НШ — это распространённое обозначение шестерённого гидравлического насоса, который перекачивает рабочую жидкость в гидроприводе.

Такие насосы стоят на тракторах, погрузчиках, сельскохозяйственных и дорожно-строительных машинах, а также в другом гидрооборудовании, если параметры насоса подходят под конкретную схему.

Число и буквы в обозначении насоса НШ подсказывают часть его характеристик, но их нельзя использовать как единственный критерий подбора. Насос с тем же индексом у другого производителя, другой серии или исполнения может отличаться валом, фланцем, расположением портов и направлением вращения.

На практике большинство ошибок возникает не из-за сложного устройства НШ. Обычно новый насос выбирают только по числу в обозначении, а уже при установке выясняется, что не совпали вал, фланец, порты или направление вращения. Поэтому сначала разберёмся, как насос устроен, а затем перейдём к подбору и монтажу

НШ расшифровывается как «насос шестерённый». Это общее обозначение, принятое рядом производителей для объёмных гидравлических насосов с шестернями внешнего зацепления.

Точная форма расшифровки и состав маркировки могут отличаться у разных заводов — за окончательным ответом по конкретной модели обращайтесь к документации производителя.

Насосы НШ используют в гидросистемах:

• тракторов;
• погрузчиков;
• сельскохозяйственных машин;
• дорожно-строительной техники;
• навесного и рулевого оборудования;
• других гидроприводов, если параметры насоса соответствуют требованиям схемы.

Конкретная задача, которую решает насос — подача жидкости в рулевое управление, навесное оборудование или другой контур, — определяется гидравлической схемой машины, а не самим по себе типом насоса.

Насос НШ действительно перекачивает гидравлическое масло, поэтому в разговорной речи его часто называют масляным насосом НШ.

Но это не значит, что любой НШ работает как штатный масляный насос системы смазки двигателя. Назначение конкретного насоса определяется гидравлической схемой машины, в которую он встроен.

Насосы, предназначенные именно для перекачки масла вне гидропривода, устроены и подбираются иначе — см. насосы для перекачки масла.

Типовой насос НШ состоит из следующих элементов:

• корпус;
• ведущая шестерня;
• ведомая шестерня;
• ведущий вал;
• опорные элементы;
• уплотнение вала;
• всасывающий канал;
• напорный канал;
• крышка и уплотняющие элементы корпуса.

Наличие конкретного типа подшипников, компенсирующих устройств или дополнительных уплотнений зависит от модели — единого состава для всех насосов НШ нет.

Выражения «шестерённый насос НШ» и «шестеренчатый насос НШ» в контексте статьи обозначают один тип объёмного гидравлического насоса.

Ведущая шестерня получает вращение от привода и передаёт его ведомой. Зубья шестерён образуют замкнутые межзубовые полости, которые переносят жидкость от всасывающего канала к напорному вдоль стенки корпуса.

Подробно этот процесс описан чуть ниже, в разделе о принципе работы.

Общее устройство и разновидности шестерённых насосов рассмотрены в статье как устроены шестерённые насосы.

На стороне всасывания зубья выходят из зацепления, а объём межзубовых полостей увеличивается. Давление в этой зоне снижается, и под действием перепада давления рабочая жидкость поступает из гидробака во всасывающий канал насоса.

Жидкость не проходит через зону контакта зубьев. Она переносится в замкнутых межзубовых полостях вдоль внутренней стенки корпуса — от стороны всасывания к стороне нагнетания.

На стороне нагнетания зубья входят в зацепление друг с другом. Доступный объём межзубовых полостей уменьшается, и жидкость вытесняется в напорный канал, а затем — в гидросистему машины.

Этот принцип работы применим к распространённым шестерённым насосам НШ соответствующей конструкции, включая исполнения НШ-10 и НШ-32.

Здесь важно различать несколько понятий:

• теоретическая подача зависит от рабочего объёма насоса и частоты вращения вала;
• фактическая подача всегда ниже теоретической из-за внутренних утечек в насосе;
• допустимое давление насоса определяется его конструкцией и указано в документации производителя;
• давление в гидросистеме формируется сопротивлением потоку и ограничивается настройкой предохранительного клапана и допустимыми параметрами оборудования.

Иначе говоря, насос НШ создаёт поток рабочей жидкости, а не давление само по себе — давление возникает как результат работы всей гидросистемы.

