Насосы для масла НШ

Насосы шестеренные типа НШ: конструкция, принцип работы и технические характеристики

Насосы шестеренные типа НШ представляют собой объемные гидромашины, предназначенные для перекачивания минеральных масел, индустриальных жидкостей и других рабочих сред, близких по вязкости к маслам, в широком диапазоне температур. Основная сфера применения — гидравлические системы стационарного и мобильного оборудования: станков, прессов, дорожно-строительной, сельскохозяйственной и лесозаготовительной техники. Насосы НШ относятся к нерегулируемым насосам с внешним зацеплением шестерен.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция насоса НШ включает в себя корпус (переднюю, заднюю и среднюю крышки), две шестерни — ведущую (приводную) и ведомую, уплотнительные элементы, подшипники скольжения (втулки) и систему уплотнений. Ведущая шестерня соединяется с валом привода, ведомая свободно вращается на оси. Рабочий процесс осуществляется за счет создания разрежения в зоне всасывания и нагнетания в зоне выхода.

При вращении шестерен в противоположные стороны зубья, выходя из зацепления в полости всасывания, создают разрежение, куда поступает рабочая жидкость. Жидкость переносится во впадинах между зубьями и стенками корпуса по периферии в полость нагнетания. В зоне нагнетания зубья входят в зацепление, вытесняя жидкость в напорную магистраль. Герметичность между полостями всасывания и нагнетания обеспечивается плотным прилеганием вершин зубьев к внутренней поверхности корпуса и торцов шестерен к крышкам.

Маркировка и основные параметры

Маркировка насосов НШ строится по единому принципу. Например, НШ-10У-3-Л-2:

• НШ — Насос Шестеренный.
• 10 — Рабочий объем (см³/об) — геометрический объем жидкости, вытесняемый за один оборот вала.
• У — Исполнение по фланцу и валу (У — унифицированное, с креплением на лапах).
• 3 — Номинальное давление (МПа): 1 — 10 МПа, 2 — 14 МПа, 3 — 16 МПа, 4 — 20 МПа, 5 — 25 МПа, 6 — 32 МПа.
• Л — Материал уплотнений (Л — резина маслобензостойкая, Р — полиуретан, С — фторкаучук).
• 2 — Климатическое исполнение (1 — для умеренного климата, 2 — для холодного).

Технические характеристики основных моделей

Ниже приведены сводные данные по популярным моделям насосов НШ.

Модель насоса	Рабочий объем, см³/об	Номинальное давление, МПа	Макс. частота вращения, об/мин	Номинальная подача при 1500 об/мин и давлении 16 МПа, л/мин	Масса, кг
НШ-10	10	16	3600	14.5	3.5
НШ-32	32	16	2400	46	6.7
НШ-50	50	16	2000	72	9.8
НШ-100	100	16	1500	145	18.5
НШ-150	150	16	1300	215	28.0

Критерии выбора насоса НШ

Выбор конкретной модели насоса осуществляется на основе расчета параметров гидросистемы:

• Требуемая подача (Q, л/мин): Q = (V n η_об) / 1000, где V — рабочий объем насоса (см³/об), n — частота вращения вала (об/мин), η_об — объемный КПД (0.85-0.95 для НШ).
• Рабочее давление в системе (P, МПа): Выбирается с запасом 15-20% выше максимального рабочего давления в системе. Необходимо учитывать пиковые нагрузки.
• Частота вращения: Не должна превышать максимально допустимую по паспорту насоса. Слишком низкие обороты приводят к недостаточной подаче и повышенному износу.
• Вязкость рабочей жидкости: НШ оптимально работают на жидкостях с вязкостью 10-100 сСт. При высокой вязкости требуется больший момент запуска, при низкой — возрастают внутренние утечки.
• Материальное исполнение: Выбор уплотнений (Л, Р, С) в зависимости от типа жидкости и температуры. Для агрессивных сред или высоких температур (>100°C) применяются фторкаучуковые уплотнения.
• Присоединительные размеры: Фланец, вал (шпонка, шлицы), расположение и тип портов (резьбовые, фланцевые).

Эксплуатация, обслуживание и типовые неисправности

Правильный монтаж и эксплуатация — залог долговечности насоса. Насос должен устанавливаться соосно с приводом, без перекосов. Обязательна фильтрация рабочей жидкости (чистота по ISO 4406 не ниже 18/16/13). Уровень шума и вибрации — индикатор состояния. Перед первым пуском насос необходимо заполнить рабочей жидкостью.

