Масляный насос: устройство, принцип работы, типы. где находится и как работает шестеренный, регулируемый роторный маслонасос

Неисправности масляного насоса

Масляный насос двигателя рассчитан на длительный срок эксплуатации, и поломки механизма случаются довольно редко. Однако ошибки в выборе смазочных материалов, экстремальный режим работы мотора, несоблюдение графика сервисного обслуживания может привести к появлению неисправностей, требующих срочного ремонта.

Поводом для ремонта перекачивающего устройства могут послужить следующие факторы:

снижение уровня жидкости в поддоне двигателя;
выход из строя датчиков контроля давления;
использование некондиционных смазочных материалов;
отказ редукционного клапана;
нарушение целостности уплотнительной прокладки корпуса прибора;
засор маслоприемника в картере мотора;
поломка или загрязнение масляного фильтра;
износ рабочих деталей насоса.

Устройство для перекачки масла работает в сложных условиях, постоянно испытывая на себе температурные и механические нагрузки. Со временем металлические детали изнашиваются, что приводит к нарушению рабочего цикла в системе смазки автомобиля.

В нерегулируемых механизмах – это поломка редукционного клапана, в регулируемых конструкциях – ослабление пружины, но общей причиной неисправностей для любых типов насоса является износ ведомой и ведущей шестерен.

Изнашивание шестеренок рабочего механизма приводит к увеличению зазора между соприкасающимися элементами. Возникает пробуксовка ведущей шестерни и люфт приводного валика, из–за чего касание зубьев происходит под определенным углом к поверхности.

Результатом такой работы являются трещины, сколы, раковины и др. В работе устройства начинает прослушиваться посторонний шум, скрежет, и на панели приборов загорается аварийная лампочка контроля давления масла.

После этого сигнала следует обязательно остановиться, заглушить двигатель, провести диагностику системы смазки и устранить неисправности.

Классификация

Шестеренчатые насосы различных категорий распространены в химической, пищевой, строительной промышленностях.

Зубчатый насос может подразделяться на виды конструкций, имеются шестерни внешним и внутренним зацеплением. Каждая из систем имеет отличительные стороны, достоинства и недостатки.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением

Конструкция агрегата внешнего типа сцепления шестерен подразумевает постоянное соприкосновение деталей. Шестерни на корпусе вала могут быть расположены разным соотношением, имеются три основных типа:

шевронная шестерня;
цилиндрическая форма с косыми зубьями;
прямая цилиндрическая форма зубьев.

Шевронные типы шестерен выдает более гладкий, плавный поток состава на выходе, как и косозубые разновидности. Поэтому большинство выбирает именно такой тип зубьев при покупке, прямая цилиндрическая форма считается устаревшей. Скорость вращения вала у шестеренчатых механизмов малой производительности варьируется от 1700 до 3500 об/мин. Для более производительных, крупногабаритных модификаций допускается скорость около 700 об/мин.

Шестеренный насос с внешним зацеплением

Конструкция, не имеющая внутри зазоров между корпусом и шестернями, позволяет производить модели повышенной мощности. Этот параметр дает возможность широко использовать насосы при различных гидравлических конструкциях. Материалы при изготовлении подбираются в соответствии с коррозийными параметрами деталей. Наиболее часто встречаются конструкции из чугуна с нержавеющими внутренними элементами.

Достоинства и недостатки насосов с внешним зацеплением

Любая система имеет положительные, отрицательные стороны. Для шестеренчатых внешнего зацепления можно выделить следующие преимущества:

высокое выходное давление;
работа с жидкостями высокой вязкости;
перегрузки исключены, за это отвечают подшипники, установленные с двух сторон на каждом валу;
различные материалы исполнения позволяют использовать установку со всеми составами;
относительно бесшумная работа, возможное сопряжение с дозирующими контроллерами.

Недостатками можно выделить, что не допускается работа без определенной нагрузки, необходимо исключить попадание твердых субстанций во избежание заклинивания и излома привода. Также данные конструкции не применяются к составам низкой вязкости.

