Насосы НШ: технические характеристики, виды, модели, функции, их достоинства и недостатки, использование в промышленности
Насосы НШ широко используются в различных отраслях промышленности благодаря простоте конструкции, надежности и универсальности. Давайте разберемся в их устройстве, принципе действия, технических характеристиках и областях применения.
Принцип работы насосов НШ
Насос НШ представляет собой шестеренчатый насос, в котором установлены две шестерни в зацеплении друг с другом. Одна шестерня является ведущей, к ней подводится механическая энергия от привода. Вторая шестерня - ведомая, она приводится в движение за счет зацепления с ведущей.
Различают насосы НШ с наружным и внутренним зацеплением шестерен. В насосах с наружным зацеплением зубья шестерен находятся снаружи. Такие насосы проще в изготовлении и обслуживании. В насосах с внутренним зацеплением зубья шестерен расположены внутри корпуса. Они компактнее, но сложнее в производстве.
При вращении шестерни захватывают порции рабочей жидкости (масла) и перемещают ее в зазорах между зубьями, создавая давление. За один оборот шестерни перемещают жидкость от входного патрубка к выходному. Таким образом создается поток рабочей жидкости с заданным расходом и давлением.
Маркировка и классификация насосов НШ
Маркировка насосов НШ указывает основные технические характеристики:
- НШ - тип насоса (шестеренный)
- Цифра - рабочий объем в см3
- Буква - модификация
- Цифра после тире - класс давления (МПа)
- Л - направление вращения (левое)
Например, НШ32-4 - шестеренный насос с рабочим объемом 32 см3, класс давления 4 (20 МПа), правое вращение.
По рабочему объему насосы НШ делят на следующие основные группы:
- Малые - НШ4, НШ6 (до 10 см3)
- Средние - НШ8, НШ10, НШ14 (10-20 см3)
- Большие - НШ32, НШ50 (20-100 см3)
- Крупные - НШ71, НШ100, НШ250 (от 100 см3)
Направление вращения определяется расположением приводного вала. При вращении против часовой стрелки насос левый, при вращении по часовой - правый.
Основные технические характеристики насосов НШ
К основным техническим характеристикам насосов НШ относятся:
- Подача (расход) жидкости в л/мин
- Максимальное давление в МПа
- Частота вращения вала в об/мин
- Потребляемая мощность в кВт
- Масса в кг
Технические характеристики насосов разных моделей могут существенно отличаться. Ниже приведена сравнительная таблица для наиболее распространенных насосов.
| Модель | Подача, л/мин | Давление, МПа | Частота вращения, об/мин | Масса, кг |
| НШ6 | 16,2 | 16 | 3000 | 3 |
| НШ10 | 21 | 16 | 2400 | 3 |
| НШ32 | 68,6 | 16 | 2400 | 5 |
| НШ50 | 107,2 | 16 | 2400 | 6 |
На технические параметры насосов НШ влияют:
- Тип и размеры шестерен
- Частота вращения вала
- Допуски при изготовлении
- Температура рабочей жидкости
Поэтому реальные значения могут отличаться от паспортных в пределах 10-15%.
Области применения насосов НШ
Насосы НШ, технические характеристики которых рассмотрены выше, используются:
- В гидравлических системах тракторов, комбайнов, сельхозтехники
- В гидроприводе станков, прессов, подъемно-транспортного оборудования
- В качестве шестеренных масляных насосов в двигателях внутреннего сгорания
- В гидросистемах автомобилей, дорожно-строительной и коммунальной техники
Малые насосы НШ4-НШ10 используются в основном в сельхозтехнике, а также в небольших станках и приводах.
Средние НШ14-НШ32 применяют в тракторах, насосных станциях, оборудовании для пищевой промышленности.
Большие НШ50-НШ250 ставят на крупную мобильную технику, мощные станки, прессы, домкраты, подъемники.
Например, насос насос НШ-50 широко применяется в гидросистемах большегрузных автомобилей КрАЗ, МАЗ, БелАЗ. А насосы НШ250 используются на тракторах Т-500, Т-330 при работе бульдозерного оборудования.
