 |
Основные технические характеристики шестерённых гидромоторов
|
|
|
|
Насос-гидромоторы МНШ по конструкции схожи с насосами НШ, но для обеспечения обратимости и реверсирования на стороне всасывания и напора в насосах встроены специальные детали – фигурные пластины. Низкомоментные шестерённые насосы надёжны, просты в эксплуатации, имеют малые габариты и массы. К недостаткам насосов относятся:
- понижение к.п.д. при перегреве до 0,7;
- пульсация потока;
- сложность устройства регулирования потока.
Выпускаемые высокомоментные шестерённые гидромоторы не нашли широкого применения в строительных машинах.
Пластинчатые насосы подразделяются на:
- насосы одинарного действия;
- насосы-генераторы двойного действия, обладающие свойством
обратимости.
эксцентриситета, и соответственно, подачу насоса.
Рис.82. Принципиальная схема пластинчатого насоса одинарного действия:
a, b – серповидные окна; 1 – статорное кольцо; 2 – ротор; 3 – пластина.
В нерегулируемом насосе одинарного действия каждая пластина подаёт в напорный трубопровод рабочую жидкость один раз за один оборот. При вращении ротора 1, эксцентрично расположенного относительно статора 2, пластина 3, выдвигаясь из паза ротора, создаёт разряжение в зоне С -образного окна В и через него в насос засасывается жидкость. Пластина 4, задвигающаяся в паз ротора, одновременно создаёт давление в зоне окна Н, нагнетая через него жидкость в напорный трубопровод. Выдвижение пластины из паза происходит под воздействием центробежной силы и давления жидкости, поступающей из напорного трубопровода в подлопаточную полость Д. величина подачи насоса зависит от эксцентриситета насоса.
Рис.83. Конструкция многопластинчатого насоса однократного
|
|
|
действия с цапфовым распределением рабочей жидкости:
а – напорное окно; b – всасывающее окно; d – радиальное отверстие;
1 - ротор; 2 – статор; 3 – неподвижная цапфа.
В регулируемых насосах делают подвижными статоры, перемещение которых изменяет величину
Большие относительные нагрузки на подшипники и пластины насосов одинарного действия вынуждают ограничивать их рабочее давление до 7 МПа.
Пластинчатые насосы одинарного действия типа Г-12 выпускаются восьми типоразмеров с подачей от 5 до 200 л/мин., рабочим давлением до 6,3 МПа при частоте вращения 950 об/мин. Полный к.п.д. от 0,5 до 0,75. Насосы Г-12 могут работать как гидромоторы при установке специальных пружин для усиления прижатия пластин к статору.
Недостатком пластинчатых насосов однократного действия является трудность герметизации вытеснителей, особенно со стороны торцов, а также большая нагрузка на ось ротора и пластины от давления жидкости. Поэтому на практике более распространены нерегулируемые пластинчатые насосы двукратного и реже четырёхкратного действия, которые обладают более высокими рабочим объёмом и к.п.д.
Преимуществом пластинчатых насосов двукратного действия является уравновешенность радиальных сил давления рабочей жидкости на пластинчатый ротор, что позволяет использовать их при более высоком, чем у насосов однократного действия, далении жидкости – до 16 МПа (160 кгс/см2) и выше.
Рис.84. Конструкция пластинчатого насоса двукратного действия:
1 – напорные (а1 и а2) и всасывающие (b1 и b2) полости; 2 – ротор; 3 – пластина;
4 – статор.
В пластинчатом насосе двойного действия каждая пластина подаёт рабочую жидкость в напорный трубопровод два раза за один оборот.
Насосы двукратного действия конструктивно представляют собой два пластинчатых насоса однократного действия, размещённых в одном корпусе. Внутренняя поверхность статора 4 – фасонного профиля, образует по две напорных а1 и а2 и всасывающих b1 и b2 полости. В ирезультате этого за один оборот ротора 2 каждая пластина 3 дважды участвует в процессе всасывания и нагнетания. Пластинчатый насос двойного действия может работать с давлением 20 МП а.
|
|
|
Пластинчатые насосы двукратного действия являются нерегулируемыми.
