 |
Шестеренные насосы внутреннего зацепления
|
|
|
|
Вращающийся зубчатый ротор соединен с приводным двигателем и зацепляется с полым зубчатым колесом. Снизу (на рисунке) объем межзубьевых камер увеличивается, и насос «всасывает».
Это происходит на угле поворота 120°, поэтому объем заполняется относительно медленно.
Это обстоятельство определяет исключительную малошумность насоса и отличные всасывающие характеристики.
В области серповидного разделителя жидкость переносится без изменения объема камер.
В области нагнетания объемы межзубьевых камер уменьшаются, и жидкость вытесняется в напорную линию.
При зацеплении зубьев позитивно сказывается их специальная форма, при которой практически не имеется запираемых объемов (как это имеет место в насосах с наружным зацеплением, в которых при сжатии масла в этих объемах возникают пульсации давления и шум), что также способствует снижению шума.
Шестеренные насосы внутреннего зацепления в значительной степени избавлены от пульсаций давления и в этой связи генерируют минимальный уровень шума
Равномерность подачи жидкости шестерным насосом зависит от числа зубьев шестерни и угла зацепления. Чем больше зубьев, тем меньше неравномерность подачи, однако при этом уменьшается производительность насоса.
Для устранения защемления жидкости в зоне контакта зубьев шестерен в боковых стенках корпуса насоса выполнены разгрузочные канавки, через которые жидкость отводится в одну из полостей насоса
Рабочий объем от 3 до 250 см3
Рабочее давление до 30 МПа
Частота вращения 500...3000 мин-1 (в зависимости от типоразмера)
Роторно-винтовые насосы
Роторно-винтовые насосы имеют в корпусе два или три ротора.
Ротор с правой резьбой, соединенный с приводным двигателем, передает вращение на другие роторы, имеющие левую резьбу.
При этом образуется замкнутый промежуток между винтовыми поверхностями роторов, который передвигается без изменения величины объема от всасывающего отверстия к напорному. Таким образом, обеспечивается равномерная, почти без пульсаций подача насоса и, следовательно, - его малошумная работа.
|
|
|
Рабочий объем от 15 до 3500 см3
Рабочее давление до 20 МПа
Диапазон частот вращения 1000...3500 мин-1
Пластинчатые насосы
В таких машинах рабочие камеры образованы поверхностями статора, ротора, торцевых распределительных дисков и двумя соседними вытеснителями-платинами. Эти пластины также называют лопастями, лопатками, шиберами.
Пластинчатые насосы могут быть одно-, двух- и многократного действия. В насосах однократного действия одному обороту вала соответствует одно всасывание и одно нагнетание, в насосах двукратного действия - два всасывания и два нагнетания.
Пластинчатый насос двойного действия
Кольцо или статор имеет внутреннюю поверхность овальной формы. Благодаря этому каждая пластина за один оборот вала осуществляет два такта. Камеры вытеснения образуются ротором, двумя соседними пластинами, внутренней поверхностью статора и боковыми распределительными дисками.
В зоне с наименьшим зазором между ротором и статором объем камеры вытеснения (рабочей камеры) минимальный. Поскольку пластины постоянно прижимаются к внутренней поверхности статора, обеспечивается достаточная герметизация каждой из камер. При дальнейшем повороте объем камеры увеличивается и в ней возникает разрежение. В этот момент рабочая камера через прорези бокового распределительного диска соединена с всасывающей линией, и жидкость поступает в рабочую камеру.
Максимальный объем рабочей камеры достигнут, и ее соединение с всасывающей линией прерывается
|
|
|
При дальнейшем повороте ротора объем рабочей камеры уменьшается. Через прорезь бокового распределительного диска рабочая жидкость направляется в напорную линию.
Этот процесс реализуется дважды на каждый оборот вала
Для обеспечения гарантированного прижима пластин к статору задние торцовые поверхности пластин в зоне нагнетания нагружаются полным рабочим давлением.
Усилие прижима пластины к статору определяется произведением рабочего давления на площадь торцовой поверхности. При определенном давлении в зависимости от смазывающих свойств жидкости возможно нарушение масляной пленки между пластиной и статором, что ведет к ускоренному износу.
Для снижения прижимной силы пластинчатые насосы, работающие при давлении свыше 15 МПа, комплектуются двойными пластинами.
Через фаску или канавку находящаяся под давлением жидкость из задних торцовых камер подводится в пространство между кончиками пластин, причем площадь FA1 меньше, чем FA.
В результате прижимная сила в значительной степени компенсируется
Подачу пластинчатого насоса двойного действия определяют по формуле
где b - ширина ротора; R1 и R2 - радиусы дуг, образующих профиль внутренней поверхности статора; t - толщина платин; z - число пластин; α - угол наклона пластин к радиусу
• Пластинчатые гидромоторы могут быть также одно-, двух- и многократного действия. Пластинчатые гидромоторы от пластинчатых насосов отличаются тем, что в их конструкцию включены устройства, обеспечивающие постоянный прижим пластин к статорному кольцу.
• При подводе к машине жидкости на рабочую поверхность пластин действует сила, создающая крутящий момент на валу гидромотора, который для гидромоторов однократного действия определяется по формуле:
Надежность и срок службы пластинчатых гидромашин зависят от материала пластин и статорного кольца. Во избежание отпуска материала пластин из-за нагрева от трения о статорное кольцо пластины изготовляют из стали с высокой температурой отпуска. Статорное кольцо цементируется и закаливается. Ротор изготовляют из закаленной хромистой стали, а торцевые распределительные диски из бронзы.
|
|
|
