Pangkalahatang Prinsipyo at Aplikasyon ng mga Internal Gear Pump

Pangkalahatang Prinsipyo ng Pagkakasabay: Paano Gumagana ang Isang Internal Gear Pump

Ang isang internal gear pump ay binubuo ng isang driving gear (external tooth gear, na nasa loob) at isang driven gear (internal tooth gear, na nasa labas) . Ang dalawang gear ay umiikot sa parehong direksyon, kung saan ang mga dulo ng kanilang mga ngipin ay sumasagkup sa isa’t isa sa isang punto ng kontak upang hiwalayin ang suction side mula sa delivery side.

Mayroong dalawang pangunahing arkitektura ng internal gear pump. Ang crescent-type ay gumagamit ng isang crescent-shaped partition plate sa pagitan ng mga dulo ng ngipin upang pigilan ang leakage sa pagitan ng mga dulo ng driving at driven gears. Samantala, ang crescentless type ay umaasa sa direktang kontak sa pagitan ng mga dulo ng ngipin ng parehong gear sa isang punto upang hiwalayin ang suction at delivery sections, kung saan ang napakaliit na clearance ay ibinibigay sa praktika upang maiwasan ang pagkakabit .

Ang disenyo na walang crescent ay nagbibigay ng pangunahing kalamangan sa kahusayan: dahil mas malaki ang volume sa pagitan ng mga ngipin ng driving at driven gears, ang bomba ay maaaring makamit ang mas malaking teoretikal na displacement kapag ang lapad ng ngipin, ang diameter ng tip ng driving gear, at ang panlabas na diameter ng driven gear ay katulad ng isang crescent-type pump. Bilang alternatibo, sa parehong displacement, ang panlabas na diameter ng driven gear ay maaaring mas maliit, na nababawasan ang friction torque mula sa pag-shear ng viscous oil sa mga sliding part ng gear at nagpapabuti ng mechanical efficiency — isa sa pangunahing dahilan kung bakit ito nangangailangan ng malawak na paggamit sa mga automotive automatic transmission, kabilang ang CVT. .

Pagkalkula ng Displacement para sa mga Nagsisimula

Mayroon ding dalawang pangunahing pamamaraan sa pagkalkula ng displacement ng internal gear pump. Ang heometrikong paraan ay kumukulcula ng dami ng espasyo na nakapaloob sa mga ngipin ng driving at driven gears. Ang teoretikal na paraan ng torque ay una munang kumukulcula ng teoretikal na torque ng pump, pagkatapos ay kinukuha ang displacement mula sa prinsipyo na ang hydraulic energy na ibinibigay sa langis ay katumbas ng lakas na kailangan upang paandarin ang shaft ng pump (hindi isinasaalang-alang ang pagkawala ng enerhiya) .

Para sa mga nagsisimula, ang praktikal na pagkalkula ng daloy ay:

Q = Vd × N

kung saan ang Q ay volumetric flow rate, ang Vd ay displacement volume bawat rebolusyon, at ang N ay bilis ng pag-ikot .

Ang teoretikal na paraan ng pagkuha ng displacement ay kadalasang mahirap gamitin nang tumpak dahil kailangan nitong i-integrate ang dami sa pagitan ng mga ngipin ng gear sa bawat maliit na pagbabago ng anggulo ng pag-ikot — kaya kailangan ang mga drawing ng gear para sa bawat posisyon ng pag-ikot. Ang mga kasangkapan sa CAD ay nagbigay-daan upang gawing mas praktikal ito, ngunit ang tumpak na teoretikal na pagkalkula ng torque ay nananatiling mahalaga dahil ito ay umaalis sa kumplikadong proseso ng pag-i-integrate ng dami nang minuto-minuto. .

Sa kasanayan, ang displacement ng gear pump ay nauugnay sa parisukat ng module ng gear. Sa ilalim ng pangkalahatang kondisyon ng parehong diameter ng pitch circle, ang mas malaking module ay nagbibigay ng mas mataas na displacement ng pump. .

Mga Hangganan ng Pagsipsip na Presyon

Ang pagganap sa pagsipsip ay direktang nakaaapekto kung ang isang pump ay maaaring gumana nang maaasahan nang walang cavitation. Para sa mga internal gear pump, ang mga sumusunod na hangganan ang nalalapat:

Pangkalahatang hangganan ng gear pump: Ang aktwal na taas ng pagsipsip ay hindi dapat lumampas sa 0.5 m.

Kaugnay na limitasyon ng serye ng NBL: Ang taas ng self-priming ay hindi dapat lumampas sa 500 mm, na katumbas ng vacuum sa inlet na hindi lalampas sa 0.03 MPa (0.3 bar). Kung gagamitin ang paraan ng forced-feed supply, ang supply pressure ay hindi dapat lumampas sa 0.5 MPa; kung hindi man, isang pressure-resistant oil seal ang dapat gamitin .

Referensya sa serye ng Rexroth PGH: Ang minimum na suction pressure (load-free) ay 0.8 bar; ang maximum na suction pressure (load-free) ay 2 bar .

Ang paglapag sa mga limitasyong ito ay nagdudulot ng panganib ng cavitation, na nagiging sanhi ng gas precipitation, oil vaporization, ingay, at paunlarin na pagsuot sa mga panloob na ibabaw .

