Насосы НМШ 5 л/100 об.

Насосы шестеренные НМШ 5 л/100 об: технические характеристики, устройство, применение и подбор

Насосы шестеренные типа НМШ (Насос Масляный Шестеренный) с подачей 5 литров на 100 оборотов ведущей шестерни представляют собой объемные гидравлические машины, предназначенные для перекачивания жидкостей с кинематической вязкостью от 5 до 750 сСт. Основная область их применения – стационарные и мобильные гидравлические системы, системы смазки и циркуляции в промышленном оборудовании, энергетике, металлургии, станкостроении и сельскохозяйственной технике. Ключевая характеристика – постоянная объемная подача, пропорциональная частоте вращения и практически не зависящая от давления в системе.

Устройство и принцип действия насосов НМШ 5 л/100 об

Конструкция насоса НМШ является классической для шестеренных насосов с внешним зацеплением. Основные элементы конструкции включают в себя:

• Корпус (статор): Изготавливается из чугуна или алюминиевого сплава, имеет расточки под шестерни и каналы для подвода и отвода рабочей жидкости.
• Ведущая и ведомая шестерни: Пары цилиндрических прямозубых или косозубых шестерен из стали, закаленной или цементированной. Ведущая шестерня соединена с валом привода.
• Вал: Выходной вал, часто выполненный в стандартном исполнении (например, цилиндрический или конический), передающий крутящий момент от двигателя.
• Торцевые распределительные диски (пластины): Устанавливаются с обеих сторон шестерен для компенсации торцевых зазоров и уменьшения внутренних утечек. Могут быть подвижными (самоустанавливающимися под давлением).
• Уплотнения: Сальниковое уплотнение с набивкой или торцевое манжетное уплотнение (сальник) на валу для предотвращения утечек. Возможны исполнения с двойным торцевым уплотнением или магнитной муфтой для полной герметичности.
• Предохранительный клапан: Встроенный или выносной, предназначенный для защиты насоса и системы от превышения допустимого давления.

Принцип работы основан на изменении объема полостей, образуемых зубьями шестерен и корпусом. В зоне всасывания зубья, выходя из зацепления, увеличивают объем, создавая разрежение и заполняя впадины жидкостью. Жидкость переносится в полостях вдоль стенок корпуса в зону нагнетания, где зубья входят в зацепление, уменьшая объем и вытесняя жидкость в напорную магистраль.

Основные технические характеристики и параметры

Для насосов НМШ 5 л/100 об ключевыми параметрами являются:

• Номинальная подача (Q_ном): 5 литров на 100 оборотов вала. Фактическая производительность рассчитывается по формуле: Q = (q n) / 1000, где q = 5 л/100 об – рабочий объем, n – частота вращения, об/мин. Например, при n=1500 об/мин, Q = (5 1500) / 1000 = 75 л/мин.
• Рабочее давление (P_раб): Обычно до 16 МПа (160 кгс/см²) в зависимости от модификации, вязкости жидкости и скорости вращения.
• Частота вращения (n): Номинальная, как правило, 1500-2000 об/мин. Максимально допустимая – до 3000 об/мин, минимальная – определяется равномерностью подачи и заполнением полостей.
• КПД: Объемный КПД (η_об) – 0.85-0.95, полный КПД (η) – 0.75-0.85 в рабочем диапазоне.
• Вязкость рабочей жидкости: Оптимальный диапазон 20-200 сСт. Допускается работа на жидкостях с вязкостью от 5 до 750 сСт с соответствующим изменением характеристик.
• Направление вращения: Правое (по часовой стрелке со стороны вала) или левое. Существуют реверсивные модификации.

Маркировка и модификации

Маркировка насосов НМШ расшифровывается следующим образом: НМШ Х-Х ХХ ХХ Х.