Число в обозначении насоса НШ чаще всего связано с номинальным рабочим объёмом в см³ за оборот. Но точную расшифровку конкретной модели — НШ-10, НШ-32 или любой другой — нужно проверять по паспорту или каталогу производителя, а не по общему правилу.

Расшифровывать незнакомый индекс по аналогии с другими насосами не стоит — у разных производителей одинаковые буквы и цифры могут означать разное.

В каталогах встречаются формулировки «насос НШ левый» и «насос НШ правый», но для заказа требуется полное обозначение, а не только указание стороны вращения.

Полное обозначение помогает определить исполнение насоса, но порядок расшифровки зависит от производителя. Рассмотрим условный пример, но учтите, что использовать его для подбора без проверки каталога нельзя.

НШ – 32А- 3 ЛТ ,

где

• НШ – расшифровывается как насос шестеренчатый
• 32 – рабочий объем агрегата (от 4 до 250 см³ ), в данном случае 32 см³
• А – конструктивное исполнение. Зависит от маркировки завода изготовителя.
• 3 – исполнение насоса по давлению. Если 3, то номинальное давление 160 кгс/см², максимальное 210 кгс/см². Если 4, то номинальное давление 200 кгс/см², максимальное 250 кгс/см².
• Л – направление вращения. Л – левое, т.е. против часовой стрелки. Если направление вращения отсутствует, тогда насос вращается по часовой стрелке.
• Т – климатическое исполнение. Т – тропический климат, У – умеренный климат (может не указываться).

Именно направление вращения чаще всего вызывает путаницу. Насос может внешне подходить по размерам и креплению, но при несовпадении с приводом нормально работать не будет.

Определять вращение «на глаз» по фотографии рискованно — особенно если неизвестны производитель и серия. Чтобы понять, какое вращение у насоса НШ — левое или правое, сначала нужно определить сторону наблюдения, принятую производителем.

Направление вращения насоса НШ определяют со стороны, установленной производителем, — обычно со стороны приводного вала. Без указания стороны наблюдения слова «по часовой стрелке» и «против часовой стрелки» неоднозначны: один и тот же насос, если смотреть с разных сторон, будет казаться вращающимся в разные стороны.

Для конкретной модели приоритет всегда имеют паспорт, шильдик, стрелка на корпусе и каталог производителя.

Общие правила следующие:

1. Очистите шильдик от загрязнений.
2. Запишите полное обозначение насоса.
3. Найдите обозначение направления вращения в документации производителя.
4. Проверьте стрелку направления на корпусе насоса, если она предусмотрена.
5. Сопоставьте направление вращения насоса с направлением вращения привода машины.

Если маркировка не читается:

1. Не подключайте насос для пробного вращения всухую, чтобы «определить» направление.
2. Зафиксируйте форму корпуса, расположение портов, тип фланца и вала.
3. Определите производителя насоса.
4. Найдите каталожный чертёж по этим признакам.
5. Сравните старый насос с предполагаемой заменой.
6. Если однозначно определить направление не удаётся, обратитесь к поставщику или специалисту.

Неверно подобранное направление вращения может привести к:

• отсутствию подачи или её резкому снижению;
• нарушению работы гидросистемы;
• повреждению уплотнения вала;
• утечке рабочей жидкости;
• ускоренному износу деталей насоса;
• риску повреждения насоса и привода.

Конкретные последствия зависят от модели насоса и режима работы — не все они проявляются одинаково на любом насосе.

При выборе или сравнении насосов НШ обращайте внимание на:

• рабочий объём, см³/об;
• номинальную частоту вращения;
• допустимый диапазон частоты вращения;
• номинальное давление;
• максимальное или пиковое давление;
• номинальную подачу при заданных условиях;
• объёмный КПД;
• направление вращения;
• присоединительные размеры;
• тип и размеры вала;
• рабочую жидкость и допустимую вязкость;
• температурный диапазон;
• массу.

Технические характеристики насосов НШ зависят не только от числа в обозначении. На параметры влияют производитель, серия, конструктивное исполнение, направление вращения и условия, при которых проводились испытания. Поэтому таблицу одной серии или одного завода нельзя автоматически применять ко всем насосам с похожим названием.

Воспринимать число как единственную характеристику насоса нельзя.

Даже при одинаковом рабочем объёме модели разных производителей могут отличаться:

• допустимым давлением;
• диапазоном частоты вращения;
• фактической подачей;
• направлением вращения;
• конструкцией вала и фланца;
• расположением и размерами портов;
• уплотнениями;
• допустимой рабочей жидкостью;
• условиями эксплуатации.

