Жоғары қысымды ішкі тісті сорғы: Өнеркәсіптік сұйықтық берілуінің күшті жүрегі

Гидравликалық жүйелерде, химиялық өңдеу және тамақ өнеркәсібінде жоғары қысымды ішкі тісті сорғы өзінің жоғары пайдалы әсер коэффициенті, төмен деңгейдегі дыбыс деңгейі мен ұзақ қызмет ету мерзімі арқасында инженерлер үшін басты таңдау болып табылады. Бұл мақалада 32 МПа тісті сорғыны таңдау кезінде жұмыс істеу принципі, негізгі техникалық сипаттамалары мен таңдау критерийлері түсіндірілген.

1. Жұмыс істеу принципі: Ішкі тісті беріліс арқылы жоғары қысымды беру қалай жүзеге асады

Ішкі тісті сорғының негізгі құрылымына ішкі тісті басқарушы дөңгелек, сыртқы тісті басқарылған дөңгелек, айдың пішінді тақтайшасы (немесе көмекші блок) және корпус кіреді. Екі дөңгелектің бір-біріне жақын орналасқан бір жағында олардың бір-біріне жанасу шеңберлері орналасады, ал екінші жағында айдың пішінді тақтайшасы оларды бөледі; осылайша сору камерасы мен беру камерасы пайда болады.

Басқарушы ішкі тісті дөңгелек сыртқы дөңгелекті сол бағытта айналдырған кезде, сору камерасындағы тістер бір-бірінен біртіндеп ажырайды, көлемі артады және сұйықты ішке тартатын теріс қысым пайда болады. Беру камерасында тістер үздіксіз тістеледі және көлемі азаяды, сұйықты сыртқа қысып шығарады. Бұл үздіксіз процесстің нәтижесінде тұрақты сұйық берілуі қамтамасыз етіледі.

Төмен қысымды тісті сорғылардан негізгі айырымы – саңылау компенсациялау механизмінде. Жоғары қысымды ішкі тісті сорғылар осьтік және радиалды қысымды компенсациялау әдісін қолданады: берілетін аймақтан қысымды май ішкі жылжымалы бүйірлік тақтайшаның артына енгізіледі, ол тақтайшаны ішке қарай итеріп, осьтік саңылауды 0,03–0,04 мм аралығында ұстайды және жоғары 70–80% сіңіруін бақылайды. Радиалды тұрғыдан қарағанда, тіреу блогы артқы қысым әсерінен ішкі тісті сақинасын сыртқы тістің ұштарымен жанасуға итереді, бұл жоғары қысымды аймақта радиалды тығыздау құрылымын қалыптастырады. Бұл екі деңгейлі компенсация ішкі тісті сорғының төмен жылдамдықта және төмен тұтқырлықта да жоғары көлемдік пайдалы әсер коэффициентін сақтауына мүмкіндік береді.

2. 32 MPa жоғары қысымды жұмыс режимі үшін негізгі сипаттамалар

Қысымдық рейтинг және көлемдік пайдалы әсер коэффициенті

32 MPa — бұл жоғары қысымды ішкі тісті сорғылар үшін типтік номиналды қысым нүктесі. Түзу сызықты конъюгатты ішкі тісті сорғылардың конструкциясында көлемдік пайдалы әсер коэффициенті 98% құрайтын кезде максималды жұмыс қысымы 32 MPa-ға жетеді. Осьтік және радиалды қысымдау қолданылатын модельдер 32 MPa номиналды қысымда 35 MPa максималды қысымға жетуге қабілетті. Жоғары қысымды жұмыс режимі үшін жүйенің максималды жұмыс қысымы сорғының номиналды қысымының 80–90%-ын құрауы керек, бұл қысымның шамалы көтерілуі үшін қор қалдыру үшін.

Орын ауыстыру мен айналу жиілігі ауқымы

Жоғары қысымды ішкі тісті сорғылар кең орын ауыстыру ауқымын қамтиды, олардың кеңінен таралған моделдері 5,4 мл/айн-нан 249,9 мл/айн-ға дейін. 32 MPa жоғары қысымды класында орын ауыстыру 10–125 мл/айн аралығында әдетте жақсы қамтылады, бірақ кейбір модельдер 20 мл/айн сияқты кейбір орын ауыстыруларда біраз төмен қысымды реттеу (25 MPa) болуы мүмкін. Таңдау кезінде әрбір техникалық сипаттаманы жеке тексеру қажет.

Жоғары қысымды ішкі тісті сорғылар үшін айналу жиілігінің шектері ең төменгі 600 айн/мин-нен басталып, ең жоғарғы 3000 айн/мин-ға дейін созылады. Айналу жиілігін таңдау ортаның тұтқырлығына сәйкес келуі тиіс: егер тұтқырлық жоғары болса да, айналу жиілігі де жоғары болса, ішкі ротор орта бойынша сырғып кетуі мүмкін, нәтижесінде сұйықтық сорылмайды немесе ағыс жеткіліксіз болады.

Дыбыс және ағыс пульсациясы

Түзу сызықты конъюгат тістердің қысылған май көлемінің өзгеру жылдамдығы эвольвентті тістерге қарағанда он есе төмен, бұл дыбыс деңгейі мен қысым пульсациясын әлдеқайда азайтады. Өзгертілген эвольвентті қысқа тістерді қолданатын модельдер дыбыс деңгейін төмен деңгейде ұстай алады. Төмен пульсациялы шығыс тікелей инжекциялық формалау ұстау кезеңдеріндегі бөлшектердің біркелкілігі мен дәлдікпен өңдеу қолданбаларына пайдалы.

