پمپ دنده خارجی از انواع پمپ دنده ای است که به دلیل راندمان بالا، عمر طولانی و قیمت مناسب جز پرفروش ترین محصولات به حساب می آید. این نوع از پمپ های دنده ای خارجی می توانند در کاربرد های کم فشار گزینه مناسبی باشند.
در این مقاله قصد داریم درباره ویژگی پمپ‌های دنده‌ای خارجی، نحوه عملکرد و سایر اطلاعات فنی آن بپردازیم.
نحوه عملکرد
معمولا پمپ های دنده خارجی دارای یک محفظه هستند که درون آن دو چرخ دنده با فاصله شعاعی و محوری مشخص وجود دارد. یکی از این چرخ دنده ها، متحرک و به اصطلاح به آن درایو می گویند که توسط یک شافت که به موتور متصل است به حرکت در آمده و باعث حرکت چرخ دنده ثابت می شود. با به حرکت در آمدن این چرخ دنده ها سیال در بین دندانه ها محبوس شده بین دندانه های چرخ دنده از درگاه های ورودی به خروجی منتقل می شود و مش چرخ دنده به عنوان مهر و موم بین درگاه ها عمل می کند.
انواع چرخ دنده در طراحی پمپ دنده خارجی
گاهی ممکن است در طراحی پمپ دنده خارجی از سه نوع چرخ دنده استفاده شود.
- چرخ دنده های ساده: این چرخ دنده ها با طراحی ساده از دندانه های مستقیم و موازی تشکیل شده اند و برای حرکت تنها از محور چرخش استفاده می کنند. چرخ دنده های ساده این مزیت را دارند که می توانند با سرعت بسیار بالا کار کنند و ساخت آنها آسان تر است.
- چرخ دنده مارپیچ هلیکال: چرخ دنده های مارپیچی همان چرخ دنده های ساده ولی به صورت زاویه دار بوده و به صورت مارپیچی در امتداد هم قرار دارند. زاویه دندانه های چرخ دنده یکسان است و زاویه تماس دنده همیشه بزرگتر از 1 می باشد. از مزیت ها این چرخ دنده ها می توان به صدا و لرزش پایین و افزایش عمر پمپ اشاره کرد. تولید چرخ دنده های مارپیچ دشوارتر از چرخ دنده های ساده است و گاهی با دقت بالا تراشیده نمی شوند.
- چرخ دنده مارپیچ دوبل: چرخ دنده ای که دارای دو دسته دندانه مارپیچ است که یکی با زاویه نسبت به دیگری متمایل است به طوری که زاویه V شکل تشکیل می دهند. این نوع چرخ دنده ها از نظر عملکردی نسبت به سایر انواع چرخ دنده ها برتری دارند ولی تولید آن به طور قابل توجهی چالش برانگیز و گران قیمت است.
بیشتر بدانید ⇐ بررسی پمپ های دنده ای و انواع آنها
مزایا پمپ دنده خارجی
از ویژگی پمپ دنده خارجی انتقال و جریان سیال به صورت یکنواخت با ضربان های کم فشار و سرعت معین است. این نوع پمپ دنده ای برای سیالات بهداشتی و خطرناک با کمترین ناخالصی بسیار مناسب هستند و به دلیل قابلیت مکش بالا مورد استفاده قرار می گیرند.
همچنین این محصول به دلیل مقاومت بالا، عملکرد قوی، آب بندی در کاربردهای سخت، کار در دماهای مختلف و قیمت مناسب در زمینه های کاربردی خود به معروف ترین محصول شناخته شده است.
معایب پمپ دنده ای خارجی
همانطور که گفته شد پمپ های دنده ای خارجی برای مصارف کم فشار یا فشار محدود (حدود 2500 - 4000 psi) مناسب هستند. هنگامی که میزان مقاومت جریان خروجی افزایش می یابد فشار در درون محفظه پمپ بالا رفته و چرخ دنده ها برای محدود کردن فشار ورودی بار زیادی را تحمل می کنند.
این امر باعث اختلال در سیستم شده و باعث پایین آمدن عمر دستگاه، آسیب به دنده ها و بابرینگ ها شود. پس توجه به این نکته ضروری است که به حداکثر فشار تعیین شده توسط سازنده باید دقت شود.
