Даралт өндөр дотоод шестернүүдт насос: үйлдвэрлэлийн шингэн дамжуулалтын хүчний зүрх

Гидравлик системүүд, химийн боловсруулалт ба хоол хүнсний үйлдвэрт даралт өндөр дотоод шестерний насос нь өндөр үр ашигт, бага хуугаан хөдөлгөөнт, урт үйлчилгээний хугацаатай бөөртүүн төхөөрөмж бүхий төхөөрөмжийн инженерүүдийн хамгийн таашаалд орж байна. Энэ статья нь үйлдвэрийн хүнд ажиллах нөхцөлд 32 МПа шестерний насос сонгохдоо ажиллах зарчим, гол техникийн үзүүлэлтүүд ба сонголтын шаардлагуудыг тайлбарлана.

1. Ажиллах зарчим: Дотоод хөвчлөлт нь үндсэн даралт үүсгэх арга

Дотоод шестерний насосын үндсэн бүтэц нь хөдөлгүүр дотоод шестерн, хөдөлгүүр бүүрхүүр шестерн, саран хавтгай (эсвэл тулгуур хавтгай) болон хайрцагаас тогтоно. Хоёр шестерний хүрээний тойргууд нь нэг талд хоолойн хүрээний тойрогт ойрхон байдаг, харин нөгөө талд саран хавтгайгаар тусгаарлагдаж, сорилт ба хүртүүлэх камер үүсгэнэ.

Хөдөлгүүр дотоод шестерн нь гадаад шестернийг ижил чиглэлд эргүүлж, сорилт камер дэх шөрмөснүүд постепенно тусгаарлагдаж, эзлэхүүн нь ихсэж, сөрөг даралт үүсгэн шингэнийг дотор татаж авна. Хүртүүлэх камер дэх шөрмөснүүд тасралтгүй хөвчлөлд орж, эзлэхүүн нь бүүрхүүр багасаж, шингэнийг гадаа шахаж гаргана. Энэ тасралтгүй процессын үр дүнд тогтвортой шингэн хүртүүлэлт үүснэ.

Даралт бага шестерёнчат насосуудаас ялгагдах гол онцлог нь зөрүүн компенсацийн механизмд оршит. Өндөр даралт дотоод шестерёнчат насосууд тэнхлэг ба радиал даралт компенсацийг ашигладаг: хүртүүлэх бүснээс даралттой тос нь хөдөлгөөнт талын хавтгайны ард орж, түүнийг дотогш түлхүүрч, тэнхлэг зөрүүн 0,03–0,04 мм хооронд хадгалж, нүүрлэлтийн 70–80% илүүд хяналт дор барьж держит. Радиалаар дэмжлэх блок нь урд даралтын нөлөөнд дотоод шестерёнчат цагирганыг гадаад шестерёнчат шүдний оройд шүүрүүлж, өндөр даралт бүснд радиал салгагч үүсгүүрч держит. Энэ хоёр талт компенсацийн систем нь дотоод шестерёнчат насосуудын бүрмөсөн хүчинтэл бүлүүр үр дүнг хадгалахыг хангаж, түүн дотроо бага хурд ба бага нүүрлэлт нөхцөлд.

2. 32 МПа өндөр даралт ажиллах горимын гол техник үзүүлэлтүүд

Даралт түвшин ба бүлүүр үр дүн

32 MPa нь өндөр даралтад ажиллах дотоод шестерн насосын түүний хувийн даралтын утга юм. Шулуун шугаман холбогдож бүтээсэн дотоод шестерн насосын загваруудад хүртэлмүүр даралт 32 MPa, хүртэлмүүр эзлэхүүний үр ашиг 98% бөлгөөн бүтээдэг. Түүн дээр түүний хувийн даралт 32 MPa бөлгөөн бүтээдэг, түүний хувийн даралт 35 MPa-т хүртэлмүүр даралт бөлгөөн бүтээдэг. Өндөр даралтад ажиллах системд насосын хувийн даралтын 80–90% хүртэлмүүр даралт бөлгөөн бүтээдэг.

