Масляные насосы для тракторов МТЗ: принцип работы и сравнение разных моделей
В тракторной технике торговой марки BELARUS шестеренчатые насосные устройства используются для подачи рабочей жидкости в гидравлическую систему под давлением, обеспечивающим работу ее элементов.
В качестве рабочей жидкости раздельно-агрегатной замкнутой гидросистемы тракторов BELARUS применяется минеральное масло, которое подается под давлением к гидравлическим цилиндрам, перемещающим навесное оборудование, а также приводит в действие рабочие органы агрегированных с базовой машиной устройств.
Функции и месторасположения шестеренного насоса
Являющееся основным элементов гидросистемы трактора шестеренчатое насосное устройство устанавливается на корпусе гидроагрегатов между емкостью для хранения рабочей жидкости и распределителем, регулирующим подачу масла к гидроцилиндрам и выходам гидросистемы.
Насос закрепляется с использованием предохраненных от самостоятельного отвинчивания крепежных элементов и соединяется с трубопроводами всасывающей и напорной магистралей системы с применением фланцевых соединений с уплотнителями.
Создаваемое насосом давление обеспечивает работу гидравлических приводов базовой машины, работающих в трех основных режимах:
1. Перемещение поршня гидроцилиндра под давлением масла в двух противоположных направлениях.
2. Его фиксация при заблокированном выходе масла из цилиндра.
3. Свободное движение поршня при соединении обеих емкостей цилиндра с магистральным трубопроводом системы.
Подаваемая через выходы гидросистемы рабочая жидкость выполняет аналогичные функции при работе гидроцилиндров навесного оборудования, а также приводит в действие рабочие органы агрегированных с трактором устройств, использующие другие принципы работы, в частности, преобразование давления жидкости в различные типы механического движения.
Конструкция шестеренчатого насоса
Основу конструкции шестеренчатых насосных устройств составляют:
Выполненный из металла герметичный корпус;
Две внешне–зацепленные и плотно соединенные между собой шестерни, размещенные в корпусе на минимальном расстоянии венцов от его поверхности. Одно из шестеренчатых колес является ведущим и соединяется с валом приводного устройства.
Служащие опорами для цапф шестерен, расположенные в зоне забора жидкости подшипники и установленная в зоне повышенного давления поджимная обойма, обеспечивающие плотный контакт с корпусом боковых поверхностей обеих шестеренчатых колес;
Передняя крышка с отверстием для приводного вала, запрессованным снаружи уплотнительной манжетой;
Задняя крышка;
Фиксирующие детали насоса крепежные элементы и обеспечивающие герметичность устройства уплотнители;
Отверстия для всасывания и выпуска нагнетаемого масла.
Шестеренчатые насосные механизмы в зависимости от направления вращения шестерен разделяются на правые, вращающиеся при взгляде со стороны привода по часовой стрелке и левые, крутящиеся в противоположную сторону.
Более мощные устройства имеют округлую форму и применяются при агрегировании тракторов с навесным оборудованием, приводимым в действие высоким давлением рабочей жидкости – подъемные агрегаты, экскаваторные и бульдозерные комплексы.
Принцип действия НШ
Во время работы двигателя соединенный с валом отбора мощности трактора шлицевым соединением вал насоса передает вращательное движение ведущей шестерне, которая заставляет вращаться внешне–сцепленное с ней ведомое шестеренчатое колесо.
Вращаясь в противоположных направлениях, шестерни перемещают рабочую жидкость из зоны ее поступления вдоль цилиндрической поверхности корпуса в зону повышенного давления, а затем в трубопроводную магистраль, соединяющую насос с другими элементами гидросистемы.
В результате перемещения жидкости во всасывающей области насоса создается разрежение, которое заполняется маслом из бака для его хранения.
Перемещение масла в обратном направлении блокируется плотным сцеплением зубьев шестерен, минимальным зазором между их венцами и корпусом устройства, а также поджатой к боковой поверхности шестерен давлением масла прижимной обоймой.
Эксплуатационно-технические характеристики шестеренчатых насосных устройств
Основными технико-эксплуатационными параметрами насосных устройств шестеренчатого типа являются:
Зависящий от геометрических размеров шестеренчатых колес рабочий объем;
Направление вращательного движения вала – левое или правое;
Давление рабочей жидкости на выходе устройства;
Измеряемая в оборотах в единицу времени скорость вращения вала;
Давление поступающего в насос масла;
Скорость перекачки рабочей жидкости;
Коэффициент полезного действия;
Мощность устройства;
Масса и габариты механизма.