К типовым неисправностям и их причинам относятся:

• Снижение подачи и производительности: Износ шестерен и втулок, засорение фильтра, кавитация из-за подсоса воздуха на всасывающей линии, повышенная вязкость жидкости.
• Повышенный шум и вибрация: Кавитация, износ подшипников, попадание воздуха в систему, механические повреждения шестерен.
• Перегрев насоса: Работа на предельном давлении, повышенное трение из-за износа, несоответствие вязкости жидкости, недостаточный охлаждении гидросистемы.
• Утечки по валу: Износ или повреждение манжетного уплотнения, превышение давления в корпусе насоса.

Регламентное обслуживание включает регулярный контроль состояния фильтров, проверку уровня и чистоты масла, подтяжку соединений, визуальный контроль на предмет утечек.

Схемы применения в гидросистемах

Насосы НШ используются в следующих типовых схемах:

• Простая схема с предохранительным клапаном: Насос, фильтр, предохранительный клапан, распределитель, гидроцилиндр/гидромотор. Клапан защищает систему от превышения давления.
• Схема с редукционным клапаном: Для создания в отдельных ветках контура давления, меньшего, чем развивает основной насос.
• Схема с гидроаккумулятором: Насос работает на зарядку аккумулятора, что позволяет компенсировать пиковые нагрузки и использовать насос меньшей производительности.
• Сдвоенные (тандемные) насосы: Два насоса, установленные последовательно на одном валу, для питания разных контуров или суммирования потоков.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается насос НШ от НМШ?

НМШ — насос масляный шестеренный, более старая серия. Основные отличия НШ — унифицированные присоединительные размеры, повышенные рабочие давления (до 32 МПа против 10-16 МПа у НМШ), улучшенные материалы (биметаллические втулки, современные уплотнения). НШ является дальнейшим развитием конструкции НМШ.

Можно ли использовать насос НШ в качестве гидромотора?

Конструктивно насосы НШ могут работать в режиме гидромотора, однако они не оптимизированы для этого. Их пусковые и моментные характеристики, а также КПД в моторном режиме будут ниже, чем у специализированных гидромоторов. Использование возможно только в малонагруженных, неответственных системах на короткий срок.

Как правильно подобрать фильтр для системы с насосом НШ?

Тонкость фильтрации на линии всасывания должна быть не грубее 125 мкм (предпочтительно 100-80 мкм), на линии давления — не грубее 10-15 мкм. Рекомендуется использовать фильтры с клапаном перепуска и индикатором загрязнения. Пропускная способность фильтра должна в 1.5-2 раза превышать номинальную подачу насоса.

Что вызывает кавитацию в насосе НШ и как с ней бороться?

Кавитация возникает при недостаточном давлении на входе в насос, что приводит к вскипанию жидкости и образованию пузырьков пара. Причины: засоренный всасывающий фильтр, высокое гидравлическое сопротивление всасывающей линии (длинная труба, много изгибов), повышенная вязкость масла на холоде, слишком высокие обороты. Меры борьбы: увеличение диаметра всасывающей линии, сокращение ее длины, установка фильтра грубой очистки с большей площадью, предварительный подогрев масла в холодное время года, использование насоса с меньшим рабочим объемом при высоких оборотах.

Какой ресурс у насосов НШ и от чего он зависит?

Средний назначенный ресурс насосов НШ при соблюдении условий эксплуатации составляет 5-10 тысяч часов. Ключевые факторы, влияющие на ресурс: чистота рабочей жидкости (основной фактор), соблюдение режимов по давлению и оборотам, отсутствие кавитации, соответствие вязкости и температуры масла паспортным значениям, правильность монтажа.

Как определить износ насоса без его разборки?

Косвенными признаками износа являются: заметное падение производительности системы при неизменной нагрузке и оборотах, необходимость более частого переключения предохранительного клапана на более высокое давление для выполнения той же работы, повышенный шум (особенно на высоких оборотах), увеличение внешних утечек через уплотнение вала. Точная диагностика требует измерения фактической подачи и давления на стенде.

Заключение

Насосы шестеренные типа НШ остаются основным выбором для нерегулируемых гидросистем среднего давления в силу своей надежности, простоты конструкции, ремонтопригодности и относительно низкой стоимости. Правильный подбор модели по рабочим параметрам, грамотный монтаж и обеспечение чистоты рабочей жидкости являются критически важными условиями для их долговечной и эффективной работы. Понимание принципов работы, характеристик и типовых неисправностей позволяет специалистам эксплуатировать данное оборудование с максимальной отдачей, минимизируя простои и затраты на ремонт.