Visualizações: 0 Autor: Editor de sites Publicar Tempo: 2025-07-30 Origem: Site
Se você já trabalhou com sistemas hidráulicos, é provável que tenha encontrado uma bomba de engrenagem - mesmo que não tenha percebido isso na época. Então, o que exatamente é?
Na sua essência, um A bomba de engrenagem é um dos tipos mais usados de Bombas hidráulicas . É compacto, eficiente e surpreendentemente simples em design. A ideia básica? Move fluido usando o Intervalo de engrenagens para prender e transportar fluido da entrada para a saída. Como as engrenagens em um relógio, esses dentes giram, puxam óleo ou outro fluido e empurram -o com força. Essa é a beleza disso - sem pistões, sem diafragmas, apenas engrenagens fazendo as suas coisas.
Existem dois tipos principais de bombas de engrenagem:
Bombas de engrenagem externas - essas são as mais comuns. Eles consistem em duas engrenagens idênticas que giram em direções opostas.
Bombas de engrenagem internas -elas usam uma engrenagem externa e uma interna, o que as torna mais compactas e mais adequadas para fluidos de alta viscosidade.
A maioria dos sistemas hidráulicos depende de Bombas de engrenagem externas devido à sua simplicidade e capacidade de lidar com uma ampla gama de fluidos a pressões moderadas.
Imagine o seguinte: duas engrenagens girando juntas dentro de um revestimento, criando bolsos minúsculos entre os dentes da engrenagem e a carcaça da bomba. O fluido flui nesses bolsos no lado da sucção e é transportado pela parte externa das engrenagens até que seja espremida no lado da descarga.
Há muitas razões pelas quais as bombas de engrenagem são encontradas em todos os lugares - de máquinas agrícolas e equipamentos de construção a sistemas de processamento químico e até aeronaves:
Design simples = menos coisas que podem dar errado
Compacto e leve
Fortes capacidades de auto-impressão
Fluxo consistente, mesmo com altas pressões
Resistente à contaminação
Em suma, as bombas de engrenagem são os cavalos de trabalho confiáveis do mundo hidráulico.
Tudo bem, agora que sabemos o que é uma bomba de engrenagem, vamos dar uma olhada sob o capô e ver como ele realmente funciona.
Aqui está a versão simples:
uma bomba de engrenagem funciona preenchendo o fluido entre os dentes de duas engrenagens rotativas e empurrando -a do lado da entrada para o lado da saída.
Mas vamos quebrar isso com uma metáfora do mundo real.
Imagine duas engrenagens se misturando dentro de um alojamento selado. À medida que essas engrenagens giram, o fluido é puxado para a porta de entrada , viaja pelas bordas externas das engrenagens e é empurrado pela porta de saída . Os dentes da engrenagem formam cavidades seladas que carregam o líquido ao redor, como baldes em uma correia transportadora.
À medida que os dentes da engrenagem não usavam no lado da sucção, um vazio é criado.
Esse vazio cria baixa pressão e o fluido do tanque corre para preencher a lacuna.
O fluido então fica preso entre os dentes da engrenagem e a parede da carcaça.
À medida que as engrenagens giram, esse fluido preso é transportado para o lado da descarga.
Finalmente, quando os dentes se juntam novamente , eles forçam o fluido sob pressão.
Ao contrário das bombas de pistão ou bombas de palhetas, as bombas de engrenagem não dependem de mecanismos complicados. Em vez disso, sua confiabilidade vem de tolerâncias rígidas e malha precisa.
Os principais componentes em uma bomba de engrenagem padrão incluem:
Gear de acionamento (conectado ao motor)
Engrenagem acionada (gira em sincronia com a engrenagem de acionamento)
Habitação da bomba
Portas de entrada e saída
Rolamentos e tampas finais para alinhamento e suporte
Em uma bomba de engrenagem bem projetada, as pequenas folgas entre as engrenagens e o invólucro são cruciais:
Se a folga for muito grande → vazamento aumentar → cair de eficiência.
Se estiver muito apertado → Fricção aumenta → desgaste e calor.
É por isso que as bombas de engrenagem de alta qualidade são projetadas com as tolerâncias corretas para equilibrar do controle de vazamentos , a eficiência e a longevidade.
As bombas de engrenagem podem parecer simples do lado de fora, mas vêm em uma variedade de configurações, dependendo do de aplicação , tipo de fluido , e as necessidades de desempenho.
