Ve světě hydrauliky jsou zubová čerpadla nezbytnými součástmi známými pro svou spolehlivost a účinnost. Mezi nejčastěji používané typy patří vnitřní zubové čerpadlo a vnější zubové čerpadlo , z nichž každý má jedinečné výhody, omezení a ideální aplikace. Výběr toho správného pro váš systém vyžaduje důkladné pochopení toho, jak fungují a k čemu se nejlépe hodí.
Jak funguje vnitřní zubové čerpadlo?
Provozní cyklus vnitřního zubového čerpadla se skládá ze tří hlavních fází plnění , vypouštěnía : .
Když se ozubená kola na vstupní straně rozpojí, vytvoří rozšiřující se dutinu. Kapalina vstupuje do tohoto prostoru a je zachycena mezi zuby ozubeného kola, když se otáčejí uvnitř skříně čerpadla. Kapalina je pak transportována kolem pláště na výstupní stranu. Při opětovném záběru ozubených kol na výstupní straně se dutina smršťuje a kapalina je pod tlakem vytlačována ven.
Pevné tolerance mezi ozubenými koly a skříní umožňují čerpadlu vytvářet silné sání na vstupu a minimalizovat zpětný tok z výstupu, ačkoli kapaliny s nízkou viskozitou jsou náchylnější k úniku.
Omezení vnitřních zubových čerpadel
Samonasávací s upozorněním: Zubová čerpadla s vnitřním ozubením jsou samonasávací, ale nejlépe fungují, když jsou smáčená čerpanou kapalinou. Neměly by se nechat běžet na sucho po delší dobu.
Citlivost na opotřebení: Díky úzkým tolerancím se mohou čerpadla s vnitřním zubem rychle opotřebovat při manipulaci s abrazivními kapalinami nebo kapalinami s nerozpuštěnými částicemi.
Úvahy o rychlosti a teplotě: Provoz při příliš nízkých otáčkách nebo mimo jmenovitý teplotní rozsah může ovlivnit objemovou účinnost a urychlit opotřebení v důsledku tepelné roztažnosti vnitřních součástí.
Rizika protitlaku: Pokud dojde k zablokování po proudu, čerpadlo pokračuje ve vytváření tlaku, což může potenciálně poškodit systém. Důrazně se doporučují přetlakové ventily.
Pokles objemové účinnosti: V průběhu času opotřebení ozubených kol zvyšuje vnitřní netěsnost, snižuje přesnost průtoku a výkon čerpadla.
Navzdory těmto faktorům nabízejí čerpadla s vnitřním zubem manipulaci s nízkým střihem a jsou ideální pro kapaliny citlivé na střih, jako jsou barvy, mýdla a kapaliny potravinářské kvality. Jejich jednoduchý design také usnadňuje jejich demontáž a čištění – ideální pro sanitární aplikace.
Vnitřní zubová čerpadla: Přesný a hladký provoz
Zubová čerpadla s vnitřním ozubením se skládají z hnacího kola (rotoru) a vloženého kola , které vnitřně zabírají. Tato kompaktní konstrukce s nízkou hlučností jim umožňuje zpracovávat kapaliny s vysokou i nízkou viskozitou s vynikající schopností samonasávání.
Klíčové výhody:
Vynikající přesnost dávkování s minimálními pulzacemi
Efektivní manipulace s viskózními kapalinami
Ideální pro hydraulické systémy , pro chemické zpracování , potravin a dávkování léčiv
Nejsou však vhodné pro vysoce abrazivní nebo korozivní kapaliny a mohou pracovat méně efektivně s velmi řídkými kapalinami.
Stejně jako vnitřní zubová čerpadla procházejí i externí zubová čerpadla plnění , cyklem a vypouštění .
Když se ozubená kola oddělí na vstupní straně, vytvoří podtlak, který nasává kapalinu do čerpadla. Kapalina se zachytí mezi zuby ozubeného kola a tělesem čerpadla a poté je odváděna na výstupní stranu. Když ozubená kola opět zabírají, dutina se smršťuje a kapalina je vypouštěna pod tlakem. Těsná vůle mezi ozubenými koly a skříní zabraňuje úniku a zajišťuje sání.
Externí zubová čerpadla mohou používat spirálová ozubená kola s , čelními ozubenými koly nebo ozubená kola s rybími kostmi :
Šroubová a rybí ozubená kola snižují hluk a vibrace díky postupnému záběru.
Čelní ozubená kola se snadněji vyrábějí a podporují vyšší rychlosti.
Design rybí kosti ruší axiální síly, zvyšuje odolnost a výkon.
Externí zubová čerpadla: Robustní a všestranná
Externí zubová čerpadla jsou konstruována se dvěma externě zabírajícími ozubenými koly, jedním hnacím a jedním poháněným. Kapalina se přenáší mezi zuby a pouzdrem.
Klíčové výhody:
Vhodné pro širokou škálu kapalin , včetně rozpouštědel, , korozivních chemikálií a paliva
Odolá vysokým provozním tlakům až do 500 bar (7250 psi)
Schopný vysoké rychlosti otáčení (až 3500 ot./min nebo vyšší)
Silný v systémech mazání , hydraulických a průmyslových aplikacích
Populární v zemědělských strojů , mobilních zařízeních a motorem poháněných energetických systémech
Moderní externí zubová čerpadla vyrobená z nerezové oceli nebo pokročilých slitin dokážou zpracovat agresivní média, jako je kyselina sírová, chlornan sodný, chlorid železitý a hydroxid sodný.
Omezení externího zubového čerpadla
Méně účinné u vysokoviskózních kapalin ve srovnání s čerpadly s vnitřním ozubením
Omezená samonasávací schopnost při manipulaci s kapalinami s nízkou viskozitou
Vyšší pulzace díky vnějšímu záběru ozubených kol
Navzdory těmto nevýhodám jsou externí zubová čerpadla upřednostňována pro svou robustní konstrukci , , snadnou údržbu a nákladovou efektivitu v univerzálních hydraulických aplikacích.
Závěrečné myšlenky: Výběr správného zubového čerpadla pro váš systém
Vnitřní i vnější zubová čerpadla mají své místo v průmyslové hydraulice:
Typ čerpadla |
Nejlepší pro |
Klíčové silné stránky |
Vnitřní zubové čerpadlo |
Viskózní, na smyk citlivé, hygienické aplikace |
Přesné dávkování, plynulý tok, tichý |
Vnější zubové čerpadlo |
Obecné průmyslové a hydraulické aplikace |
Vysoký tlak, robustní, široká kompatibilita s kapalinami |
Tipy pro výběr:
Vyhodnoťte viskozitu a abrazivitu kapaliny
Zvažte požadovaný průtokový , tlak a uspořádání systému
Přizpůsobte materiály čerpadla chemii kapaliny a provozní teplotě
použijte správnou filtraci a přetlakové ventily Pro prodloužení životnosti
Když pochopíte, jak jednotlivé typy čerpadel fungují a kde vynikají, můžete učinit informovanou volbu, která zajistí účinnost, dlouhou životnost a hospodárnost vašeho hydraulického systému.
