Yüksək təzyiqli daxili dişli nasos: Sənaye maye ötürülməsinin güc ürəyi

Hidravlik sistemlərdə, kimyəvi emal və qida sənayesində yüksək səmərəlilik, aşağı səs-küy və uzun xidmət müddəti ilə fərqlənən yüksək təzyiqli daxili dişli nasos mühəndislər üçün ən yaxşı seçim olaraq qəbul edilir. Bu məqalədə tələb olunan sənaye iş rejimləri üçün 32 MPa dişli nasosun seçilməsi zamanı iş prinsipi, əsas texniki xüsusiyyətlər və seçim meyarları izah edilir.

1. İşləmə prinsipi: Daxili dişli quruluşun necə yüksək təzyiqdə maye verdiyini

Daxili dişli nasosun əsas quruluşu sürücü daxili dişli, sürülən xarici dişli, ay şəkilli lövhə (və ya dayaq bloku) və korpusdan ibarətdir. İki dişlinin bölünmə dairələri bir tərəfdə bir-birinə yaxındır, digər tərəfdə isə ay şəkilli lövhə ilə ayrılırlar; bu da sorulma kamerası və verilmə kamerasını əmələ gətirir.

Sürücü daxili dişli eyni istiqamətdə xarici dişlini fırladarkən sorulma kamerasındakı dişlər postepen olaraq ayrılır, həcm artır və mayenin daxil olmasını təmin edən mənfi təzyiq yaranır. Verilmə kamerasında isə dişlər davamlı olaraq qarşılıqlı qruplaşır və həcm azalır, nəticədə maye xaric edilir. Bu davamlı proses sabit maye çıxışı təmin edir.

Aşağı təzyiqli dişli nasoslardan əsas fərq onların boşluq kompensasiya mexanizmindədir. Yüksək təzyiqli daxili dişli nasoslar oxuna və radiusuna görə təzyiq kompensasiyasından istifadə edirlər: çatdırma zonasından təzyiqli yağ süzgəc plitəsinin arxasına daxil olur və onu daxili istiqamətdə itələyərək ox boyu boşluğu 0,03–0,04 mm arasında saxlayır; bu da sızıntının 70–80% -dən çoxunu nəzarət edir. Radius istiqamətində isə dayaq bloku geri təzyiq altında daxili dişli halqasını xarici dişli dişlərinin uclarına sıxışdıraraq yüksək təzyiqli zonada radius istiqamətində sıxlıq yaradır. Bu ikiqat kompensasiya daxili dişli nasosun aşağı sürətlərdə və aşağı özlülükdə belə yüksək həcm səmərəliliyini saxlamasına imkan verir.

2. 32 MPa yüksək təzyiqli iş rejimi üçün əsas texniki xüsusiyyətlər

Təzyiq reytinqi və həcm səmərəliliyi

32 MPa, yüksək təzyiqli daxili dişli nasoslar üçün tipik nominal təzyiq nöqtəsidir. Düz xəttli konqruent daxili dişli nasos dizaynlarında maksimum iş təzyiqi 98% həcm səmərəliliyi ilə 32 MPa-ya çata bilər. Oxa və radius istiqamətində təzyiq tətbiq edən modellər nominal təzyiqi 32 MPa olan zaman maksimum təzyiqi 35 MPa-ya qədər artırmağa imkan verir. Yüksək təzyiqli iş rejimləri üçün sistem-in maksimum iş təzyiqi təzyiq zirvələri üçün ehtiyat yaratmaq məqsədilə nasosun nominal təzyiqinin 80–90%-i səviyyəsində saxlanılmalıdır.

Həcm və Fırlanma Tezliyi Aralığı

Yüksək təzyiqli daxili dişli nasoslar geniş həcm aralığını əhatə edir; ümumi modellər 5,4 mL/r-dən 249,9 mL/r-ə qədərdir. 32 MPa yüksək təzyiqli sinifdə 10–125 mL/r həcm aralığı adətən tamamilə əhatə olunur, lakin bəzi modellər 20 mL/r kimi müəyyən həcm dəyərlərində bir qədər aşağı təzyiq reytinqinə (25 MPa) malik ola bilər. Hər bir spesifikasiya seçilmə zamanı ayrı-ayrılıqda yoxlanılmalıdır.

Yüksək təzyiqli daxili dişli nasoslar üçün sürət aralıqları ən azı 600 d/dq-dan ən çoxu 3000 d/dq-a qədərdir. Sürətin seçilməsi mühitin özlülüyü ilə uyğun olmalıdır: əgər özlülük yüksək, sürət də yüksəkdirsə, daxili rotor mühit ətrafında sürüşə bilər və bu da mayenin cəkilməsinin baş verməməsinə və ya kifayət qədər axın yaratmamasına səbəb olar.

Səs-küy və axın dalğalanması

Düz xəttli konqruent diş profillərinin tutulmuş yağ həcminin dəyişmə sürəti evolvent dişlilərininki ilə müqayisədə onda birdir; bu da səs-küyün və təzyiq dalğalanmasının əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb olur. Modifikasiya edilmiş evolvent qısa diş dizaynlarından istifadə edən modellər səs-küy səviyyəsini aşağı saxlaya bilər. Dalğalanmanın az olması birbaşa inyeksiya formalaşdırma saxlama fazalarında və dəqiqlik emal tətbiqlərində detalların eyniliyinə kömək edir.