Vamos quebrar as diferentes maneiras pelas quais as bombas de engrenagem podem ser categorizadas.
Bombas de engrenagem externas
Essas bombas usam duas engrenagens externas idênticas. Um é alimentado (engrenagem de acionamento) e o outro gira livremente (engrenagem acionada). O fluido é transportado pela parte externa das engrenagens, entre os dentes e a parede da carcaça.
Comum em: sistemas hidráulicos, sistemas de lubrificação, transferência geral de fluidos
As bombas de engrenagem internas
têm uma engrenagem interna (com dentes por dentro) combinada com uma engrenagem externa menor. Um espaçador em forma de crescente separa as engrenagens e cria câmaras para o movimento do fluido.
Melhor para: fluidos de alta viscosidade, como chocolate, xaropes ou óleo de engrenagem
Engrenagens dentárias involutas
são as mais amplamente utilizadas devido à facilidade de fabricação e desempenho estável.
Engrenagens cicloidais
conhecidas por transferência de fluidos de alta eficiência e operação mais suave, mas mais complexas de produzir.
Dentes retos (de esporão)
simples, baratos, mas barulhentos e com mais pulsação.
Dentes helicoidais
mais silenciosos e suaves devido a dentes angulares que gradualmente se envolvem.
Os dentes de espinha de peixe (dupla helicoidal)
combinam os benefícios das engrenagens helicoidais, mas elimina o impulso axial. Pense nisso como uma solução de ponta para sistemas sensíveis ao ruído ou de alta pressão.
Bombas de duas vers -mais comuns; Uma unidade, uma conduzida.
Bombas de várias vers -usadas quando você precisa de taxas de fluxo mais altas ou funções especiais, como linhas de saída dupla.
Bomba de engrenagem em estágio único -um conjunto de engrenagens, uma sucção e uma descarga.
Bomba de engrenagem de vários estágios -vários conjuntos de engrenagens para aumentar o fluxo ou a pressão. Usado quando mais energia é necessária sem aumentar o tamanho do motor.
Apesar de ser um dos tipos mais antigos de bombas hidráulicas, as bombas de engrenagem continuam a dominar por causa de:
Construção simples e compacta
Baixo custo
Alta confiabilidade
Capacidade de trabalhar em ambientes sujos
Manutenção mínima
No entanto, eles também vêm com algumas desvantagens:
Deslocamento fixo (não pode ajustar a taxa de fluxo em tempo real)
Capacidades de pressão limitadas
Não é adequado para fluidos abrasivos ou cheios de partículas
Você pode estar se perguntando - onde as bombas de engrenagem realmente se acostumam na vida real? A resposta curta? Praticamente em todos os lugares o fluido precisa se mover de maneira controlada e pressurizada.
Vamos descompactar alguns dos cenários de aplicação mais comuns.
As bombas de engrenagem são as favoritas em unidades de energia hidráulica usadas em:
Escavadeiras
Tratores
Empilhadeiras
Carregadores
Máquinas de imprensa
Por que? Porque eles oferecem fluxo consistente , são fáceis de manter e são robustos o suficiente para lidar com ambientes difíceis.
Dos sistemas de direção hidráulica a transmissões automáticas , as bombas de engrenagem são essenciais em:
Sistemas de lubrificação
Transferência de combustível
Circulação do líquido de arrefecimento
Em veículos e aeronaves, onde o espaço e o peso são críticos, as bombas de engrenagem fornecem energia compacta sem ocupar muito espaço.
Nesses setores, as bombas de engrenagem são usadas para lidar com fluidos viscosos como:
Petróleo bruto
Lubrificantes
Diesel e óleos combustíveis
Betume e asfalto
A bomba de engrenagem interna é especialmente popular aqui devido à sua capacidade de lidar com fluidos grossos e pegajosos sem entupir.
Sim, mesmo em plantas de comida!
As bombas de engrenagem de qualidade alimentar são feitas de aço inoxidável e usadas para transportar:
Xaropes
Chocolate
Óleos de cozinha
Cremes
Mel
Seu fluxo não pulsante os torna ideais para medição precisa e manuseio delicado.
Neste espaço, as bombas de engrenagem fornecem dosagem de precisão e operação limpa , essencial para a transferência:
Ácidos e solventes
Álcoons
Perfumes
Pastas e suspensões farmacêuticas
Materiais especiais resistentes à corrosão, como casos revestidos com PTFE, são frequentemente usados.