32 МПа тісті сорғыны таңдау критерийлері

1-қадам: Ортаның тұтқырлығы мен температурасын растау

Ішкі тісті сорғылар 0,2 cP-ден 1 000 000 cP-ге дейінгі кең тұтқырлық ауқымын қабылдайды. Алайда, жоғары тұтқырлық өзара тістер арасындағы көлемді толық толтыру үшін сәйкесінше төмен сорғы айналу жиілігін талап етеді. Орта температурасы сорғы моделінің рұқсат етілетін ауқымында болуы керек — стандартты моделдер әдетте –20 °C-тен +80 °C-қа дейін, ал жоғары температураға арналған нұсқалар 120 °C-қа дейін шыдайды. Тамақ немесе химиялық орталар үшін сорғы корпусының материалы (мысалы, 316L коррозияға төзімді болат) мен салынған материалдардың үйлесімділігін растаңыз.

2-қадам: Ағыс көлемін есептеу және орын ауыстыру көлемін анықтау

Оң ығысу сорғысының ағысы айналу жиілігімен шамамен сызықтық тәуелді. Теориялық ағыс формуласы:

Q = Орын ауыстыру (мЛ/айналым) × Айналу жиілігі (айналым/мин) ÷ 60 000 (л/мин)

Таңдау кезінде алдымен жүйенің номиналды ағыс талабы бойынша қажетті орын ауыстыруды есептеңіз, содан кейін қолжетімді қозғалтқыш жылдамдығын растаңыз. Жұмыс нүктесі сорғының жоғары тиімділік аймағында (әдетте номиналды ағыстың 60–90%) орналасуы керек. Бұл аймақтан тыс ұзақ мерзімді жұмыс істеу қыздыруға немесе тез тозуға әкеледі.

3-қадам: Қысым рейтингін және шамшық шегін тексеру

32 МПа сорғысы барлық орын ауыстыру кезінде міндетті түрде осы қысым рейтингін қамтамасыз етпейді. Кейбір модельдер ірі орын ауыстыру кезінде 25 МПа немесе одан төмен қысымға дейін түседі. Таңдау кезінде мақсатты орын ауыстыру үшін номиналды және максималды қысымды жеке-жеке тексеру керек. Жүйенің қорғаныс клапанының орнатылуы әдетте жұмыс қысымынан 10–15% жоғары болады.

4-қадам: Сору шарттарын бағалау

Ішкі тісті сорғылар сыртқы тісті сорғыларға қарағанда жақсы өзін-өзі сору қабілетіне ие, бірақ негізгі шарттар әлі де орындалуы керек: кіріс абсолютті қысымы ≥0,8 бар болуы ұсынылады, сору биіктігі ≤0,5 м, ал суға батырылған сору тиімдірек. Сору трубасының диаметрі сорғы кірісінен кіші болмауы керек, ал трубалар қысқа және түзу болуы керек, мүмкіндігінше аздап иілулермен. Сору трубалары ауа кірісін болдырмау үшін қатал тұйықталуы керек, өйткені бұл кавитация мен дыбысқа әкеледі.

5-қадам: Милдың тығыздағышы мен орнату аралығын растау

Стандартты механикалық тығыздағыштар (көміртек/кремний карбиді немесе вольфрам карбиді вольфрам карбидіне қарсы) көптеген гидравликалық майға сай келеді. Айналу бағыты электр қозғалтқышының бағытымен сәйкес келуі керек. Корпустың сору порты бөлек ыдысқа қайтарылуы керек, ал сызықтың кері қысымы әдетте 0,5–1 бар шегінде ұсталады, бұл милдың тығыздағышын зақымданудан сақтайды.

4. Қолданылатын жұмыс режимі және таңдау шешімі

Жоғары қысымды ішкі тісті сорғылар жоғары қысым, төмен пульсация және компактты құрылым қажет ететін гидравликалық жүйелерге арналған. Типтік қолданыстарға инжекциялық формалар машинасының гидравликалық қуат блоктары, қалыптау машиналары, көтергіш тақталардың гидравликалық жүйелері мен кесу және иілу машиналары кіреді.

Келесі жағдайларда 32 МПа ішкі тісті сорғы айқын техникалық артықшылықтарға ие: жүйеде жоғары қысым тұрақтылығымен қысымды ұстау қажет; орнату аумағы шектеулі, бірақ жоғары қуат тығыздығы қажет; орташа тұтқырлық кең ауқымда өзгереді және тұрақты шығыс қажет.

Таңдау кезінде негізгі шешім қабылдау логикасы мынадай: алдымен ортаның қасиеттері мен жүйенің қысымына қойылатын талаптарды растаңыз, содан кейін берілу көлемі мен айналу жиілігін ағыс талабына сәйкестендіріңіз, соңында сору шарттарын, салыну түрін және орнату аралығын біртіндеп тексеріңіз. Кез келген қадамды ескермеу сорғының нақты жұмыс істеу кезінде күтілетін сапасына жетуіне кедергі болуы мүмкін. Параметрлердің физикалық мағынасын түсіну цифрларды жаттауға қарағанда дұрыс таңдау жасауға көмектеседі.