• НМШ – тип насоса.
• Первая цифра (5) – подача в литрах на 100 оборотов (5 л/100 об).
• Вторая цифра (например, 2, 3, 4) – условное обозначение модификации по давлению и конструктивным особенностям (НМШ 5-2, НМШ 5-3, НМШ 5-4).
• Последующие буквы и цифры – климатическое исполнение, материал уплотнений, тип вала, наличие клапана и т.д. (например, УХЛ4, Т1, Т3, «к» – с клапаном).

Сравнительная таблица модификаций насосов НМШ 5 л/100 об

Модель	Рабочее давление, МПа (макс.)	Частота вращения, об/мин (номин.)	Особенности конструкции	Типовое применение
НМШ 5-2	10 (100 кгс/см²)	1500	Базовая модель, чугунный корпус, уплотнение сальниковое.	Системы смазки, циркуляции, гидроприводы низкого давления.
НМШ 5-3	16 (160 кгс/см²)	1500-2000	Усиленная конструкция, торцевые компенсаторы изготавливаются из антифрикционных материалов.	Гидроприводы станков, прессов, технологического оборудования.
НМШ 5-4	16-20	2000-3000	Высокооборотная модификация, улучшенная балансировка, часто с двойным торцевым уплотнением.	Мобильная техника, быстроходные гидросистемы.
НМШ 5-…к	16	1500	Со встроенным предохранительным клапаном.	Системы, требующие защиты от превышения давления в самом насосном агрегате.

Требования к рабочей жидкости и условиям эксплуатации

Насосы НМШ 5 л/100 об предназначены для работы на минеральных и синтетических маслах, жидкостях на нефтяной основе (индустриальные, турбинные, трансформаторные масла), а также на некоторых неагрессивных жидкостях, близких по вязкостно-смазочным свойствам. Критически важные параметры:

• Чистота жидкости: Должна соответствовать классу чистоты не грубее 12-го по ГОСТ 17216 (или ISO 4406 18/16/13). Обязательна установка всасывающего фильтра с тонкостью фильтрации 100-160 мкм и напорного фильтра 10-25 мкм.
• Температура: Допустимый диапазон температуры жидкости от -10°С до +80°С. При отрицательных температурах необходимо использовать масла с соответствующими низкотемпературными свойствами и, возможно, систему предпускового подогрева.
• Кавитация: Для предотвращения кавитации, ведущей к эрозии деталей и шуму, необходимо обеспечить положительное давление на входе в насос. Высота установки насоса над уровнем жидкости в баке должна быть минимальной, диаметр всасывающей линии увеличен, а сопротивление всасывающего тракта сведено к минимуму.

Подбор и монтаж насоса НМШ 5 л/100 об

При выборе насоса для конкретной гидросистемы необходимо выполнить расчет по следующим параметрам:

1. Требуемая подача (Q_сист): Определяется потреблением гидродвигателей (цилиндров, моторов) с учетом потерь.
2. Требуемое давление (P_сист): Определяется максимальным сопротивлением гидросистемы.
3. Частота вращения привода (n): Согласование с частотой вращения электродвигателя или ДВС. При необходимости используется редуктор или мультипликатор.
4. Совместимость материалов: Проверка стойкости материалов уплотнений и корпуса к химическому составу рабочей жидкости.

Правила монтажа:

• Насос устанавливается как можно ближе к резервуару с жидкостью.
• Вал насоса должен быть соослен с валом привода (допустимое биение не более 0.05-0.1 мм). Использование упругих муфт обязательно.
• Запрещается нагружать вал насоса радиальными или осевыми усилиями (например, от ременной передачи).
• Перед первым пуском необходимо заполнить корпус насоса рабочей жидкостью.
• Пуск должен производиться на минимальных оборотах с постепенным выходом на рабочий режим.

