İç Dişli Pompaların Çalışma Prensibi ve Uygulamaları

Dişlilerin Kavrama İlkesi: İç Dişli Pompanın Çalışma Prensibi

Bir iç dişli pompa, bir tahrik dişlisinden (dış dişli, içte yer alır) ve bir tahrik edilen dişlidir (iç dişli, dışta yer alır). bu iki dişli aynı yönde döner; diş uçları, emme tarafını basma tarafından ayırmak üzere bir temas noktasında birbirine sıkıca uyar.

İki ana iç dişli pompa tasarımı vardır. Hilal tipi pompa, tahrik ve tahrik edilen dişlilerin diş uçları arasındaki sızıntıyı önlemek için diş uçları arasında hilal şeklinde bir ayırıcı plaka kullanır. Hilalsiz tip ise emme ve basma bölümlerini ayırmak için her iki dişlinin diş uçlarının bir noktada doğrudan temas etmesine dayanır; pratikte kilitlenmeyi önlemek amacıyla çok küçük bir açıklık bırakılır. .

Ayıpsız tasarım, önemli bir verimlilik avantajı sunar: tahrik dişlisinin ve tahrik edilen dişlisinin dişleri arasındaki hacim daha büyük olduğu için, diş genişliği, tahrik dişlisinin uç çapı ve tahrik edilen dişlisinin dış çapı ayıplı pompa ile aynı olduğunda pompa daha büyük bir teorik deplasman sağlayabilir. Alternatif olarak aynı deplasman sağlanırken tahrik edilen dişlisinin dış çapı daha küçük tutulabilir; bu da dişli kayma bölgelerinde viskoz yağı kesmeye bağlı sürtünme torkunu azaltır ve mekanik verimliliği artırır — bu nedenle bu pompa tipi, CVT’ler de dahil olmak üzere otomotiv otomatik şanzumanlarında yaygın olarak kullanılır. .

Başlangıç Düzeyi İçin Deplasman Hesaplama

İç dişli pompaların deplasmanını hesaplamak için iki temel yaklaşım vardır. Geometrik yöntem, tahrik eden ve tahrik edilen dişlilerin dişleri tarafından çevrelenen boşluğun hacmini hesaplar. Teorik tork yöntemi ise önce pompanın teorik torkunu hesaplar, ardından hidrolik enerjinin yağya verdiği enerjinin pompa milini döndürmek için gereken güce eşit olduğunu varsayarak (enerji kaybı göz ardı edilir) deplasmanı türetir. .

Başlangıç seviyesindeki kullanıcılar için pratik akış hesabı şöyledir:

Q = Vd × N

burada Q hacimsel akış hızıdır, Vd devir başına deplasman hacmidir ve N devir hızıdır. .

Teorik yer değiştirme yöntemi, dişli dişleri arasındaki hacmin her küçük dönme açısı değişikliğinde entegre edilmesini gerektirdiği için tarihsel olarak doğru bir şekilde uygulanması zordu — bu da her dönme konumu için dişli çizimlerinin hazırlanmasını gerektiriyordu. CAD araçları bu yöntemi daha uygulanabilir hale getirdi; ancak doğru teorik tork hesaplaması, küçük adımlarla hacim entegrasyonunun karmaşıklığını ortadan kaldırdığı için hâlâ değerlidir. .

Uygulamada, dişli pompaların yer değiştirmesi dişli modülünün karesiyle orantılıdır. Başlangıç çemberi çapı sabit kabul edildiğinde, daha büyük bir modül daha yüksek pompa yer değiştirmesi sağlar. .

Emme Basıncı Sınırları

Emme performansı, bir pompaya kavitasyon olmadan güvenilir şekilde çalışıp çalışamayacağını doğrudan etkiler. İç dişli pompalar için aşağıdaki sınırlar geçerlidir:

Genel dişli pompa sınırı: Gerçek emme yüksekliği 0,5 m’yi aşmamalıdır.

NBL-serisi özel sınır: Kendi kendini emme yüksekliği 500 mm’yi aşmamalıdır; bu, en fazla 0.03 MPa (0.3 bar)’lık bir emme vakumuna eşdeğerdir. Zorlamalı besleme yöntemi kullanılıyorsa, besleme basıncı 0.5 MPa’yi geçmemelidir; aksi takdirde basınca dayanıklı yağ contası kullanılmalıdır .

Rexroth PGH serisi referansı: Minimum emme basıncı (yüksüz) 0.8 bar; maksimum emme basıncı (yüksüz) 2 bar .

Bu sınırların aşılması kavitasyon riskini artırır; bu da gaz çıkışı, yağ buharlaşması, gürültü ve iç yüzeylerde hızlandırılmış aşınmaya neden olur .