Em equipamentos marinhos e até mesmo alguns sistemas aeroespaciais, as bombas de engrenagem são responsáveis:
Fornecimento de combustível
Atuação hidráulica
Lubrificação de caixas de câmbio e turbinas
Sua robustez, simplicidade e baixa manutenção os tornam ideais para aplicações onde o tempo de inatividade não é uma opção.
Vamos resumir:
Eles podem lidar com uma ampla gama de líquidos , do fino da água a espessura do melaço.
Eles não são afetados pela contaminação , o que significa que trabalham em condições difíceis.
Eles oferecem uma taxa de fluxo constante , o que é crítico para o comportamento previsível do sistema.
Eles são econômicos , confiáveis e têm uma longa vida operacional com o mínimo de manutenção.
Escolher uma bomba de engrenagem não é apenas escolher o primeiro modelo que você encontra online. Entenda errado e seu sistema pode sofrer de ineficiência, cavitação, vazamentos - ou pior - falha total. Mas não se preocupe, vamos dividi -lo em etapas simples e lógicas.
Antes mesmo de olhar para um catálogo, pergunte a si mesmo:
Que tipo de fluido estou bombeando? (É grosso? Abrasivo? Corrosivo?)
Qual a taxa de fluxo (l/min ou gpm) eu preciso?
Qual é a pressão do sistema?
Qual é a temperatura do fluido?
A operação contínua é necessária?
Saber essas especificações já restringirá suas escolhas significativamente.
As bombas de engrenagem vêm em horizontais e verticais . orientações O layout do seu sistema e o espaço disponível determinarão qual é o melhor. Os desenhos verticais são ótimos para espaço limitado , mas a horizontal geralmente é mais fácil para manutenção e inspeção.
Nem todas as bombas de engrenagem podem lidar com todos os fluidos. Por exemplo:
Óleos de petróleo → Materiais de engrenagem padrão
Ácidos e solventes → aço inoxidável ou internos revestidos
Produtos alimentares → Materiais aprovados pela FDA, como aço inoxidável e Teflon
Dica profissional: sempre verifique o gráfico de compatibilidade química antes de selecionar materiais da bomba.
A taxa de fluxo é frequentemente calculada usando esta fórmula:
qt = 7 × z × m² × b × n × 10⁻⁶ (para bombas de engrenagem de alta pressão)
Onde:
Z = número de dentes
M = módulo (tamanho da engrenagem)
B = largura da engrenagem
n = rpm
Se você não é um nerd de matemática - não se preocupa. A maioria dos fabricantes de bombas fornece curvas de desempenho ou software para ajudá -lo a conectar e reproduzir seus requisitos.
Use bombas de engrenagem de estágio único para pressão e fluxo padrão.
Use vários estágios quando precisar de pressões mais altas ou taxas de fluxo variáveis.
Se a sua fonte de fluido estiver abaixo do nível da bomba , verifique se a bomba possui uma forte capacidade de auto-formação . As bombas de engrenagem são boas nisso, mas mantenha alturas de sucção abaixo de 500 mm para evitar cavitação e bolsos de ar.
Você também pode precisar explicar:
Ambientes explosivos (use motores à prova de explosão)
Operação contínua 24/7 (garanta alta confiabilidade + projeto de baixa manutenção)
Redundância (use bombas duplas ou unidades de backup para sistemas críticos)
Após a lista restrita, verifique duas vezes:
Classificações de eficiência
Níveis de ruído
Tolerância à vibração
Acessórios disponíveis (válvulas, filtros, alívio de pressão)
Se não tiver certeza, entre em contato com o fabricante e forneça as especificações do seu sistema. A maioria recomendará um modelo ou personalizará um para você.
Às vezes, o uso de duas pequenas bombas de engrenagem em paralelo é melhor que uma unidade grande. Por que?
Redundância aprimorada
Substituição mais fácil
Flexibilidade em operação (desligue um durante a baixa demanda)
Ok, vamos ficar reais - as bombas de gear são incríveis, mas elas não são perfeitas. Um dos mais comuns problemas que podem se esgueirar no seu sistema é algo chamado 'óleo preso' ou aprisionamento de óleo . Parece inofensivo, mas pode atrapalhar seriamente as coisas se você não lidar com isso corretamente.
Vamos mergulhar.