Монтаж и подключение насосов НШ
При монтаже насосов НШ необходимо соблюдать следующие правила:
- Проверить соответствие направления вращения насоса и привода
- Закрепить насос на раме или корпусе при помощи болтов
- Установить прокладки в местах соединения с трубопроводами
- Подключить всасывающий трубопровод без дополнительных устройств
- Установить манометр и фильтр на напорной линии
Всасывающий трубопровод должен быть максимально коротким, без резких изгибов. На напорной линии устанавливают контрольно-измерительные приборы и запорную арматуру.
Правила эксплуатации насосов НШ
Для безаварийной работы насосов НШ необходимо:
- Использовать рекомендованные марки масел
- Поддерживать оптимальный температурный режим
- Периодически проверять уровень шума и вибрации
- Следить за давлением и расходом в системе
- Проводить регламентные работы по ТО и ремонту
Для маслосмазки насосов НШ применяют индустриальные масла И-12А, И-20А, МГЕ-46В в летнее время и зимние сорта МЗм-12Г1, МЗм-14Г1.
Оптимальная температура масла на входе в насос составляет 40-600C. Превышение 100°C недопустимо.
При эксплуатации необходимо периодически проверять техническое состояние насоса НШ и проводить зачистку и балансировку шестерен.
Типичные неисправности насосов НШ
К типичным неисправностям насосов НШ относятся:
- Утечки через сальники и прокладки
- Повышенный шум и вибрация
- Заклинивание шестерен
- Падение подачи и давления
- Поломка вала или подшипников
Причины неисправностей могут быть связаны с нарушением правил монтажа и эксплуатации, попаданием инородных частиц в насос или естественным износом.
Например, насосы НШ40 при частоте вращения 1450 об/мин имеют ресурс до капитального ремонта около 4000 часов. Поэтому необходимы своевременная диагностика и обслуживание.
Преимущества и недостатки насосов НШ
Главные преимущества насосов НШ:
- Простота и надежность конструкции
- Высокий КПД до 0,9
- Широкий модельный ряд и унификация
- Возможность работы в широком диапазоне давлений и расходов
К недостаткам можно отнести:
- Ограничения по вязкости масла
- Неравномерность подачи
- Высокий уровень шума при высоких оборотах
- Невозможность обеспечить большой напор
По сравнению с пластинчатыми и поршневыми насосами, НШ уступают в напорных характеристиках, но превосходят в ремонтопригодности и стоимости.
Тенденции развития насосов НШ
Основные направления совершенствования насосов НШ:
- Увеличение напорных характеристик
- Расширение диапазона вязкости перекачиваемых жидкостей
- Повышение частоты вращения и ресурса подшипников
- Уменьшение массы и габаритов
- Снижение шума и вибрации
Для увеличения напора применяют многократные насосы с последовательным соединением нескольких насосных ступеней. Разрабатываются высокоскоростные модели с частотой вращения до 6000 об/мин.
Для работы с более вязкими жидкостями оптимизируют форму зубчатых зацеплений и зазоры между шестернями и корпусом. Используют новые конструкционные материалы для повышения износостойкости деталей.
Для уменьшения габаритов и веса насосов применяют алюминиевые и композитные материалы вместо чугуна и стали. Используют высокоточные технологии производства для минимизации зазоров.
Новые области применения насосов НШ
Появляются новые перспективные области использования насосов НШ:
- Ветроэнергетика
- Робототехника и мехатроника
- Медицинское оборудование
- Авиация и ракетостроение
- Военная техника
Насосы НШ активно применяются в гидроприводах установок на возобновляемых источниках энергии, таких как ветряные турбины. Они используются в гидросистемах роботов и манипуляторов.
Перспективно применение миниатюрных насосов НШ в имплантируемых медицинских устройствах и аппаратуре. В авиации и ракетостроении они могут работать с топливом и специальными жидкостями.
Высоконадежные насосы НШ востребованы в военной технике, особенно в условиях низких температур и повышенных нагрузок.
Особенности выбора насосов НШ
При подборе насосов НШ необходимо учитывать:
- Требуемое давление и расход
- Тип рабочей жидкости
- Температурный режим
- Частоту вращения привода
- Требования надежности и ресурса
Следует выбирать насосы с запасом по давлению и мощности. Необходимо учитывать вязкостные свойства жидкости и температуру ее работы.
Для ответственных задач требуются насосы повышенного ресурса и надежности, со специальными требованиями к материалам и сборке. Консультация специалистов поможет подобрать оптимальный вариант насоса НШ.