Поэтому обозначения «НШ-10» или «НШ-32» недостаточно для заказа насоса на замену. Необходимо знать полную маркировку и проверить чертёж присоединительных размеров.

Таблица показывает не взаимозаменяемость насосов, а параметры, которым следует уделить внимание. Внутри каждой серии существуют разные конструктивные исполнения.

Теоретическую подачу можно оценить по рабочему объёму и частоте вращения:

Q_теор = V_g · n / 1000

где:

• Q_теор - теоретическая подача, л/мин;
• V_g -рабочий объём насоса, см³/об;
• n - частота вращения вала, об/мин.

Например, увеличение рабочего объёма или частоты вращения повышает теоретическую подачу. Но фактическая подача будет ниже из-за внутренних утечек:

Q_факт = Q_теор · n_v

где n_v - объёмный КПД насоса в данных условиях.

Объёмный КПД не является постоянной величиной. Он зависит от износа насоса, давления, вязкости и температуры рабочей жидкости, а также от частоты вращения. Поэтому сравнивать значения подачи корректно только при известных и сопоставимых условиях испытаний.

Насос большего рабочего объёма при той же частоте вращения теоретически обеспечивает большую подачу. При сопоставимом перепаде давления для его работы потребуется больший крутящий момент на приводном валу. Поэтому увеличение рабочего объёма насоса влияет не только на расход, но и на работу привода и всей гидросистемы.

Перед такой заменой необходимо проверить:

• допустимый крутящий момент привода;
• мощность привода на рабочих оборотах;
• пропускную способность распределителя и гидролиний;
• настройку предохранительного клапана;
• допустимую скорость исполнительных механизмов;
• нагрев рабочей жидкости;
• механическую совместимость вала, муфты и фланца.

Установка насоса с большей подачей без проверки всей гидросистемы может привести к перегрузке привода, росту гидравлических потерь, перегреву рабочей жидкости и чрезмерному увеличению скорости исполнительных механизмов.

Насос НШ создаёт поток рабочей жидкости, а давление возникает при сопротивлении этому потоку в гидросистеме. Само по себе увеличение частоты вращения не превращает насос в модель с более высоким допустимым давлением.

Для каждого исполнения производитель устанавливает:

• номинальное давление, при котором допускается продолжительная работа;
• максимальное давление, допустимое в установленном режиме;
• пиковое давление, которое может допускаться кратковременно.

Эти значения нельзя определять только по индексу серии. Их необходимо брать из паспорта или официального каталога конкретного производителя. Давление в гидросистеме должно ограничиваться правильно подобранным и настроенным предохранительным клапаном.

Направление вращения замены должно совпадать с направлением вращения привода машины. Порядок определения направления описан в разделе выше — начните с маркировки и документации производителя, а не с визуальной оценки насоса.

Если нужно подобрать насос НШ на замену, используйте такой порядок:

1. Запишите полную маркировку установленного насоса.
2. Определите производителя, серию и конструктивное исполнение.
3. Проверьте направление вращения со стороны, указанной производителем.
4. Сравните номинальный рабочий объём.
5. Сверьте минимальную, номинальную и максимальную частоту вращения.
6. Сравните номинальное, максимальное и пиковое давление.
7. Проверьте подачу при одинаковой частоте вращения и сопоставимых условиях.
8. Сверьте тип вала, размеры фланца и приводную муфту.
9. Сравните установочные размеры насосов. Проверьте назначение, расположение, присоединительные размеры и ориентацию всасывающего и напорного портов.
10. Убедитесь, что насос подходит для применяемой рабочей жидкости, её вязкости и рабочего диапазона температур.
11. Сверьте требования производителя к чистоте рабочей жидкости и фильтрации.
12. Проверьте совместимость насоса с приводом, гидролиниями, распределителем и предохранительной арматурой машины.

Если паспорт старого насоса отсутствует, сфотографируйте шильдик, вал, фланец, порты и место установки. Подбирать замену только по обозначению вроде «НШ-32» рискованно: насосы одной серии могут различаться по исполнению и присоединительным размерам.

Однозначного ответа «да» или «нет» без данных конкретной гидросистемы нет. Даже если насосы совпадают по валу и фланцу, это ещё не подтверждает их полную взаимозаменяемость.