Насосы с внутренним зацеплением шестерен

Отличительной чертой шестеренчатых конструкций внутреннего зацепления является работа с материалами различной вязкости. Применяется при нагнетании как легко текущих материалов, так и тягучих жидкостей. Диапазон вязкости варьируется от 1 до 100000 сПз, что делает устройство универсальным. Температурные показатели могут достигать до 400 градусов, что позволяет использовать насосы при горячем или химическом производстве.

Составляющая часть изделия отличается наличием уплотнителя вала, встроенным предохранительным клапаном. Принцип действия состоит в передаче движения по шестерне, передаваемого на вал привода. Между шестернями возможно регулировать зазор, что помогает подбору необходимого режима работы, избегания перегрузок.

Насос с внутренним зацеплением

Основной принцип работы:

Через подающую трубку происходит поступление жидкости к полости между шестерней и ротором.
Прогон происходит между зубьями шестерней, вставка в виде полукруга обеспечивает защиту от перелива.
Проточная часть гидравлического механизма всегда заполнена жидкостью в процессе работы. Вытесняется жидкость путем полностью стыкованных зубьев ротора, которые уплотнены вставками.

Положительные стороны внутренней сцепки

Конструкция внутреннего зацепа зубьев имеет ряд преимуществ, по сравнению с внешним типом устройства с высокой производительностью. Основные из них:

одно уплотнение вала, два подвижных элемента имеют преимущество при сервисном обслуживании;
перекачка туго вязких материалов;
отсутствие пульсаций при работе;
предоставление выбора зазора между зубьями, что позволяет работать материалами разной плотности.

Принцип работы насоса с внутренним зацеплением для вязких жидкостей

Недостатками можно отметить низкую производительность шестеренного насоса, повышенную чувствительность к твердым составам. Нахождение подшипника в погружаемой среде может отрицательно сказываться на антикоррозийных свойствах материала.

Неисправности масляного насоса

Поводом для ремонта перекачивающего устройства могут послужить следующие факторы:

снижение уровня жидкости в поддоне двигателя;
выход из строя датчиков контроля давления;
использование некондиционных смазочных материалов;
отказ редукционного клапана;
нарушение целостности уплотнительной прокладки корпуса прибора;
засор маслоприемника в картере мотора;
поломка или загрязнение масляного фильтра;
износ рабочих деталей насоса.

Дефектовка и ремонт снятого элемента

Давайте посмотрим, как проверить снятый масляный насос. Проверка заключается в визуальном осмотре, измерениях и сравнении результата измерений с номинальными размерами.

Откручивают крышку маслоприемника вместе с редукционным клапаном. Стоит приложить усилия, чтобы не потерялась упорная шайба пружины

Далее следует обратить внимание, что некоторые болты будут меньше остальных. Такой болт должен затем снова встать на свое место

Штангенциркулем измеряют пружину. В состоянии покоя она должна иметь не менее 38 миллиметров длины. Затем снимают крышку, на которой будут следы от выработки шестеренок. Если задиры глубокие, то износ у маслонасоса большой. Крышку можно отремонтировать – следует выровнять ее плоскость.

Далее извлекают ведущую шестеренку и проверяют визуально состояние ее зубьев. Если на зубьях имеются потертости и задиры, это говорит о большом износе. Следует проверить и ведомую шестеренку. Главное в ней – это отверстие, в котором расположена ось фиксации.

Затем проверяют стенки корпуса устройства и ось ведомой шестеренки. Рытвины, борозды, различные дефекты говорят о том, что в рабочую зону внутри насоса попадал мусор.

1 Принцип работы оборудования

Гидравлические масляные шестеренные насосы моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других функционируют по следующему принципу работы. Если устройство объемного типа, то оно функционирует по принудительному типу смещения перекачиваемой воды.

При вращении шестеренок со стороны всасывания появляется разряжение, в результате чего вода под давлением начинает заполнять свободное место между зубчиками, проходя в сторону нагнетания. Попадая сюда, жидкость выталкивается через нагнетательную трубку.

