Sisemiste hammaste pompide tööpõhimõte ja rakendused

Võrgustamise põhimõte: kuidas sisemise hammasrattapumbaga töötatakse

Sisemine hammasrattapump koosneb juhtivast rattast (välimised hammastele, paigutatud seespool) ja juhitavast rattast (sisemised hammastele, paigutatud väljapoole) mõlemad rattad pöörlevad sama suunas, nende hammaste otsad sulguvad üksteise vastu ühes kontaktkohas, eraldades sisendpoole väljundpoolest.

On olemas kaks peamist sisemise hammasrattapumba arhitektuuri. Kuusikukujuline variant kasutab hammaste otsade vahel poolkuu-kujulist eraldusplaati, et takistada lekkeid juhtiva ja juhitava ratta hammaste otsade vahel. Kuusikuta variant toetub asemel sellele otsekontaktile mõlema ratta hammaste otsade osade vahel ühes kohas, et eraldada sisend- ja väljundosa, praktikas on aga väga väike vahe, et vältida lukkumist. .

Kuusikuklaaseta disain pakub olulist tõhususe eeliseid: kuna liikuvate ja liikutavate hammastega rataste hambavaheline ruum on suurem, saab pumbal saavutada suurema teoreetilise tõstmismahtu, kui hammaslaius, liikuvate rataste tipudiaameeter ja liikutavate rataste välimine läbimõõt on sama suur kui kuusikuklaasaga pompa puhul. Teisalt võib sama tõstmismahtuga liikutava ratta välimine läbimõõt olla väiksem, mis vähendab viskoosse õliga hammaste libisemisosade pihutamisest tekkivat hõõrdumismomenti ja parandab mehaanilist tõhusust – see on peamine põhjus, miks seda tüüpi pumpe kasutatakse laialdaselt autode automaatsetes käigukastides, sealhulgas CVT-sid. .

Tõstmismahtu arvutamine algajatele

Sisemiste hammaste pumbaga seotud mahumääramiseks on olemas kaks põhilist lähenemisviisi. Geomeetriline meetod arvutab mahtu, mille piiravad liikuvate ja liikumatute hammasrataste hambad. Teoreetilise võimsuse meetod arvutab esmalt pompa teoreetilise võimsuse ja seejärel tuletab mahumäära põhimõttest, mille kohaselt antakse õlile hüdrauliline energia sama suur kui pompa telje pööramiseks vajalik võimsus (energiakaod jäetakse arvestamata) .

Algajatele praktiline vooluhulga arvutus on:

Q = Vd × N

kus Q on ruumala vooluhulk, Vd on ühe pöördega pumpatav maht ja N on pöördenumber .

Teoreetilise mahutäitmismeetodi täpne rakendamine on ajaloos olnud keeruline, kuna see nõuab ruumala integreerimist hambate vahel igas väikses pöördenurga muutuses – seega on vaja hammaste jooniseid iga pöördenurga jaoks. CAD-tööriistad on seda praktikas lihtsamaks muutnud, kuid täpne teoreetiline võimsuse arvutamine jääb oluliseks, kuna see vältib minutiti toimuva ruumala integreerimise keerukust .

Praktikas on hammastatud pumpade mahutäitmine seotud hammaste mooduli ruuduga. Püsiva tipuringi läbimõõdu tingimusel suurem moodul annab suurema pumpamismahtu .

Sisendrõhu piirangud

Sisendtoimetus mõjutab otseselt seda, kas pumbaga saab usaldusväärselt töötada ilma kavitatsioonita. Sisemiste hammastatud pompade puhul kehtivad järgmised piirangud:

Üldine hammastatud pumba piirang: tegelik sisendkõrgus ei tohiks ületada 0,5 m

NBL-seeria spetsiifiline piir: Enesetäitumiskõrgus ei tohi ületada 500 mm, mis vastab sisendvaakumile maksimaalselt 0,03 MPa (0,3 bar). Kui kasutatakse sundtoitega toitesüsteemi, siis toite rõhk ei tohi ületada 0,5 MPa; vastasel juhul tuleb kasutada rõhukindlat õlipleedid .

Rexroth PGH-seeria viide: Minimaalne sisendrõhk (koormuseta) on 0,8 bar; maksimaalne sisendrõhk (koormuseta) on 2 bar .

Nende piiride ületamine kaasab kavitatsiooniohust, mis põhjustab gaasi eraldumist, õli aurustumist, müra ja kiirendatud nõueteid sisemiste pindadele .