Kadalasang Pagsusuri sa Mga Sira

Kulang o Walang Suction

Kasagaran ng mga sanhi ay: ang panloob na rotor ay hindi umiikot (suriin ang worm gear, worm wheel o gear ng drive system, mga turnilyo o pasak na pumipigil sa panloob na rotor para sa kahinaan); ang direksyon ng pag-ikot ay hindi tugma sa pangunahing motor, na nagdudulot ng pagkabaliw ng inlet at outlet port; pagkablock ng discharge line; pagkakalat ng inlet filter screen; matinding pagkasira sa panloob at panlabas na rotor na nagpapabawal sa pagbuo ng saradong cavity; ang dulo ng inlet pipe ay nakakadikit sa ilalim ng oil tank; pagpasok ng hangin sa suction inlet ng pump; o ang antas ng langis ay labis na mababa .

Malaking Pagbabago ng Presyon

Ito ay karaniwang dulot ng: labis na pagkakaiba sa eccentricity o labis na puwang sa pagitan ng panlabas na rotor at katawan ng pump (ang pagkakaiba sa eccentricity ay dapat nasa loob ng ±0.02 mm; ang puwang sa pagitan ng panlabas na rotor at katawan ng pump ay dapat nasa 0.04–0.06 mm); mahinang kahusayan ng tooth profile ng panloob at panlabas na rotor (karaniwan sa mga rotor na ginawa sa pamamagitan ng powder metallurgy); labis na radial at end-face runout; labis na puwang sa gilid ng ngipin (dapat nasa loob ng 0.07 mm); o paghalo ng hangin sa loob ng pump .

Ang Presyon Ay Hindi Tumataas

Suriin ang: pagpasok ng hangin sa suction ng bomba; masyadong mabagal na bilis ng panloob na rotor (suriin ang koneksyon ng power transmission mula sa pangunahing shaft patungo sa panloob na rotor para sa kahinaan o pagkakalag); bahagyang pagkablock ng suction port; o mahinang pagkakasabay ng worm gear/worm wheel o gear na nagdudulot ng hindi pantay na bilis ng panloob na rotor .

Labis na ingay

Kabilang sa mga sanhi: mababang antas ng langis na nagdudulot ng pagpasok ng hangin, o bahagyang pagkablock ng filter screen na nagdudulot ng kawalan ng sapat na suction; matinding pagkaswear ng mga bahagi; o pagbabago sa posisyon ng meshing point ng power transmission ng bomba .

Panlabas na Pagsusulot ng Langis

Suriin ang: mga luwag na screws ng katawan ng bomba o mga konektor; nasirang seals; mahinang pag-seal ng discharge port flange; o deformed/nasirang katawan o takip ng bomba .

Mga Tala sa Pagpili ng NBL-Series

Ang NBL series ay isang straight-tooth conjugate internal gear pump na idinisenyo para sa maaasahang self-priming performance. Mga pangunahing konsiderasyon sa pagpili para sa mga nagsisimula:

Paglipat at bilis: I-ayon ang paglipat ng bomba sa mga kinakailangan ng daloy ng sistema sa nakalaang bilis ng operasyon. Ang mga bomba ng panloob na gear ay karaniwang nagpapadala ng makinis na daloy na may mababang pulsasyon, kaya sila ay angkop para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng matatag na output.

Konpigurasyon ng paghuhugot: Ang serye ng NBL ay nangangailangan ng taas ng self-priming na ≤500 mm (vakuum sa inlet ≤0.03 MPa). Kung gagamitin ang forced-feed supply, ang presyon ay hindi dapat lumampas sa 0.5 MPa nang walang upgrade sa pressure-resistant oil seal .

Paggawa ng mounting at shaft: Siguraduhing ang uri ng flange (SAE o ISO standard) at ang tukoy na spec ng shaft (may keyway o splined) ay tugma sa iyong sistema. Ang karaniwang SAE at ISO mounting interfaces ay magagamit sa QT-series at katulad na mga internal gear pump .

Kahibahan ng aplikasyon: Ang mga internal gear pump ay may mga pakinabang sa mataas na bilis ng pagganap, mababang ingay, at maliit na pulsasyon ng daloy, ngunit mayroon silang kumplikadong hugis ng ngipin at mas mataas na gastos sa produksyon kumpara sa mga external gear pump ginagamit sila kung kailangan ang makinis na operasyon at tahimik na paggana.

Mga Pangunahing Aral para sa mga Baguhan

Ang internal gear pumps ay nagpapadala ng makinis at mababang pulsation na daloy sa pamamagitan ng pag-seal sa suction at delivery sides sa isang contact point sa pagitan ng mga tip ng ngipin ng driving at driven gear. Ang displacement ay pinakamainam na kinukwenta gamit ang teoretikal na torque principles para sa katiyakan, kung saan ang praktikal na daloy ay ibinibigay ng Q = Vd × N. Ang mga limitasyon sa suction ay mahigpit — karaniwang 0.5 m ang self-priming height at 0.03 MPa ang inlet vacuum para sa mga NBL-series pump. Ang karamihan sa mga field failure ay sanhi ng pagpasok ng hangin, maling direksyon ng rotation, maruming inlet screens, o labis na wear sa rotor clearances. Kapag pipiliin ang QT-series o NBL-series pump, tiyaking tugma ang displacement, pressure rating, speed range, suction configuration, at mounting interface sa iyong system requirements.