Устройство шестеренного насоса с внутренним зацеплением

Зубчатые шестеренные насосы моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других оборудуются двумя шестеренками, находящимися в корпусе устройства. Одно колесо работает под воздействием электромотора, установленного на одной оси с самой шестеренкой. Следует отметить, что это колесо является ведущим, а второе, которое зацепляется от него, считается ведомым.

Когда агрегаты моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других, вода захватывается зубчиками шестеренки, после чего перемещается в сторону нагнетания. Поскольку в гидравлических устройствах масляного типа плотность сцепления зубчиков максимальная, обратный ход жидкости минимален, такой принцип работы.

1.2 Типы устройств

Если с принципом все ясно, перейдем к разновидностям. Шестеренные насосы моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других с муфтами и без, можно разделить на несколько основных видов:

Устройство с внешним зацеплением. Такая разновидность агрегатов на сегодня является одной из самых распространенных и простых по своей конструкции. Вращение и смещение достигается путем изменения объемов в полостях соединенных между собой компонентов с независимыми приводами. Оборудование такого типа считается наиболее мощными и одним из самых дешевых вариантов. Такие масляные гидравлические НШ применяются для перекачки воды или другой жидкости с большой вязкостью. Агрегаты с внешним зацеплением могут функционировать на большом давлении, но по своим размерам они значительно больше.
Устройства с внутренним зацеплением представляет собой агрегат такого типа, где ведомая шестеренка установлена внутри ведущей. Когда элементы начинают вращаться под давлением, НШ получает более высокий уровень объема вытеснения, соответственно, он обладает лучшими всасывающими характеристиками.
Трехшестеренные устройства оснащаются одной ведущей шестеренкой и двумя ведомыми. Кроме того, в них находится четыре всасывающих лопасти, и пять – напорных. На практике данные масляные гидравлические агрегаты этого типа оптимально использовать в приводах, где следует иметь две напорные линии, независящие друг от друга. Также следует отметить, что количество зубчиков на шестеренках определяет равномерность подачи воды, в частности, чем зубчиков будет больше, тем подача будет равномернее, но производительность при этом немного теряется.

1.3 Основные узлы конструкции

В зависимости от модели 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а или другой от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других, корпус установки может быть выполнен из разных материалов. Обычно для этих целей используется алюминий. Внутри корпуса устройства, будь то насос НШ 32, насос НШ 50 или любой другой, с муфтой или без, находится подшипниковый блок с шестеренками, а также уплотнительная конструкция.

Основные элементы шестеренного насоса НШ-К

Внутри последней расположены две сегментные поверхности, их обхватывают зубчики с определенным зазором, предназначенные для уплотнения валов. Уплотнения по торцам конструкции достигается за счет поджимных пластин, установленных в пазах блока. С левой стороны уплотнительной конструкции есть специальные углубления для резиновых прокладок.

В результате нагнетания воды происходит воздействие на пластины, прижимающиеся к торцам шестеренок. Это, в свою очередь, позволяет обеспечить одинаковые утечки вне зависимости от рабочего давления устройства. Сама конструкция, вне зависимости от модели, будь то 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ или других, закрывается крышкой с уплотнительной резинкой.

Шестеренный насос

Гидроусилитель руля, рулевого управления. Устройство. Принцип действия. Схема

Шестеренные насосы не имеют приспособления для регулирования подачи взависимости от давления. Поэтому для предохранения смазочной системы от слишком высоких давлений на нагнетательной трубе около насоса устанавливается предохранительный клапан. Клапан открывается при повышении давления в нагнетательной трубе до определенной величины, на которую отрегулирована пружина предохранительного клапана, и перепускает масло, подаваемое насосом, обратно в резервуар или на сторону всасывания.

Шестеренные насосы такой конструкции выпускаются производительностью в диапазоне 6 — 218 см3 / об, со скоростями вращения приводного вала от 1500 ( для больших типоразмеров) до 6000 ( для малых типоразмеров) об / мин. Насосы могут быть использованы в качестве гидродвигателей.

