Las bombas de engranajes hidráulicos convierten la potencia mecánica rotacional en potencia de fluido hidráulico. Comprender la eficiencia volumétrica, la fricción de corte del fluido, la amortiguación del ruido y el mantenimiento preventivo garantiza el rendimiento a largo plazo de la bomba en maquinaria móvil.
Figura 1: Bombas de engranajes externos de alta presión y bombas de pistones axiales fabricadas por Boxinhuasheng Hydraulic Technology.
1. Mecánica de bombas de engranajes externos
Las bombas de engranajes externos utilizan dos engranajes engranados (un engranaje impulsor conectado al eje de entrada y un engranaje impulsado) encerrados dentro de una carcasa de hierro fundido o aluminio de tolerancia estrecha. A medida que los engranajes giran, el fluido ingresa a la bolsa de succión, queda atrapado entre los dientes del engranaje y el orificio de la carcasa y es transportado alrededor del perímetro exterior hasta la cámara de salida de alta presión. Los engranajes giran, creando una expansión de volumen en la entrada para aspirar fluido y una contracción de volumen en la salida para expulsar el fluido.
2. Eficiencia volumétrica, mecánica y total
La eficiencia general de una bomba de engranajes es el producto de sus eficiencias volumétrica y mecánica:
- Eficiencia volumétrica (η_v): Evalúa la fuga de derivación interna (deslizamiento) desde la salida de alta presión hasta la entrada de baja presión. Calculado como:
η_v = Q_actual / Q_teóricoEl deslizamiento aumenta con la presión de funcionamiento y la temperatura del fluido. Las bombas de engranajes de alta calidad mantienen una eficiencia volumétrica del 88% al 94% utilizando placas de empuje laterales cargadas por presión. - Eficiencia mecánica (η_m): Mide las pérdidas de energía debidas a la fricción mecánica en cojinetes, engranajes y cizallamiento del aceite. La eficiencia volumétrica y la eficiencia mecánica deben equilibrarse; espacios más estrechos mejoran la eficiencia volumétrica pero aumentan la fricción y reducen la eficiencia mecánica.
Figura 2: Tallado de engranajes CNC de precisión y prueba volumétrica automatizada para bombas hidráulicas en la planta de Boxinhuasheng.
3. Amortiguación de ruido y control de cavitación
Las bombas de engranajes pueden generar ruido debido al atrapamiento de presión en el punto de engrane del engranaje, la cavitación del fluido y la vibración estructural. Los diseños modernos incorporan ranuras de alivio radiales y axiales en las placas de empuje para liberar el fluido atrapado antes de que sufra picos de compresión. Para evitar la cavitación, las velocidades del fluido de la línea de entrada deben mantenerse por debajo de 1,2 m/s y la viscosidad del aceite debe permanecer entre 15 y 100 cSt a temperaturas de trabajo.
4. Fuerza de fabricación de bombas de engranajes Boxinhuasheng
En Boxinhuasheng, la producción de bombas de engranajes aprovecha los estándares automotrices IATF 16949 y más de 25 años de ingeniería de precisión. Nuestro campus de 68.000 m² en Qingzhou, China, está equipado con más de 260 activos avanzados de mecanizado CNC, lo que permite el rectificado interno de engranajes, el tratamiento térmico de carburación y el bruñido con diamante.El 100% de las bombas de engranajes se someten a pruebas dinámicas de simulación de cargas de trabajo., verificando el caudal, la eficiencia volumétrica y el mantenimiento de la presión antes del envío a fabricantes de equipos originales en más de 80 países.