Tipik Arıza Teşhisi

Yetersiz veya Hiç Emme Yok

Yaygın nedenler şunlardır: iç rotorun dönmemesi (sürücü sistemin vida dişlisi, vida çarkı veya dişlisi, iç rotor sabitleme vidaları veya konumlandırma pimleri gevşek mi kontrol edin); ana tahrik makinesiyle dönüş yönünün uyuşmaması nedeniyle giriş ve çıkış bağlantılarının ters bağlanması; boşaltım hattında tıkanıklık; giriş filtresi ızgarasının tıkanması; iç ve dış rotorlarda aşırı aşınma nedeniyle kapalı boşluğun oluşamaması; giriş borusunun uç yüzeyinin yağ deposu tabanına temas etmesi; pompanın emme girişinde hava girişi; veya yağ seviyesinin çok düşük olması .

Büyük Basınç Dalgalanması

Bu durum genellikle şu nedenlerden kaynaklanır: dış rotor ile pompa gövdesi arasındaki eksantriklik hatasının fazla olması ya da açıklığın fazla olması (eksantriklik hatası ±0,02 mm içinde olmalı; dış rotor ile pompa gövdesi arasındaki açıklık 0,04–0,06 mm arasında olmalı); iç ve dış rotorların diş profillerinin yetersiz doğruluğu (toz metalurjisi ile kalıplanan rotorlarda yaygındır); aşırı radyal ve uç yüzey salınımları; aşırı diş yan açıklığı (0,07 mm içinde olmalı); ya da pompayla karışan hava .

Basınç Yükselmiyor

Kontrol edin: pompa emişinde hava girişi; iç rotor hızının çok düşük olması (ana mil ile iç rotor arasındaki güç iletim bağlantısında gevşeklik veya kayma olup olmadığını kontrol edin); kısmi emiş ağızlığı tıkanıklığı; veya iç rotor hızında dalgalanmaya neden olan kusurlu vida dişlisi/vida çarkı veya dişli uyumları .

Aşırı Gürültü

Nedenler şunlardır: yağ seviyesinin düşük olması nedeniyle hava emilimi veya kısmi filtre ekranı tıkanıklığı nedeniyle yetersiz emiş; aşırı bileşen aşınması; veya pompa güç iletimi dişli uyum noktası konumundaki değişiklik .

Dış Yağ Sızıntısı

Kontrol edin: gevşek pompa gövdesi sabitleme vidaları veya bağlantı elemanları; hasarlı conta lar; kötü emiş portu flanşı sızdırmazlığı; veya çarpık/hasarlı pompa gövdesi veya kapağı .

NBL Serisi Seçim Notları

NBL serisi, güvenilir kendinden emme performansı için tasarlanmış düz dişli eşlenik iç dişli bir pompadır. Başlangıç seviyesindeki kullanıcılar için temel seçim hususları:

Yer değiştirme ve hız: Pompanın yer değiştirmesini, belirlenen çalışma hızında sistemin akış gereksinimlerine uyacak şekilde ayarlayın. İç dişli pompalar genellikle düşük dalgalanma ile düzgün akış sağlar ve bu nedenle kararlı çıkış gerektiren uygulamalara uygundur.

Emme konfigürasyonu: NBL serisi, kendiliğinden emme yüksekliği ≤500 mm (girişte vakum ≤0,03 MPa) gerektirir. Zorlamalı besleme kullanılıyorsa, basınç dirençli yağ contası takılmadan basıncın 0,5 MPa’yı geçmemesi gerekir. .

Montaj ve mil: Flanş türünün (SAE veya ISO standardı) ve mil özelliklerinin (kılavuzlu veya dişli) sisteminizle uyumlu olduğunu doğrulayın. Standart SAE ve ISO montaj arayüzleri QT serisi ve benzeri iç dişli pompalarda mevcuttur. .

Uygulama uygunluğu: İç dişli pompalar, yüksek hız performansı, düşük gürültü ve küçük akış dalgalanması avantajları sunar; ancak dış dişli pompalara kıyasla daha karmaşık diş profillerine ve daha yüksek üretim maliyetine sahiptir. düzgün çalışma ve sessiz çalıştırma gereken durumlarda tercih edilirler.

Başlangıç İçin Temel Bilgiler

İç dişli pompalar, tahrik eden ve tahrik edilen diş uçları arasındaki bir temas noktasında emme ve basma taraflarını sızdırmaz hale getirerek pürüzsüz, düşük dalgalanmalı akış sağlar. Hacimsel debi, doğruluk açısından teorik tork prensipleriyle en iyi şekilde hesaplanır; pratik debi ise Q = Vd × N formülüyle verilir. Emme sınırları katı kurallara tabidir — genellikle NBL serisi pompalar için 0,5 m kendiliğinden emme yüksekliği ve 0,03 MPa giriş vakumu değerleri geçerlidir. Çoğu saha arızası, havanın pompaya girmesi, yanlış dönme yönü, kirli emme süzgeçleri veya rotor boşluklarındaki aşırı aşınmadan kaynaklanır. QT serisi veya NBL serisi pompalar seçerken, hacimsel debiyi, basınç sınıfını, devir aralığını, emme konfigürasyonunu ve montaj arayüzünü sisteminizdeki gereksinimlerle karşılaştırmanız gerekir.