Обратимые насос-гидромоторы двойного действия типа МГ-16 выпускаются пяти типоразмеров с рабочим объёмом от 35 до 200 см3\об., мощностью от 4 до 22 кВт, при частоте вращения от 220 до 1500 об.\мин., полный к.п.д. 0,5-0,68.
Пластинчатые насосы и гидромоторы в ГСП строительных машин применяютс относительно редко.
Сравнительная оценка основных параметров различных типов гидромашин показывает, что каждый из них имеет определённые преимущества и недостатки.
В последние годы для привода исполнительных механизмов вращательного движения всё более широкое применение получают радиально-поршневые насосы. Радиально-поршневые машины, как и рассмотренные выше, обратимого действия. При этом гидромоторы по своему устройству бывают высокомоментные (низкооборотные) и низкомоментные (высокооборотные).
Радиально-поршневым насосом называется роторный поршневой насос, у которого рабочие камеры образованы рабочими поверхностями поршней и цилиндров, а оси поршней расположены перепендикулярно к оси блока цилиндров (ротора) или составляют с ней углы 45°. В этих насосах жидкость вытесняется из рабочих камер (цилиндров) в процессе вращательно-поступательного движения вытеснителей.
Статор 1 радиально-поршневого насоса расположен эксцентрично относительно ротора 2. В цилиндрах, радиально расположенных в роторе (обычно 5…9 шт.), находятся поршни 3, которые своей сферической головкой опираются на опорную (внутреннюю) поверхность статора. Оси цилиндров расположены в одной плоскости и пересекаются в одной точке (т.е. зведообразно). Распределение жидкости осуществляется неподвижным цапфенным распределителем 4, в котором А – всасываюшая, а Б – нагнетательная полости.
Рис.85. Конструкция радиально-поршневого насоса однократного действия:
А – всасывающая полость; Б – нагнетательная полость; 1 – статор; 2 – ротор;
|
|
|
3 – поршень; 4 – неподвижный цапфовый распределитель; 5 – пружина; 6 – вал
привода ротора насоса.
Аксиально-поршневым насосом называется роторный насос, у
которого рабочие камеры образованы поверхностями
цилиндров и поршней, а оси поршней параллельны
(аксиальны) оси блока цилиндров (ротора) или
составляют с ней угол не > 45º.
Аксиально-поршневые насосы при передаче равной мощности отличаются от других поршневых гидромашин наибольшей компактностью и, следовательно, наименьшей массой. Имея рабочие органы с малыми габаритными размерами и поэтому с малым моментом инерции. Они способны быстро изменять частоту вращения. Эти специальные свойства обусловили их широкое применение в качестве регулируемых и нерегулируемых насосов и гидромоторов для гидропередач, обслуживающих дорожные, строительные, транспортные машины и др. Системы, а также в следящих гидроприводах большой точности.
Недостатки:
● необходимость высокой степени очистки масла;
● сложность изготовления отдельных узлов;
● небольшой их срок службы.
Согласно схеме передачи движения к вытеснителям различают аксиально-поршневые гидромашины:
■ линейные (с наклонным диском);
■ угловые (с наклонным блоком.
Обе разновидности гидромашин выпускают:
○ с постоянным (нерегулируемым0 рабочим объёмом;
○ переменным (регулируемым) рабочим объёмом.
Насосы с наклонным диском имеют наиболее простые конструктивные схемы.
Рис.86. Конструкция аксиально-поршневых насосов с наклонным диском:
а – с точечным касанием поршней; б – с шарнирами; 1 – торцовый распределительный диск; 2 – блок цилиндров; 3 – поршень; 4 – наклонный диск; 5 – вал; 6 – цилиндрическая пружина; 7 – шатун; В – всасывающее окно; Н – нагнетательное окно.