32 MPa-li dişli nasosun seçilməsi üçün meyarlar

Addım 1: Mühitin özlülüyü və temperaturunu təsdiqləyin

Daxili dişli nasoslar 0,2 sP-dən 1 000 000 sP-ə qədər geniş özlülüklü mayeləri daşıya bilir. Lakin daha yüksək özlülük tam diş arası həcmlərin doldurulması üçün uyğun olaraq nasosun fırlanma sürətinin azaldılmasını tələb edir. Orta temperatur nasos modelinin icazə verilən temperatur intervalı daxilində olmalıdır — standart modellər adətən -20°C-dən +80°C-ə qədər temperaturu işləyə bilir, yüksək temperatur versiyaları isə 120°C-ə çata bilir. Qida və ya kimyəvi mühitlər üçün nasos korpusunun materialının (məsələn, 316L paslanmayan polad) və sıxlıq elementlərinin materiallarının uyğunluğunu təsdiqləyin.

Addım 2: Sürəti hesablayın və yerini müəyyənləşdirin

Müsbət yerdəyişməli nasosların axını təxmini olaraq fırlanma sürəti ilə xətti asılılıqda olur. Nəzəri axın düsturu belədir:

Q = Yerdəyişmə (mL/r) × Fırlanma sürəti (rpm) ÷ 60000 (L/dəq)

Seçim zamanı əvvəlcə sistemın nominal axın tələbi əsasında tələb olunan yer dəyişməni hesablayın, sonra mövcud mühərrik sürətini təsdiqləyin. İş nöqtəsi nasosun yüksək səmərəlilik zonası daxilində olmalıdır (adətən nominal axının 60–90%-i). Bu aralıq xaricində uzun müddətli işləmə nasosun istiləşməsinə və ya sürətlənmiş aşınmaya səbəb olur.

Addım 3: Təzyiq reytinqini və zirvə marjasını yoxlayın

32 MPa-lik nasos hər bir yer dəyişmədə bu təzyiq reytinqini əldə etməyə borclu deyil. Bəzi modellər daha böyük yer dəyişmələrdə 25 MPa və ya daha aşağı təzyiqə enir. Seçim zamanı hədəf yer dəyişməsi üçün nominal və maksimum təzyiq ayrı-ayrılıqda yoxlanılmalıdır. Sistem boşaltma klapanlarının quraşdırılması ümumiyyətlə iş təzyiqindən 10–15% yuxarı olur.

Addım 4: Sorulma şəraitini qiymətləndirin

Daxili dişli nasoslar xarici dişli nasoslara nisbətən daha yaxşı öz-priminq qabiliyyətinə malikdirlər, lakin əsas şərtlər hələ də tətbiq olunur: giriş absolyut təzyiqi ən azı 0,8 bar, sorğulama hündürlüyü 0,5 m-dən çox olmamalıdır və dolu sorğulama üstünlük təşkil edir. Sorğulama borusunun diametri nasosun giriş diametrindən kiçik olmamalıdır və boru kəməri qısa və düz olmalı, ən azı bükülmələrə malik olmalıdır. Sorğulama boruları havanın daxil olmasının qarşısını almaq üçün tamamilə sızdırmaz olmalıdır; əks halda kavitasiya və səs-küy yaranar.

Addım 5: Milli möhür və quraşdırma interfeysini təsdiqləyin

Standart mexaniki möhürlər (karbon/silikon karbid və ya volfram karbidin volfram karbidə qarşılığı) əksər hidravlik yağlar üçün uyğundur. Fırlanma istiqaməti motorun fırlanma istiqaməti ilə eyni olmalıdır. Mühitin süzülmə portu ayrı-ayrı tanka qayıtmalıdır və xəttin geri təzyiqi ümumiyyətlə milli möhürü zədələməmək üçün 0,5–1 bar intervalında saxlanılmalıdır.

4. Tətbiq oluna bilən yük və seçimin qərarı

Yüksək təzyiqli daxili dişli nasoslar, yüksək təzyiq, aşağı pulsasiya və kompakt struktura ehtiyac duyulan hidravlik sistemlər üçün uyğundur. Tipik tətbiqlərə infuziya kalıbma maşınlarının hidravlik enerji blokları, döyüş qəlibləmə maşınları, yük qaldırma avadanlıqlarının hidravlik sistemləri və kəsici-əyici maşınlar daxildir.

Aşağıdakı hallarda 32 MPa-li daxili dişli nasos aydın texniki üstünlüklər təqdim edir: sistem yüksək təzyiq sabitliyi ilə təzyiq saxlama tələb edir; quraşdırma sahəsi məhdud olmasına baxmayaraq yüksək güc sıxlığına ehtiyac duyulur; mayenin orta özlülüyü geniş şəkildə dəyişir və sabit çıxış tələb olunur.

Seçimdə əsas qərar verilməsi məntiqi belədir: əvvəlcə mühitin xassələri və sistem təzyiqi tələbləri təsdiqlənir, sonra sürüşmə həcmi və fırlanma sürəti axın tələbini ödəmək üçün uyğunlaşdırılır və nəhayət, sorulma şəraiti, möhürləmə forması və quraşdırma interfeysi bir-bir yoxlanılır. Hər hansı bir addımın buraxılması nasosun real iş rejimində gözlənilən performansını əldə etməsinə mane ola bilər. Parametrlərin arxasındakı fiziki mənanı başa düşmək rəqəmləri sadəcə yadda saxlamaqdan daha faydalıdır.