Tüüpilised veadiagnostikad

Sisend puudub või on ebapiisav

Tavalised põhjused on: sisemine rotor ei pöörle (kontrollida juhtsüsteemi kääbuskäru, kääbusrattast või ratast, sisemise rotori kinnituskruveid või paigalduspinne lahtisuse korral); pöörlemis-suund ei vasta esmase liikumisallika suunale, mis põhjustab sisse- ja väljavooluava ümberpööramise; väljavoolutoru ummistus; sisselaskefilter ummistunud; sisemise ja välimise rotori tugev kulutus, mis takistab kinnise kambri moodustumist; sisselaske toru otspind otseselt puudutab õlitanki põhja; õhupääs sügavuspoorasse; või õhitaseme liiga madal .

Suur rõhu kõikumine

See tuleneb sageli: liialt suurest eksentrilisusest vahel välimise rotori ja pumba keha vahel (eksentrilisus peab jääma ±0,02 mm piiresse; välimise rotori ja pumba keha vahe 0,04–0,06 mm piiresse); sisemise ja välimise rotori hammaste profiili eba täpsusest (eriti pulbermetallurgias valatud rotoritel); liialt suurest radiaalsest ja otsapinnasest kõikumisest; liialt suurest hammaste küljevahest (peab jääma 0,07 mm piiresse); või õhu segunemisest pumba sisse .

Rõhk ei tõuse

Kontrollige: õhu sisenemist pumba sisendisse; siseroorat liiga madal pöörlemiskiirus (kontrollige peatelje ja siseroorat ühendavat võimsusülekande ühendust lahtisuse või libisemise suhtes); osaline sisendava porti ummistumine; või ebapiisav kääbus- ja kääbusseljaga käigukäigu või hammaste seiskumine, mis põhjustab siseroorat kiiruse kõikumisi .

Liigne müra

Põhjused hõlmavad: madalat õlitaset, mis põhjustab õhu sisenemist, või osalist filtrivõrgu ummistumist, mis põhjustab ebapiisavat imumist; tugevat komponendikulumist; või pumba võimsusülekande hammaste seiskumiskoha asukoha muutumist .

Väline õlitekk

Kontrollige: lahtised pumba keha kinnituskruvid või ühendused; kahjustatud tihendid; ebapiisav väljundava porti flantsi tihendus; või deformeerunud/kahjustatud pumba keha või kaas .

NBL-seeria valikunotandid

NBL-seeria on otsehammaste sisemise hammasrattapumba mudel, mille eesmärk on tagada usaldusväärne iseimumisvõime. Algajatele olulised valikukriteeriumid:

Ülekanne ja kiirus: Sobitage pumpa ülekanne süsteemi voolunõudlustega soovitud töökiiruse juures. Sisemiste hamburitega pumbad annavad üldiselt sujuva voolu väikese pulssimisega, mistõttu sobivad nad rakendustele, kus on vaja stabiilset väljundit.

Sisendkonfiguratsioon: NBL-seeria nõuab ise-alustavat kõrgust ≤500 mm (sisendvaakum ≤0,03 MPa). Kui kasutatakse sundtoitu, ei tohi rõhk ületada 0,5 MPa ilma rõhukindla õlõhiku paigaldamiseta .

Paigaldus ja telg: Veenduge, et flantstüüp (SAE või ISO standard) ja telgspetsifikatsioon (klotsitud või sammuline) vastavad teie süsteemile. Standardsete SAE ja ISO paigaldusliideste saab osta QT-seeria ja sarnaste sisemiste hamburitega pumbade puhul .

Rakendussobivus: Sisemiste hamburitega pumbad pakuvad eeliseid kõrgkiiruslikus töös, madalas müras ja väikeses voolupulsatsioonis, kuid nende hammasprofiliidid on keerukad ja tootmiskulu kõrgem kui väliste hamburitega pumbadel nende kasutamine on eelistatud juhul, kui on vaja sujuvat tööd ja vaikset käiku.

Peamised mõtted algajatele

Sisemised hammaste pumbad tagavad sujuva, väikese pulssimisega voolu, sulgedes sisend- ja väljundpoole kontaktkohas liikumatute ja liikuvate hammaste tipude vahel. Täpsema tulemuse saamiseks tuleb mahutavus arvutada teoreetiliste pöördemomendi põhimõtete alusel; praktiline vooluhulk arvutatakse valemiga Q = Vd × N. Sisendpiirangud on range – tavaliselt 0,5 m iseimeerimiskõrgus ja 0,03 MPa sisendvaakum NBL-seeria pompade puhul. Enamik väljaspool tootjat esinevaid rikeid on seotud õhukimpude sattumisega pumba sisse, vale pöörlemis-suunaga, mustunud sisendfiltritega või liialdatud kulumisega rotorite vahekaugustes. QT-seeria või NBL-seeria pompade valikul tuleb kontrollida, kas nende mahutavus, rõhk, kiiruse vahemik, sisendkonfiguratsioon ja paigaldusliides vastavad teie süsteemi nõuetele.