À medida que as engrenagens giram e combinam, elas criam pequenos espaços fechados entre os dentes da engrenagem e a carcaça da bomba. Normalmente, o fluido flui através desses bolsos da entrada para a saída. Mas aqui está o problema:
Quando os dentes da engrenagem combinam e prendem um pequeno volume de óleo em uma cavidade selada e sem ter para onde ir, esse fluido é comprimido - e a pressão aumenta rapidamente.
Isso cria picos de pressão em pequenos bolsos, como mini explosões , causando:
Aumento do ruído
Vibração
Acúmulo de calor
Desgaste prematuro em focas e rolamentos
Perda de eficiência
O óleo preso acontece quando:
A malha de engrenagem não permite um caminho de fuga para o fluido.
Não há alívio de pressão adequado ou zona de 'descarregamento '.
O design da bomba não possui uma ranhura ou slot de alívio adequado.
É particularmente comum quando a taxa de sobreposição de malha (ε) é menor que 1,4. Qualquer coisa abaixo disso, e o fluido não tem para onde ir durante a malha.
Aqui está uma lista rápida de efeitos da vida real:
Sobrecarga de rolamentos - Mais força é colocada em um lado do eixo
Selo Blowout - Quando os picos de pressão se abrem
Dano semelhante a cavitação- a compressão do fluido pode fazer com que as bolhas de ar implodam
Ruído e vibração - aquele chocalho irritante que você não pode ignorar
Vida da bomba reduzida - porque tudo se desgasta mais rápido
Boas notícias: o óleo preso não é inevitável. Existem várias soluções comprovadas.
Este é o método mais amplamente usado. Ao usinar uma ranhura na cobertura final , o óleo tem uma rota de fuga antes que a pressão se acumule. Pense nisso como uma minúscula válvula de liberação de pressão construída diretamente na bomba.
Alguns fabricantes perfuram pequenos orifícios na face ou eixo da engrenagem para permitir que o excesso de óleo sangrasse e equilibre as forças de pressão.
Alterar a forma do dente da engrenagem para reduzir o tamanho e a duração dos espaços fechados pode ajudar a limitar os volumes presos.
Ao aumentar levemente a zona de descarga , o fluido pode começar a sair antes de ser totalmente comprimido.
Se o seu sistema permitir, reduzindo um pouco a pressão de trabalho pode diminuir os efeitos de compressão causados pelo óleo preso.
O aprisionamento do petróleo geralmente leva a forças radiais desequilibradas . Veja como reduzi -los:
Adicione ranhuras de equilíbrio hidráulico
Use rolamentos de suporte duplo
Mantenha a pressão de descarga distribuída uniformemente
Então, o óleo preso não é algo para ignorar. Mas, com as opções de design , certas e as técnicas de balanceamento de pressão , você pode executar sua bomba de engrenagem suave e silenciosamente.
Vamos ser sinceros - quando você instala uma bomba, suas principais preocupações são provavelmente:
É a taxa de fluxo suficiente?
É eficiente ou a energia está sendo desperdiçada?
Isso permanecerá consistente com o tempo?
Se a resposta para qualquer um deles estiver 'não tenho certeza:' Não se preocupe - estamos prestes a cobrir exatamente o que afeta o desempenho da bomba de engrenagem e como mantê -lo em melhor forma.
Para bombas de engrenagem de alta pressão, a taxa de fluxo teórica pode ser calculada com:
qt = 7 × z × m² × b × n × 10⁻⁶ (l/min)
Onde:
Z = número de dentes
M = módulo de engrenagem (tamanho de cada dente)
B = largura da engrenagem
n = rpm (rotações por minuto)
Se você estiver usando uma bomba de engrenagem de baixa pressão ou gama média, a constante poderá mudar um pouco (por exemplo, 6,66 em vez de 7), mas a estrutura permanece a mesma.
Mesmo que sua matemática esteja no local, você pode notar que a saída real é menor que o esperado. É aí que a eficiência volumétrica . entra
Eficiência volumétrica (ηv) = (saída de fluxo real / saída teórica de fluxo) × 100%
Um mundo perfeito significaria ηv = 100%. Mas no mundo real, geralmente varia de 85 a 95% para novas bombas e cai à medida que a bomba usa.
Vamos passar pelos suspeitos usuais:
O maior inimigo da eficiência. Isso acontece em três lugares:
Folga dos dentes
A liberação da face final (entre as tampas de engrenagem e moradia)
Lacunas na parede lateral (entre os dentes da engrenagem e a carcaça)
Até pequenos vazamentos aumentam, especialmente sob alta pressão.