В них поршни 3 связаны с наклонным диском 4 точечным касанием или шарнирами
Блок цилиндров 2 с поршнями 3 приводится во вращение валом 5. Для подвода и отвода рабочей жидкости к рабочим камерам в торцевом распределительном диске 1 имеются два дугообразных окна В и Н. Для обеспечения движения поршней во время процесса всасывания применяется принудительное перемещение поршней посредством шатунов 7 при шарнирном соединении поршней с наклонным диском, а для поршней с точеченым касанием - за счёт цилиндрических пружин 6 или давления подпитки в полости низкого давления.
|
|
|
Принцип действия насоса заключается в следующем. При вращении вала насоса крутящий момент передаётся блоку цилиндров. При этом из-за наклона диска поршни совершают сложное движение: вращаются вместе с блоком цилиндров и одновременно с этим совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах блока, при котором происходят процессы всасывания и нагнетания. При вращении блока цилиндров рабочие камеры, находящиеся слева от вертикальной оси распределительного диска 1, соединяются со всасывающим окном В. Поршни в этих камерах движутся от распределительного диска. Объём камер при этом увеличивается, и жидкость под действием перепада давлений поступает в рабочую камеру. Так происходит процесс всасывания.
Рабочие камеры, находящиеся справа от вертикальной оси рас пределительного диска, соединяются с нагнетательным окном Н. При этом поршни движутся в направлении к распределительному диску и вытесняют жидкость из рабочих камер через распределительный диск в напорную линию.
Рис.87. Конструкция аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком:
1 – торцовый распределительный диск; 2 – блок цилиндров; 3 – поршень; 4 – фланец; 5 – вал; 6 – карданный механизм; 7 – шатун; В – всасывающее окно; Н – нагнетательное окно.
В насосе с наклонным блоком поршни 3 расположены в блоке цилиндров 2 и шарнирно соединены шатунами 7 с фланцем 4 вала 5. Для отвода и подвода рабочей жидкости к рабочим камерам в торцовом распределительном диске 1 выполнены два дугообразных окна В и Н. Карданный механизм 6 передаёт крутящий момент от вала 5 к блоку цилиндров 2. В остальном насос с наклонным блоком аналогичен насосу с наклонным диском.
Рис.88. Аксиально-поршневой насос типа 210.20:
1 – вал; 2 – манжет 50×70; 3, 9 – крышки; 4, 10 – уплотнительные кольца;
5 – корпус; 6 – блок цилиндров; 7 – распределитель; 8 – винт М12×35;
11 – поршень; 12 – шатун; 13 – стопорное кольцо; 14 – втулка.
Аксиально-поршневые насосы являются обратимыми гидромоторами и могут использоваться в качестве гидромоторов. Реверсирование гидромотора осуществляется изменением направления подводимого потока жидкости.
Основными направлениями совершенствования конструкций аксиально-поршневых машин являются улучшение их энергетических показателей и в первую очередь таких:
|
|
|
▬ номинальное давление;
▬ частота вращения;
▬ угол наклона блока цилиндров.
Наибольшее распространение в объёмных гидроприводах мобильных машин, работающих в средних и тяжёлых режимах нагрузок с большой частотой включения, получили аксиально-поршневые гидромашины серий 200 и 300.
Аксиально-поршневые гидромашины серии 200 выпускаются в виде насосов с регулируемой и нерегулируемой подачей и реверсивных нерегулируемых гидромоторов.
Структура условного обозначения аксиально-поршневых машин этой серии приведена в табл.3.
У нерегулируемых насосов блок цилиндров - ротор расположен в корпусе под углом α = 30º.
У регулируемых насосов с наклонным блоком угол α изменяетс я от 0º до 25º.
У нерегулируемых насосов-гидромоторов угол наклона составляет обычно 30º.
Аксиально-поршневые машины серии 300 являются усовершенствованными машинами серии 200 за счёт повышения технического ресурса в 1,5-2 раза, номинального давления до 32 МПа и максимального давления до 40 МПа. Эти гидромашины в обоснованных случаях могут заменить гидромашины серии 200. Они имеют более широкую номенклатуру. Основные типоразмеры гидромашин серии 200 и 300 приведены в табл.4 и 5.
Таблица 4
|
|
|
