Объемные насосы состоят из рабочих камер (впадина между зубьями шестерни или выступами винта, цилиндр) и вытеснителей (зуб шестерни, выступ винта, поршень), изменяющих объемы камер.
Большое распространение в системах жидкой смазки получили шестеренные насосы. Их преимущества – простота конструкции, дешевизна, надежность в работе.
Наша промышленность выпускает большой ассортимент шестеренных насосов. В смазочных системах наибольшее распространение получили одноступенчатые шестеренные насосы с внешним зацеплением. Насосы обозначаются по классификации ЭНИМСа. Обозначение насоса складывается из его типа и производительности, например, насос типа П1–2 производительностью 25 дм3/мин обозначается Г11–23А.
Шестеренный насос (рис. 41) состоит из корпуса, где с небольшим торцовым и радиальным зазором находятся в зацеплении две одинаковые шестерни – ведущая и ведомая. При вращении шестерен, когда зубья выходят из зацеплений, создается разряжение и происходит всасывание жидкости. Жидкость, заполнившая впадины шестерен, переносится в направлении вращения. Когда зубья входят в зацепление, происходит выдавливание жидкости из впадин. В момент, когда зубья шестерен входят в зацепление, может произойти запирание жидкости во впадинах, что ведет к возрастанию нагрузки на подшипник. Это может привести к авариям. Для устранения подобных явлений в корпусе насоса делают специальные каналы, по которым запертые объемы соединяются с камерой нагнетания.
Для успешной работы шестеренного насоса необходимо обеспечить торцовые зазоры в пределах 0,08–1 мм. Зазор между зубом шестерни и корпусом насоса должен быть не более 0,1 – 0,12 мм.
Разновидностью шестеренных насосов являются ротационно-зубчатые типа Ш (рис. 42), предназначенные для перекачки масла и других нефтепродуктов. Наибольшее распространение в системах жидкой смазки получили насосы Ш40–6–18/46, Ш80–6–36/2.56. Насосы аналогичны по конструкции и отличаются только размером. Они состоят из корпуса, в который помещены два ротора. Корпус имеет два патрубка с фланцами, соединенные с всасывающей и нагнетательной камерами. С торцов корпус закрывается крышками, в которых установлены подшипники роторов. Задняя крышка имеет отверстие для пропуска вала ротора. Вал уплотняется двумя манжетами, которые прижимаются к стальному кольцу между ними. Крышки центрируются с корпусом за счет чугунных колец.
Рис. 42. Насос типа Ш
1 – корпус; 2 – шестерни; 3 – клапан
Рис. 41. Насос шестеренный
1 – корпус; 2 – крышка; 3 – ведомая шестерня; 4 – вал ведомой шестерни; 5 – вал ведущей шестерни; 6 – подшипник; 7 – ведущая шестерня; 8 – крышка; 9 – кольца; 1, 11 – разгрузочные канавки
В корпусе на шарикоподшипниковых опорах вращаются ведущий и ведомый роторы. Ведущий ротор – это вал, на который насажены две косозубые шестерни, зубья которых наклонены навстречу друг другу, образуя тем самым одну шестерню с шевронным зубом. Проворачиванию шестерен на валу и смещению их относительно друг друга препятствует шпонка. Ведомый ротор состоит из двух таких же шестерен, насаженных на ось. На шпонке сидит только одна шестерня, вторая может поворачиваться на оси, компенсируя тем самым неточности сборки. От осевого перемещения эти шестерни удерживают гайки, которые стопорятся винтами.
Насос имеет предохранительно-перепускной клапан, установленный в верхней части корпуса. При возникновении в нагнетательной камере давления на клапан действует сила, стремящаяся оторвать его от седла. Когда эта сила превысит силу пружины, прижимающей клапан к седлу, он откроется, соединив тем самым нагнетательную камеру с всасывающей. Изменяя силу сжатия пружины, изменяют давление; при этом клапан откроется и начнет перепускать масло из одной камеры в другую.
Предохранительно-перепускной клапан насосов марки III рассчитан на кратковременный перепуск всего объема подаваемого масла при внезапном прекращении расхода его в магистрали.