Основные неисправности шестеренных насосов и их устранение
Неисправность, ее признаки и проявления | Возможная причина | Вариант устранения |
---|---|---|
Низкое давление на выходе насоса. | 1.Недостаточный объем рабочей жидкости в емкости для ее хранения. 2.Нарушение герметичности уплотнительных элементов ведущего ротора. | 1.Пополнить емкость для хранения рабочей жидкости маслом. 2.Сменить манжетные уплотнители рабочего ротора. |
Выходящая через горловину емкости для хранения рабочей жидкости пена. | Поступление воздуха в систему через уплотнитель ведущего ротора или уплотнительные элементы соединения трубопровода всасывающей магистрали. | Проверить надежность креплений уплотнительных элементов и при необходимости сменить манжетный уплотнитель ротора или уплотнительное кольцо трубопроводной магистрали. |
Выделение масла в месте соединения крышки и корпуса насоса. | Ослабление фиксирующих крышку крепежных элементов. | Подтянуть соединяющие крышку с корпусом болты. |
Повышение температуры емкости для хранения рабочей жидкости и насоса. | Протекание масла через щели, заклинивание золотника или перепускного клапана распределительного устройства. | Проверить герметичность трубопроводов и распределителя, устранить неисправности золотника и клапана или сменить их. |
Повышенный уровень шума во время работы устройства. | Недостаточный уровень масла в емкости для его хранения, вызванный возможным нарушением герметичности элементов гидросистемы. | Проверить герметичность узлов и трубопроводных сетей гидросистемы и долить масло в емкость для его хранения. |
Эксплуатационно-технические характеристики моделей шестеренчатых насосов
Устанавливаемые в гидравлические системы тракторов модели шестеренчатых насосов, выпускаемые различными производителями, обладают одинаковой конструкцией и используются при совпадении технико-эксплуатационных характеристик как взаимозаменяемые механизмы.
В модельный ряд насосных агрегатов шестеренчатого типа, используемых в тракторной технике входят насосы НШ6, НШ10, НШ32, НШ50 и НШ100.
Отличающиеся рабочим объемом, варьирующимся в диапазоне от 6 до 100 кубических сантиметров, насосные шестеренчатые устройства имеют одинаковый диапазон давления всасываемой рабочей жидкости (от 0,018 до 0,15 МПа) и аналогичные характеристики масла, подаваемого в гидравлическую систему – от 16 и 20 МПа.
Модели с большей емкостью отличаются большей производительностью, значение которой в зависимости от модели насоса составляет от 16,3 до 173,4 литра в минуту, а также необходимой для работы устройства мощностью, составляющей для разных модификаций оборудования от 6,8 кВт до 80,1 кВт.
Все виды шестеренчатых насосов рассчитаны на эксплуатацию в температурно-климатическом коридоре от -50 до +60 градусов и производятся в модификациях с вращающимися по часовой стрелке и против нее ведущими роторами.
Информация об основных технико-эксплуатационных характеристиках насосных устройств шестеренчатого типа, устанавливаемых на тракторную технику, приведена в таблице.
Эксплуатационно-технические параметры насосов шестеренчатого типа, устанавливаемых на тракторную технику
Эксплуатационно-технические параметры | Модельный индекс | ||||
НШ6 | НШ10 | НШ32 | НШ50 | НШ100 | |
Рабочий объем, куб. см. | 6,3 | 10 | 32 | 50 | 100 |
Направление вращательного движения ведущего ротора (левое или правое) | Левое и правое | ||||
Давление рабочей жидкости на выходе устройства, МПа | 16 | 16/20 | 16/20 | 16/20 | 16/20 |
Скорость вращения ведущего ротора, обороты в минуту | 2400 | 2400/3200 | 2400 | 2400 | 1920 |
Скорость перекачки рабочей жидкости, литры в минуту | 16,3 | 21 | 68,6 | 68,6 | 173,4 |
Потребляемая устройством мощность, кВт | 6,8 | 26,6/33,2 | 51,9/61,5 | 64,1/80,1 | |
Диапазон давления поступающего в насос масла, МПа | 0,018-0,15 | ||||
Масса устройства, кг | 1,45 | 3,0 | 7,0 | 8,0 | 17,0 |
Температурный коридор эксплуатации насоса, градусы Цельсия | От -50 до +60 |
Маркировка насосов шестеренчатого типа
Маркировочные обозначения на корпуса шестеренчатых насосов наносятся с соблюдением требований стандарта 19027-89, в соответствии с которым насосные устройства, предназначенные для работы в гидросистемах машин, обозначаются буквенно-цифровым рядом, в состав которого входят следующие один за другим символы:
НШ — обозначающие вид устройства буквы – насос шестеренчатый;
Цифры, указывающие на рабочий объем насоса в кубических сантиметрах;
Буква, условно обозначающая предприятие, которое изготовило насос;
Значение номинального давления масла, подаваемого насосом в гидросистему, обозначаемое буквой З, если составляет 16 МПа
Буква Л, обозначающая насос с вращающимся против часовой стрелки при взгляде со стороны привода ротором. Правое направление вращения не обозначается.
Так, надпись на корпусе НШ32У-3 Л означает, что насос относится к устройствам шестеренчатого типа, используемым в машиностроительных гидравлических системах, имеет рабочий объем 32 кубических сантиметра, изготовлен обозначенным буквой У производителем, имеет номинальное значение давления подаваемой в систему жидкости 16 МПа и оснащен вращающимся против часовой стрелки ведущим ротором.