Эзлэхүүн ба хурдны хүрээ

Өндөр даралтад ажиллах дотоод шестерн насосууд нь өргөн хүрээний эзлэхүүнтэй, түүний нүүрсний загварууд 5.4 mL/r-с 249.9 mL/r хүртэлмүүр эзлэхүүнтэй. 32 MPa өндөр даралтад ажиллах ангилалд 10–125 mL/r хүртэлмүүр эзлэхүүнтэй загварууд нь түүний нүүрсний загварууд, гэтэд нүүрсний загварууд 20 mL/r хүртэлмүүр эзлэхүүнтэй зарим загварууд нь бага даралт (25 MPa) бөлгөөн бүтээдэг. Сонголт хийх үед түүний нүүрсний загваруудын тусгай шаардлагуудыг тусгайлан шалгах шаардлагатай.

Даралт өндөр дотоод шестерн насосын хурдны хязгаар 600 ур/мин-тэй төстэй бага хурднаас 3000 ур/мин-тэй төстэй их хурд хүртэл үргэлжилдэг. Хурдын сонголт нь дундаж вязкостын хамт хийгдэх ёстой: хэрэв вязкост өндөр, хурд ч өндөр бол дотоод ротор дундаж дээр гулзайж, шингэн татахад амжилтгүйдэх юм үүсгэдэг эсвэл урсгал хүрэлцэхгүй болж үлддэг.

Хөрвүүл хоолойн дуу, урсгалын пульсаци

Шулуун холбогдож бүтээсэн шоолын хоолойн хоригдож бүтээсэн түүнчлэн хүртэлх хэмжээний өөрчлөлтийн хурд нь эволют шоолын хоолойнхаас зөвхөн арав дахин бага бөлшүүр, дуу ба даралтын пульсацийг илүү багасгадэг. Нийлмүүлсэн эволют богино шоолын загварыг ашиглаж бүтээсэн загварууд дууг бага түвшинд хадгалж чаддэг. Пульсацийн бага бөлшүүр нь инжекцион формовкааны хадгалуурын фазын хувьд деталын нэгэн төрлийн бүтээмжид шууд нөлөөлдэг, мөн нарийн бүтээмжтэй машинажлах хэрэглээдүүр.

32 МПа шестерн насосын сонголтын шалгуур

Алхам 1: Дундаж вязкостын температурыг баталгаажуул

Дотоод шестерний насосууд нь 0.2 cP-с 1,000,000 cP хүртэлх өргөн вязкозитетийн хязгаарыг төдий л хүлээн зөвшөөрдөг. Гэтэд, илүү өндөр вязкозитет нь шүүдэр хоорондын бүтэн дүүрэлтийг хангахын тулд насосын эргэлтийн хурдны харилцан хамааралд бүүр багасгахыг шаарддаг. Дундаж температур насосын загварын зөвшөөрөгдсөн хязгаарт байх ёстой — стандарт загварууд ихэвчлэн -20 до 80°C-г хүлээн зөвшөөрдөг, өндөр температурт ажиллах загварууд 120°C хүртэл хүлээн зөвшөөрдөг. Хоол, химийн шингэнд ашиглах тохиолдолд насосын биеийн материал (жишээ нь: 316L нержис хөнгөн цагаан сплав) ба салгагчийн материалын нийцэмжийг баталгаажуул.

2-р алхам: Урсгалын хэмжээг тооцоолж, бүтцэнд харгалзах урсгалын хэмжээг тодорхойлох

Эерэг дисплейсмент насосын урсгалын хэмжээ нь хурдтай ойролцоогоор шугаман хамааралд байдаг. Онолын урсгалын томъёо нь:

Q = Бүтцэнд харгалзах урсгалын хэмжээ (мЛ/бүртгэл) × Хурд (бүртгэл/мин) ÷ 60000 (Л/мин)

Сонголт хийх үед түрүүн системийн номинал урсгал шаардлагын дагуу шаардлагатай бүтэн хөдөлмүүр хэмжээг тооцож, дараа нь боломжит хөдөлмүүр хурдыг баталгаажуулна. Ажиллах цэг нь насосын өндөр үр ашигт бүсэд (ихэвчлэн номинал урсгалын 60–90%) оршох ёстой. Түүнээс гадна ажиллах нь халдаж, хурдан дүүрэлт үүсгэнэ.