Увеличение рабочего объёма может привести к следующим изменениям:

• при тех же оборотах возрастёт подача;
• при сопоставимом давлении увеличится требуемый крутящий момент;
• изменится скорость исполнительных механизмов;
• может возрасти нагрузка на привод;
• увеличатся потери давления в распределителе и гидролиниях;
• может усилиться нагрев рабочей жидкости;
• распределительная и предохранительная аппаратура может оказаться не рассчитана на новый расход.

Перед заменой необходимо проверить механическую совместимость, параметры привода и пропускную способность всей гидросистемы. Совпадение вала и фланца не гарантирует, что насос большего рабочего объёма будет правильно работать вместо штатного.

Установка насоса НШ состоит из нескольких этапов.

До начала выполнения работ необходимо:

1. Сверить полную маркировку насоса.
2. Проверить направление вращения.
3. Сравнить вал, муфту и фланец с посадочным местом.
4. Проверить чистоту портов и гидролиний.
5. Осмотреть уплотнения.
6. Проверить соответствие рабочей жидкости.
7. Убедиться в свободной и соосной работе привода.
8. Изучить порядок заполнения и запуска в документации производителя.

Привод насоса НШ должен обеспечивать:

• соосность с валом насоса;
• отсутствие ударных и чрезмерных радиальных нагрузок, если конструкция их не предусматривает;
• соблюдение допустимой частоты вращения;
• подходящую муфту или предусмотренный машиной способ соединения;
• отсутствие заклинивания при вращении.

Проворачивать или запускать насос способом, не предусмотренным производителем, нельзя.

Общие требования к всасывающей линии:

• минимизировать гидравлическое сопротивление;
• не допускать подсоса воздуха;
• применять подходящий диаметр трубопровода;
• следить за герметичностью соединений;
• учитывать вязкость и температуру рабочей жидкости;
• размещать фильтрацию по схеме, предусмотренной проектом гидросистемы.

Чрезмерное сопротивление на всасывании действительно опасно для насоса, но это не означает, что любая арматура или фильтрация на этой линии запрещена в принципе — допустимость и тип фильтрации определяются проектом конкретной гидросистемы.

На картинке представлена установка насоса НШ на мобильной машине: фланцевое крепление и соосное соединение с механическим приводом. Корпус условно показан в разрезе.

На напорной линии необходимо предусмотреть:

• защитную арматуру гидросистемы, включая предохранительный клапан;
• контроль давления в предусмотренной проектом точке;
• соответствие рукавов и соединений рабочему давлению;
• правильное подключение входа и выхода насоса.

Один манометр сам по себе не защищает насос от превышения давления — защиту обеспечивает предохранительная арматура, настроенная по проекту.

После завершения монтажа и проверок можно переходить к пробному пуску:

1. Заполните систему предусмотренной рабочей жидкостью.
2. Удалите воздух способом, указанным изготовителем.
3. Не допускайте длительной работы насоса без жидкости.
4. Выполните краткий контрольный запуск.
5. Проверьте шум, утечки, давление и работу исполнительных механизмов.
6. При отсутствии подачи немедленно остановите привод.

Если после замены гидросистема работает хуже, не спешите считать новый насос неисправным. Сначала проверьте то, что менялось при монтаже: направление вращения, подключение портов, герметичность всасывания и соосность привода.

Отдельно стоит проверить признаки кавитации на всасывающей линии — подробнее в статье причины кавитации в насосах. Не любой шум означает кавитацию — это лишь одна из возможных причин.

Насосы дозирующего типа, которые нередко работают в паре с гидросистемами рулевого управления, устроены иначе — см. устройство и принцип работы насоса-дозатора. НШ не всегда работает совместно с насосом-дозатором — это зависит от гидравлической схемы конкретной машины.

Простота конструкции — одна из причин, по которой насосы НШ так распространены. Но простое устройство не означает, что любой насос можно поставить вместо любого другого: ошибки в подборе и загрязнение масла быстро сводят преимущество надёжности на нет.

Преимущества:

• Сравнительно простая конструкция.
• Компактность.
• Способность работать в гидроприводах разного назначения.
• Широкий выбор рабочих объёмов и исполнений.
• Ремонтопригодность некоторых моделей.

Ограничения:

• Чувствительность к загрязнению рабочей жидкости.
• Зависимость фактической подачи от износа, давления и вязкости.
• Пульсации потока и связанный с ними шум.
• Фиксированный рабочий объём у нерегулируемых моделей.
• Необходимость точного соблюдения направления вращения.
• Невозможность произвольной замены одной модели другой без проверки совместимости.