Vad är en växelpump?
En växelpump är en mekanisk pump som flyttar vätskor med hjälp av två roterande växlar. Vätska flödar under tryck från pumpintaget till urladdningen i utrymmet som bildas av växeltänderna. Vätskan tjänar också till att smörja växlarna. De små avstånd mellan pumpkammarens väggar och kuggtänder skapar en tät tätning och förhindrar därmed vätska från att rinna tillbaka genom inloppet. Till skillnad från andra typer av pumpar behöver växelpumpar inte grundas och kan köras torra under korta perioder utan att skada pumpen. De används vanligtvis för att pumpa vatten, olja och andra vätskor.
Växelpumpar kan producera mycket höga inre tryck och används ofta för att pumpa tjocka vätskor som tonhöjd och råolja. Pumphastigheterna måste minskas när viskositeten ökar för att tillräckligt med tid för vätskan att fylla håligheterna mellan växeltänderna. En växelpump kan pumpa mycket exakta mängder vätska vid högt tryck och används ofta för att pumpa bränsle och värmeolja, dieselbränsle och bensin. Växelpumpar används ofta också i biloljepumpar och hushållspumpar.
En växelpump fungerar enligt förskjutningsprincipen. När växlarna roterar inuti kugghjulspumpkammaren skapar de områden med lågt och högt tryck. Ett område med lågt tryck, eller vakuum, skapas mellan kugghjulens tänder när de lossnar. Vätska flödar in i detta område med lägre tryck. När växeln fortsätter att rotera fastnar vätskan i fickan som bildas av växeltänderna och pumpkammarens vägg. Slutligen skapas ett område med högre tryck när växlarna börjar mesh, vilket tvingar vätskan från växeltänderna och in i utloppsutloppet. Extremt små avstånd mellan växeltänderna och väggen krävs för att pumpen ska fungera effektivt. Med tiden kommer växelpumpen gradvis att förlora effektiviteten när avståndet ökar på grund av normalt slitage.
Det finns två huvudtyper av växelpumpar, interna och externa. Den inre växelpumpen, även känd som en gerotor, har två växlar. En mindre intern växel passar inuti en större och båda roterar i samma riktning. Den mindre växeln har alltid en mindre tand än den större och är monterad utanför centrum i förhållande till axeln för den större växeln. Detta tillåter den interna växeln att rotera fritt inuti den externa växeln, samtidigt som det ger utrymmet som behövs för att pumpa vätskan från inloppet till urladdningen av växelpumpen. Kraft appliceras på den interna växelns axel, som sedan driver den externa växeln.
Externa växelpumpar har två identiska växlar som roterar i motsatta riktningar. Vätska transporteras i det utrymme som skapas mellan kugghjulets tänder och pumpkammarens sidor. Kraft appliceras på drivutrustningens axel, som i sin tur driver den andra växeln. Spurväxlar används vanligtvis i externa växelpumpar, även om spiral- och fiskbensväxlar ibland används när överdrivet pumpbrus är ett problem.