از دیگر معایب پمپ هیدرولیک دنده ای خارجی می توان به عدم مناسب بودن آن برای سیالات ساینده یا سیالات با مواد جامد معلق اشاره کرد. این نوع پمپ ها برای این نوع از سیالات مناسب نبوده و باعث خرابی و کاهش راندمان دستگاه می شود.
برای کاربردهای دمای بالا، مهم است که اطمینان حاصل شود که محدود دمای عملیاتی با مشخصات پمپ سازگار است. انبساط حرارتی محفظه و چرخ دنده ها فاصله های داخل پمپ را کاهش می دهد و همچنین می تواند منجر به افزایش سایش و در موارد شدید خرابی پمپ شود.
علی‌رغم بهترین اقدامات احتیاطی، پمپ‌های دنده‌ای معمولاً به مرور زمان دچار سایش چرخ‌دنده‌ها، بدنه و یاتاقان‌ها می‌شوند. با افزایش فاصله ها، کاهش تدریجی راندمان، افزایش پالس در جریان، نشت مایع پمپ شده از تخلیه به سمت مکش و... به وجود خواهد آمد.
معمولا پمپ‌های دنده‌ای در برابر فشار معکوس به پمپاژ ادامه می‌دهند و اگر در معرض انسداد پایین دست قرار گیرند، تا زمانی که پمپ یا سایر تجهیزات از کار بیفتند، به سیستم فشار وارد می‌کنند.
اگرچه اکثر پمپ‌های دنده‌ای به این دلیل مجهز به شیرهای کمکی هستند، همیشه توصیه می‌شود که شیرهای کمکی برای محافظت از تجهیزات نصب شود.
کاربردهای پمپ هیدرولیک دنده ای خارجی
پمپ های هیدرولیک دنده ای خارجی قادر به تحمل فشارهای بالا هستند. تلورانس‌های سخت، یاتاقان‌های متعدد و عملکرد با سرعت بالا باعث می‌شود آنها را برای سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب‌تر نشان دهند. پمپ‌های دنده‌ای خارجی معمولاً در کاربردهای کنترل دقیق و تحلیلی استفاده می‌شوند که در آن دوز دقیق مورد نیاز است.
خروجی در این نوع از پمپ ها به دلیل سرعت پایین، بدون پالس و صاف استارت این رو برای عملیات اندازه‌گیری و ترکیب گزینه ای مناسب هستند. برخی از صنایع که این نوع پمپ صنعتی در آنها کاربرد دارد شامل:
- پمپ دنده خارجی با اتصال به الکتروموتور و گیربکس صنعتی به منظور گردش روغن روانکاری استفاده می شوند.
- پمپ‌های دنده‌ای خارجی همچنین می‌توانند در کاربردهای برق هیدرولیک مانند ماشین‌آلات بالابر و تجهیزات کارخانه ای نیز استفاده شوند.
- پمپ ها از آلیاژ چدن، استیل یا فولاد ضد زنگ و... ساخته می شوند، آلیاژها و کامپوزیت های جدید به پمپ ها اجازه می دهند تا مایعات خورنده مانند اسید سولفوریک، هیپوکلریت سدیم، کلرید آهن و هیدروکسید سدیم را بدون کمترین خورندگی انتقال دهند.
- پمپ های دنده ای خارجی را می توان برای کنترل مایعات خطرناک نیز به کار برد.
پمپ ها را از نظر جنس بدنه می توان انواع زیر تقسیم کرد.
- پمپ دنده ای استیل
- پمپ دنده ای چدنی
پمپ های دنده ای خارجی معمولاً برای پمپاژ آب، روغن های سبک، افزودنی های شیمیایی، رزین ها یا حلال ها استفاده می شوند.
آنها در هر کاربرد که در آن دوز دقیق مورد نیاز است مانند سوخت، پلیمرها یا افزودنی های شیمیایی ترجیح داده می شوند. خروجی یک پمپ دنده ای تا حد زیادی تحت تأثیر فشار قرار نمی گیرد، بنابراین در شرایطی که منبع تغذیه مناسب نباشد این نوع پمپ ترجیح داده می شود.
بیشتر بدانید ⇐ فرق بین پمپ دنده ای داخلی و پمپ دنده ای خارجی