Алхам 3: Даралтын түвшин ба сүүлд үүсгэх даралтын хязгаарыг шалгах

32 МПа-ийн насос нь бүх бүтэн хөдөлмүүр хэмжээнд тэр даралтын түвшнийг заавал хүртэл не. Зарим загварууд илүү том бүтэн хөдөлмүүр хэмжээнд 25 МПа юм уу түүнээс доошоо даралтын түвшин хүртэл буурна. Сонголт хийх үед зорилгоор сонгосон бүтэн хөдөлмүүр хэмжээнд харгалзах номинал ба хамгийн их даралт тус тус шалгагдаж, баталгаажуулж, системийн даралт төвлөрүүлэгчийн тохируулалт нь ерөнхийдөө ажиллах даралтаас 10–15% илүү байдаг.

Алхам 4: Сүүлд үүсгэх нөхцлүүдийг үнэлэх

Дотоод шестерний насосууд гадаад шестерний насосуудаас илүү өөрсдийнхөө хүчтүүрүүлэх чадварыг бүрдүүлдэг, гэтэд нь үндесний нөхцөлүүд по-прежнему хүчин төрийн: оролтын абсолют даралт ≥0.8 бар, сорилт өндөр ≤0.5 м, сорилт усны түвшин насосын хамгаалалт дээр байх нь илүү дүрэм. Сорилт хоолойн диаметр насосын оролтын диаметртэй адилхан юм, асфальт хоолой ховхор, шулуун, хамгийн бага хугаралтай байх нь зүйтэй. Сорилт хоолойн хатанхүүр бүрэн хатанхүүр байх нь шаардлагатай, ингэж агаарын оролт хориглодог, якшингүй кавитаци болон дууны үүсэл хориглодог.

Алхам 5: Хувирт хүрээ ба суурьлалт холбоосыг баталгаажуул

Стандарт механик хатанхүүрүүд (карбон/силикон карбид эсвэл вольфрам карбид вольфрам карбидтой хослол) ихэнх гидравлик тосонд тохиромуй. Эргүүлэх чиглэл моторын чиглэлтэй таарах нь шаардлагатай. Бүрхүүр дренажын хоолой танк руу тусдаа буцах нь зүйтэй, хоолойн урд даралт ердөө 0.5–1 бар хооронд байх нь хувирт хүрээг гэмтээхгүйн тулд шаардлагатай.

4. Хэрэглээний үүрэг ба сонголт шийдвэр

Даралт өндөр, хэлбэлзэл бага, бүтэц нь бүрхүүлд нь бага газар эзэмддэг гидравлик системүүдэд зориулан үйлдэх даралт өндөр дотоод шестерн насосууд. Типичнүүд нь инжекцион форм-хиймүүлэх машинуудын гидравлик хүчний нэгжүүд, таван хаях төхөөрөмжүүд, хөлдүүрт төхөөрөмжүүд, хасаж ба нугалах төхөөрөмжүүд.

Дараах нөхцөлд 32 МПа дотоод шестерн насос техник ач холбогдолтой давуу талуудыг санал болгодог: систем нь өндөр тогтвортой даралтад даралт хадгалж үлдэх шаардлагатай; суурьлугаа хязгаарлагдмүүд, гэтэл өндөр хүчний нягт шаардлагатай; дунд зүйлсийн вязкозитет нь үлдэш хүртэл өөрчлөгдмүүд, гэтэл тогтвортой гаралт шаардлагатай.

Сонголтын үндсэн шийдвэрлэх логик нь: түрүүн дундаж чанарын шинж чанаруудын болон системийн даралт шаардлагуудыг баталгаажуулах, дараа нь урсгалын шаардлагад тохируулан хөдөлгүүртүүн ба хурдыг сонгох, хойшоо оршуулалтын нөхцлүүд, утасны хэлбэр, суурьлалтын холболтын гадаргууг нэг нэгээр нь шалгах. Аливаа алхамыг хаяж үлдээх нь насосын хүлээж буй үр дүнг бодит ажиллах нөхцөлд хүртэлхүүн хангахыг саатуулж магнай. Параметрүүдийн физик утгыг ойлгох нь тоон утгуудыг зүгүүрт хадгалахын оронд зөв сонголт хийхэд илүү полез.