Шестеренные насосы, как правило, имеют постоянную производительность. Полная ( максимальная) производительность насоса, рассчитанная исходя из максимального потребного количества жидкости при работе станка в общем цикле работы используется лишь при ускоренном движении агрегатов станка, которое составляет небольшую часть рабочего цикла.

Шестеренные насосы характеризуются наиболее широким диапазоном устойчивой работы в зависимости от вязкости. Это свойство насосов сделало эффективным их применение на машинах, работающих на открытом воздухе, где в зависимости от времени года и дня температура окружающего воздуха меняется в значительных пределах.

Шестеренный насос и лубрикатор приводятся в действие индивидуальными электродвигателями, питание к которым для большей надежности зачастую подается от разных источников.

Шестеренный насос, редуктор и электродвигатель смонтированы на общей плите. Передача движения осуществляется с помощью упругих муфт.

Шестеренные насосы могут работать с большой частотой вращения до 50 с 1, поэтому они могут быть непосредственно соединены с валом быстроходного двигателя. Они просты по конструкции, надежны в эксплуатации, отличаются небольшими габаритами и низкой стоимостью. Поэтому их широко применяют на практике.

Схема действия шестеренного насоса.

Шестеренный насос ( рис. 60) состоит из пары сцепляющихся между собой шестерен, помещенных в плотно охватывающий их корпус, имеющий каналы со стороны входа в зацепление и выхода из него. Насосы с цилиндрическими шестернями внешнего зацепления наиболее просты и отличаются надежностью в эксплуатации, малыми габаритными размерами и массой, компактностью и другими положительными качествами.

Шестеренные насосы характеризуются наиболее широким диапазоном устойчивой работы в зависимости от вязкости. Это свойство насосов сделало эффективным их применение на машинах, работающих HavOTKpbiTOM воздухе, где в зависимости от времени года и дня температура окружающего воздуха меняется в значительных пределах.

Схема шестеренного насоса.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением зубчатых колес широко применяются в приводах станков. Это объясняется простотой их изготовления и эксплуатации, малыми габаритом и массой, сравнительно высоким КПД, достаточной надежностью. Шестеренные насосы изготовляют нерегулируемыми; их применяют, когда требуются сравнительно низкие давления масла. Шестеренный насос ( рис. 15.10) состоит из корпуса 3, в котором с малыми зазорами вращаются ведущее 2 и ведомое / зубчатые колеса. Там, где зубья колес выходят из зацепления, создается разреженная зона В, масло всасывается и переносится впадинами между зубьями в зону Я нагнетания, где зубья входят в зацепление, выталкивают масло из впадин и создают повышенное давление.

Шестеренный насос подает масло ( удельный вес у900 кГ / м3; вязкость v 0 76 см2 / сек) в количестве Q0 8 л / сек из маслосборника в пункты А и В.

График подачи масла насосами типа НУЖ.| Шестеренные насосы типов Ш и ШС.

Шестеренные насосы ( рис. 10) не имеют приспособлений для регулирования давления и производительности.

СТОРОННИЕ ЖИДКОСТИ В ПОДДОНЕ

Что касается повышенного уровня масла, то проверять систему смазки не обязательно, поскольку причина срабатывания лампы – попадание технических жидкостей в поддон. И здесь следует установить, откуда они просачиваются и устранить поломку. Если вместо масла обнаружена эмульсия асфальтного или другого цвета — это утечка антифриза. Охлаждающая жидкость обычно попадает в поддон из-за повреждения прокладки ГБЦ, которую придется заменить, чтобы решить проблему.

А вот если эмульсия отсутствует, но уровень выше нормы, а само масло сильно жидкое – в поддон проникает топливо. Основные причины этого явления таковы:

Виды и устройство насосов

Основной принцип работы всех масляных насосов двигателей схож: всасывание моторного масла из поддона картера (масляного бака) и нагнетание в магистрали системы смазки. Конструктивно это могут быть шестеренчатые, роторные и пластинчатые насосы с возможностью принудительной регулировки уровня давления или без таковой. Отличается и способ приведения их в действие.