Baixa pressão de sucção = risco de cavitação = perda de fluxo.
Se o vácuo na entrada for muito forte, você poderá puxar o ar para fora do óleo (sim, isso acontece!), O que leva a bolhas de ar , ruído e dano à bomba.
Quanto maior a pressão traseira, maior a probabilidade de o óleo vazar para trás através de pequenas lacunas internas. Isso é energia que você nunca mais verá.
Se o petróleo estiver muito quente , a viscosidade cai → mais fácil para vazar internamente
Se o óleo estiver muito frio ou muito grosso , não fluirá bem para as engrenagens
Sempre fique dentro da sua bomba da faixa recomendada de viscosidade .
Muito baixo? O petróleo não pode encher as cavidades de engrenagem rápido o suficiente → gotas no fluxo.
Muito alto? O ar é sugado → Risco de cavitação.
Fique entre 200 a 3000 rpm , dependendo da classificação da sua bomba.
Em grandes altitudes, a pressão do ar cai, dificultando mais a saída de óleo para o lado da sucção. Isso reduz o fluxo e pode criar vibração e ruído.
✅ Mantenha as folgas da face final dentro da especificação
✅ Use óleo hidráulico limpo e devidamente filtrado
✅ Evite linhas de sucção longas ou estreitas
✅ Mantenha a temperatura do óleo entre 20 a 60 ° C
✅ Instale válvulas de alívio de pressão e medidas anti-escavação
A auto-formação significa que a bomba pode puxar o fluido em si mesmo, mesmo que esteja localizado acima do nível do fluido . As bombas de engrenagem geralmente são boas nisso - se instaladas corretamente.
Mas a auto-formação não é mágica. Depende de:
Pressão de vácuo
Sele Integrity
Viscosidade do petróleo
A maioria das bombas de engrenagem pode levantar o óleo até 0,5 metros . Vá além disso e você corre o risco de cavitação (pequenas bolhas de vapor que danificam os componentes).
Sempre preencha a bomba com óleo antes da startup
Direção de rotação duasverificando
Evite a corrida a seco - contato com o cargo sem lubrificação causa danos instantâneos
Use acoplamentos flexíveis para absorver o desalinhamento do eixo
Instale filtros para evitar a contaminação
Monitore a temperatura e a viscosidade do óleo (ideal: 20–60 ° C)
Não exceda as classificações de pressão - isso enfatiza focas e rolamentos
Minimize o comprimento da linha de sucção e os cotovelos para reduzir as perdas
Quer o seu Bomba de engrenagem para durar anos em vez de meses? Aqui está a sua lista de verificação.
Lubrifique os rolamentos regularmente
Armazenar em um local seco e limpo quando não estiver em uso
Inspecionar fiação, interruptores e terminais para desgaste
Verifique a resistência ao isolamento para bombas elétricas
Substitua as peças danificadas por componentes de correspondência exata
As bombas de engrenagem podem ser da velha escola, mas são confiáveis, acessíveis e versáteis . Quando escolhidos e mantidos corretamente, eles fornecem e , uma boa sucção excelente durabilidade - tudo fácil de operar e reparar.
Esteja você em construção, processamento de alimentos, automotivo ou agricultura, as bombas de engrenagem ainda são uma escolha sólida quando o desempenho e a simplicidade são mais importantes.
1. As bombas de engrenagem podem lidar com fluidos sujos ou abrasivos?
Não recomendado. Eles funcionam melhor com fluidos limpos e lubrificantes. Os abrasivos usarão as engrenagens e a carcaça.
2. Posso reverter a direção do fluxo revertendo o motor?
Sim - mas somente se a bomba for simétrica e projetada para fluxo bidirecional. Sempre confirme com o fabricante.
3. Por que minha bomba de engrenagem está barulhenta?
Provavelmente causas: ar preso, cavitação, pressão excessiva ou desalinhamento.
4. Qual é a vida útil típica de uma bomba de engrenagem?
Com boa manutenção, de 3 a 5 anos é comum-até mais em aplicações de baixo serviço.
5. O que é melhor: bomba de engrenagem ou bomba de pistão?
As bombas de engrenagem são mais simples e mais baratas , mas as bombas de pistão lidam com pressão mais alta e fluxo variável . Escolha com base em suas necessidades.
Desde 2004 Blince Hydraulic tem sido um provedor líder de sistemas hidráulicos de alto desempenho e apoio profissional.
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