повреждений контактирующих поверхностей торец втулки уплотнения и крышки корпуса шлифуют. Неперпендикулярность торца втулки оси должна быть не более 0,01 мм.

Перед сборкой все детали насоса должны быть промыты в керосине и смазаны тонким слоем минерального масла. Во избежание перекоса и зажима валиков винты крепления крышек необходимо завертывать, попеременно увеличивая силу затяжки и проверяя легкость вращения приводного вала насоса.

Рубикон ООО

Читайте также: Ремонт гидравлических систем металлорежущих станков

Полезные ссылки по теме - Дополнительная информация