Шестеренчатые насосы

Этот тип механизмов относится к нерегулируемым. Привод такого масляного насоса осуществляется от коленчатого вала двигателя. На практике это означает, что уровень давления напрямую зависит от оборотов мотора. Чтобы при этом давление масла в нагнетательной магистрали системы смазки было постоянным и не превышало критических значений, такие масляные насосы всегда дополняются редукционным клапаном.

Шестеренчатый масляный насос с внешним зацеплением

Конструктивно шестеренчатый насос состоит из следующих элементов:

Ведущая шестерня, соединенная с коленвалом.
Ведомая шестерня, приводимая в движение ведущей шестерней.
Герметичный корпус с нагнетательным и всасывающим каналами.
Редукционный клапан масляного насоса — он представляет собой плунжер с пружиной, который при повышении давления отжимается, открывая канал сброса масла.
Уплотнители (сальники).

Шестеренчатые насосы могут быть:

С внешним зацеплением — шестерни располагаются рядом и имеют внешние зубья. Недостатком данного типа является сложность достижения высокого уровня сжатия, поскольку это провоцирует рост удельных давлений в зоне зацепления зубьев. И хотя благодаря применению специального разгрузочного паза проблему можно решить, насосы с подобным пазом неэффективны для широкого спектра частот вращения и на малых оборотах производительность будет очень мала.
С внутренним зацеплением — ведущая шестерня имеет внешние зубья и расположена внутри ведомой, зубья которой направлены внутрь. Шестерни не имеют общей оси и образуют полукруглый зазор (полость). Такой маслонасос имеет более компактные размеры.

Принцип работы шестеренчатого насоса очень прост: смазка поступает внутрь через всасывающий канал, где сжимается шестернями и выталкивается под давлением в нагнетательный канал. Маслонасосы с внутренним зацеплением также могут оснащаться разделительным серпом (серповидной перегородкой). Он устанавливается между зубьями роторов в зоне из максимального удаления друг от друга. Благодаря этому происходит уплотнение полостей нагнетания и обеспечивается более высокое рабочее давление.

Роторные насосы для перекачки моторного масла

Маслонасосы роторного типа сходны с шестеренчатыми внутреннего зацепления. Однако вместо шестерней сжатие масла осуществляется при помощи неподвижного статора (большего диаметра) и подвижного ротора (расположенного внутри статора). Такие насосы могут быть нерегулируемыми (с редукционным клапаном) и регулируемые.

Роторный маслонасос ДВС

Нерегулируемые роторные масляные насосы имеют привод от коленвала и создают уровень давления пропорционально его вращению. Избыточное давление так же как и в шестеренчатых масляных насосах сбрасывается редукционным клапаном.

Отличием регулируемых роторных насосов является наличие подвижного статора и специальной регулировочной пружины. Сам процесс регулировки основан на принципе изменения объема рабочей полости (зазор между роторами), что осуществляется поворотом статора. Так, если частота вращения коленчатого вала повышается, двигатель потребляет больше масла, что приводит к снижению давления.

Пружина реагирует на это и перемещает статор, изменяя позицию ведомого ротора и изменяя рабочую полость насоса. Увеличивается производительность маслонасоса. Регулируемый маслонасос позволяет поддерживать стабильный уровень давления независимо от режима работы двигателя.

https://youtube.com/watch?v=60QyHXOWQ1E

Пластинчатые или шиберные маслонасосы

Для некоторых типов двигателей может быть использован пластинчатый или шиберный масляный насос. Такая конструкция позволяет регулировать производительность исходя из оборотов двигателя.

Состоит шиберный насос из корпуса, внутри которого находятся ротор и статор. Их оси смещены, благодаря чему в нижней части образуется серповидный зазор. Ротор также оснащен подвижными пластинами, вставленными в специальные пазы. Под действием центробежной силы на участке зазора между ротором и статором они выдвигаются и образуют отдельные камеры сжатия масла. При вращении ротора объем камер постоянно изменяется. Когда объем увеличивается, создается разрежение и происходит всасывание масла. Когда камера уменьшается, давление возрастает и выполняется нагнетание.