Обслуживание, неисправности и ремонт

Техническое обслуживание включает регулярный контроль уровня шума, вибрации, температуры корпуса, проверку герметичности соединений. Периодически необходимо менять рабочую жидкость и фильтрующие элементы. Типовые неисправности и их причины:

• Снижение производительности: Износ торцевых пластин и шестерен, увеличение зазоров, засорение фильтра, кавитация.
• Повышенный шум и вибрация: Кавитация, износ подшипников, попадание воздуха во всасывающую линию, несоосность привода.
• Перегрев насоса: Работа на повышенном давлении, износ деталей, приводящий к большим внутренним утечкам, неправильный подбор вязкости жидкости.
• Утечка жидкости по валу: Износ или повреждение сальника или торцевого уплотнения.

Ремонт заключается в замене изношенных пар (шестерни, валы, подшипники, торцевые пластины) на ремонтные комплекты. После ремонта обязательна промывка и проверка характеристик на стенде.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается НМШ 5-3 от НМШ 5-4?

Основные отличия заключаются в допустимой частоте вращения и конструктивных особенностях, рассчитанных на эти скорости. НМШ 5-4 является высокооборотной модификацией (до 3000 об/мин), имеет улучшенную балансировку вращающихся частей, часто более эффективные уплотнения и материалы, снижающие износ при высоких скоростях. НМШ 5-3, как правило, рассчитан на номинальные 1500-2000 об/мин.

Можно ли использовать насос НМШ для перекачки воды?

Нет, стандартные исполнения насосов НМШ не предназначены для работы на воде. Вода имеет низкую вязкость и плохие смазывающие свойства, что приведет к быстрому износу трущихся пар (шестерен и торцевых пластин) и коррозии деталей. Существуют специальные шестеренные насосы для воды с конструктивными отличиями (материалы, зазоры).

Как правильно подобрать электродвигатель для насоса НМШ 5 л/100 об?

Мощность электродвигателя рассчитывается по формуле: N = (P Q) / (60 η), где P – давление (МПа), Q – подача (л/мин), η – полный КПД насоса (принимается ~0.8). Для примера, для P=16 МПа и Q=75 л/мин: N = (16 75) / (60 0.8) = 25 кВт. Необходимо выбирать двигатель стандартной мощности с небольшим запасом (например, 30 кВт). Также важно согласовать частоту вращения (обычно 1500 или 3000 об/мин).

Что означает буква «к» в маркировке (НМШ 5-3к)?

Буква «к» в маркировке указывает на то, что насос оснащен встроенным предохранительным клапаном. Этот клапан защищает насос и гидросистему, подключенную непосредственно после него, от аварийного повышения давления. Установка давления срабатывания клапана регулируется и обычно на 10-15% выше рабочего давления системы.

Какой должен быть зазор между шестернями и корпусом после ремонта?

Допустимые зазоры регламентируются технической документацией на конкретную модель. Ориентировочные значения после сборки:

• Торцевой зазор между шестерней и распределительной пластиной: 0.02-0.06 мм.
• Радиальный зазор между вершиной зуба и корпусом: 0.05-0.10 мм.
• Зазор в зацеплении шестерен: 0.08-0.16 мм.

Превышение этих зазоров ведет к резкому падению объемного КПД.

Почему насос после ремонта не создает давление или оно низкое?

Наиболее вероятные причины:

• Неправильная сборка (перепутаны местами торцевые пластины, неправильно установлено направление вращения шестерен).
• Не обеспечена герметичность всасывающей линии, происходит подсос воздуха.
• Сильный износ деталей, не устраненный при ремонте, или использование некондиционных запасных частей.
• Предохранительный клапан настроен на низкое давление или не держит.
• Жидкость имеет слишком низкую вязкость или высокую температуру.

Заключение

Насосы НМШ 5 л/100 об остаются надежным и востребованным типом объемных гидромашин для систем, работающих на масляных жидкостях. Их успешная эксплуатация зависит от правильного выбора модификации в соответствии с параметрами системы (давление, скорость), грамотного монтажа, обеспечения чистоты и требуемых свойств рабочей жидкости, а также своевременного технического обслуживания. Понимание устройства, принципа действия и характеристик данных насосов позволяет эффективно интегрировать их в гидроприводы, минимизировать простои и затраты на ремонт.