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ

Конструкция масляного насоса, к какому типу бы он не относился, сравнительно простая, что обеспечивает ему надежность и длительный ресурс. И все же неисправности у него бывают, точнее она одна – снижение производительности, что приводит к падению давления в системе. А это уже может привести к более серьезным поломкам, поскольку узлы, которые недостаточно смазываются, начинают интенсивно изнашиваться из-за масляного «голодания». Произойти же это может по разным причинам.

Первая из таких не относится к насосу, но приводит к негативным последствиям в его работе – закупорка сетки маслоприемника продуктами износа и грязью. В результате этого масло в недостаточных количествах поступает к насосу. Устранить такую неисправность несложно – достаточно снять поддон и маслоприемник, после чего тщательно очистить и промыть сетку.
Проблема с падением давления может произойти из-за износа составных частей насоса или длительной его работы с маслом, в котором имелось большое количество загрязняющих элементов. Результатом этого является образование и увеличение зазоров между деталями насоса. Из-за этого через эти зазоры смазочный материал просто перетекает внутри нагнетающей полости и шестерни или роторы не способны его захватить, чтобы выполнить нагнетание в магистраль. В большинстве случаев работоспособность системы смазки восстанавливается путем замены изношенных элементов или узла в целом.
Проблемы может создать и перепускной клапан. Из-за грязи он может заклинить в открытом положении, и масло будет постоянно перетекать в поддон. Устраняется такая неисправность разборкой и промывкой насоса и его каналов.

Ремонт и замена масляного насоса

Практика показывает, что если маслонасос неисправен, скорее всего, придется его менять. Первым признаком того, что нужно купить масляный насос, является увеличенный расход масла и значительное отклонение давления от нормы. Необходимо немедленно отправиться на СТО за помощью квалифицированных специалистов.

Количество же предложений на рынке позволяет подобрать деталь, которая точно подойдет конкретному транспортному средству

Важно помнить, что после демонтажа старого оборудования и установки нового необходимо убедится в герметичности соединений, а также заменить моторное масло и фильтры.

Роторный тип масляного насоса

1. всасывающая полость 2. масло 3. внешний ротор 4. нагнетательная полость 5. приводной вал 6. внутренний ротор

Роторный масляный насос по принципу работы схож с шестеренчатым внутреннего зацепления. Но у него рабочими элементами являются не шестерни, а два ротора с лопастями. У него тоже имеется полость нагнетания, которая перекачивает масло, но отсутствует разделительный сектор за ненадобностью. В отличие от зубьев лопасти захватывают больше масла, что позволяет его закачивать в систему в требуемом количестве. На автотранспорте применяются как нерегулируемые, так и регулируемые роторные насосы.

Их достоинством помимо компактных размеров, является уменьшенный отбор мощности от двигателя.

Нерегулируемый вариант работает по тому же принципу что шестеренчатые, то есть для поддержания давления в заданном диапазоне используется перепускной клапан.

Регулируемый же тип насоса обеспечивает поддержание определенного значения давления на любых режимах работы двигателя. Достигнуто это благодаря использованию дополнительного компонента в конструкции – подпружиненного подвижного статора. В результате этого роторы помещены в него, а сам статор – в корпус насоса.

Регулируемый тип масляного насоса роторного типа 1. нагнетательная полость 2. внешний ротор 3. внутренний ротор 4. регулировочная пружина 5. всасывающая полость 6. приводной вал 7. подвижный статор А — Сторона нагнетания Б — Сторона всасывания

Его задача – изменение объема нагнетательной полости, имеющейся между роторами. А работает все так: на малых оборотах, когда давление недостаточно, пружина смещает статор, увеличивая объем, что приводит к перекачке большего количества масла, из-за чего давление возрастает.

При высоких же оборотах, когда давление повышается, масло начинает преодолевать усилие пружины и из-за чего статор отходит и пространство уменьшается, от этого снижается количество закачиваемого масла. Таким образом, за счет перемещения ротора и уменьшения-увеличения нагнетательной полости удается поддерживать давление в строго определенном значении.