Гідронасоси і гідромотори типи і особливості

Гідронасоси і гідромотори типи і особливості

Гідронасоси шестерневого типу.

Насос шестерневий відноситься до класу об'ємних насосів і може працювати з рідиною практично будь-якої в'язкості, що вельми важливо при подачі мастильних матеріалів до робочих елементів і вузлів. Відповідно до технічної класифікації шестеренні насоси підрозділяються:

  • насоси загальнопромислового типу;
  • насоси для подачі бітуму;
  • віскозне насоси;
  • насоси для машинобудівних гідросистем.

Як випливає з назви, робота такого пристрою, як насос шестерневий, забезпечується за рахунок шестернею. За рахунок обертання шестерних пристосувань утворюються виряджені зони, при цьому рідина рухається у напрямку до патрубку.

Основними перевагами шестеренних насосів є:

  • конструкційна простота і як наслідок надійність в роботі;
  • невисока вартість в порівнянні з іншими об'ємними гідронасосами;
  • компактність;
  • високий ККД (до 85%);
  • простота обслуговування (більшість насосів не потребують мастилі, її роль виконує робоча рідина);
  • низькі вимоги до очищення робочої рідини (насоси працездатні, при тонкощі фільтрації не гірше 100 мкм).

Недоліками шестеренних насосів є:

  • Пульсація рідини на виході;
  • Постійне навантаження на опори шестерень, викликана різницею тисків в напірної і усмоктувальної камерах, що знижує довговічність насоса.

Пластинчасті насоси і гідромотори.

Пластинчастий насос - це роторно-поступальний насос з робочими органами (витискувачами) у вигляді плоских пластин. Пластинчасті насоси можуть бути одноразового, дворазового або багаторазового дії.

Пластинчасті насоси компактні, прості у виробництві і надійні в експлуатації. Тому вони знайшли застосування в техніці, в першу чергу в верстатобудуванні. Максимальні тиску, створювані ними, складають 7. 14 МПа. Частоти обертання пластинчастих насосів зазвичай знаходяться в діапазоні 1000. 1500 об / хв. Повні ККД для більшості складають 0,60. 0,85, а об'ємні ККД - 0,70. 0,92. Число пластин може бути від 2 до 12. Зі збільшенням числа пластин подача насоса зменшується, але при цьому збільшується її рівність для всіх.

У пазах ротора 4, вісь якого зміщена щодо осі нерухомого статора 6 на величину ексцентриситету (е), встановлені кілька пластин 5 з пружинами 8. Обертаючись разом з ротором, ці пластини одночасно здійснюють зворотно-поступальний рух в пазах 7 ротора. Робочими камерами є обсяги 1 і 3, обмежені сусідніми пластинами, а також поверхнями ротора 4 і статора 6. При обертанні ротора робоча камера 1, поєднана з порожниною всмоктування, збільшується в об'ємі і відбувається її заповнення. Потім вона переноситься в зону нагнітання. При подальшому переміщенні її обсяг зменшується і відбувається витіснення рідини (з робочої камери 3).

Пластинчасті гідромотори, можуть бути також, одно-, дво- і багаторазового дії. Пластинчасті гідромотори від пластинчастих насосів відрізняються тим, що в їх конструкцію включені пристрої, що забезпечують постійний притиск пластин до обмотки кільцю.

Радіально-поршневі насоси і гідромотори.

Радіально-поршневими насосами, по ГОСТ 17398-72, є об'ємні насоси, які мають вісь обертання ротора (він же блок циліндрів) перпендикулярна осям робочих органів або становить з ними кут більше 45 град. Т. е. Осі циліндрів і поршнів робочих камер перпендикулярні (радіальні) осі блоку циліндрів або складають кут з ним більше 45 град. Якщо кут між ротором і осями робочих камер менше 45 град. то такі насоси відносяться до аксіально типу.

За принципом дії радіально-поршневі гідромашини діляться на одно-, дво- і багаторазового дії. В машинах одноразового дії за один оборот ротора поршні здійснюють одне зворотно-поступальний рух.

На рис. 1 представлена ​​конструктивна схема радіально-поршневого насоса одноразової дії.

Основним елементом насоса є ротор 4 з плунжерами 5, який обертається відносно корпусу 6 насоса. Ротор 4 встановлений в корпусі 6 зі зміщенням осі (з ексцентриситетом e). Порожнини всмоктування і нагнітання розташовуються в центрі насоса і розділені перемичкою 2.

При роботі насоса плунжери 5 обертаються разом з ротором 4 і одночасно ковзають по корпусу 6. За рахунок цього і пружин всередині робочих камер забезпечується зворотно-поступальний рух плунжера 5 щодо ротора 4. Коли робоча камера переміщається з верхнього положення 3 в нижню 1, її обсяг збільшується. При цьому переміщенні вона через отвір в роторі 4 з'єднана з порожниною всмоктування, тому забезпечується її заповнення робочою рідиною - всмоктування. При зворотному переміщенні - з нижнього положення 1 в верхнє 3 - камера зменшується і відбувається витіснення рідини в порожнину нагнітання.

Найбільше застосування радіально-поршневі насоси отримали в верстатобудуванні: пресах, установках з обробки полімерів, затискних пристроях верстатів і в багатьох інших областях потрібно значення робочого тиску до 32 МПа але допускаються і більш високі тиску.

Переваги радіально-поршневих насосів:

  • Високі робочі тиску;
  • Можливість плавно і в широких межах регулювати подачу;
  • Високий ККД при високому тиску;
  • Значна енергоємність на одиницю маси;

Недоліки радіально-поршневих насосів

  • Складність конструкції і як наслідок низька надійність;
  • Високі вимоги до обробки і підгонки поверхонь, що сполучаються, що позначається на вартості даного типу гідромашин;
  • Необхідність в тонкій фільтрації робочої рідини;
  • Великі радіальні розміри

Аксіально-поршневі насоси і гідромотори

Аксіально-поршневі регульовані насоси з похилим диском призначені для об'ємних гідроприводів (ГСТ), що складаються з насоса і гідромотора, що працюють за закритою схемою. Використовуються в гідроприводах ходу мобільних машин - зернозбиральних та інших комбайнах, гидроприводах технологічного обладнання - автобетоносмесителях, дорожніх прокладці та інших машинах.

Принцип дії таких гідромашин заснований на роботі кривошипно-шатунного механізму, в якому циліндри переміщаються паралельно один одному, а поршні рухаються разом з циліндрами і одночасно через обертання валу кривошипа переміщаються щодо циліндрів. Аксіально-поршневі машини (рис. 1) виконують за двома схемами: з похилим диском і з похилим блоком циліндрів.

Гидромашина з похилим диском включає в себе блок циліндрів, вісь якого збігається з віссю ведучого вала 1, а під кутом а до нього розташована вісь диска 2, з яким пов'язані штоки 3 поршнів 5.

Ведучий вал приводить в обертання блок циліндрів. При повороті блоку навколо осі насоса на 180 ° поршень здійснює поступальний рух, виштовхуючи рідину з циліндра. При подальшому повороті на 180 ° поршень здійснює хід всмоктування. Блок циліндрів своєї шліфованої торцевою поверхнею щільно прилягає до ретельно обробленої поверхні нерухомого гидрораспределителя 6, в якому зроблені напівкільцеві пази 7. Один з цих пазів з'єднаний через канали зі всмоктуючим трубопроводом, інший - з напірним трубопроводом. У блоці циліндрів виконані отвори, що з'єднують кожен з циліндрів блоку з гідророзподілювачем. Якщо в гідромашину через канали подавати під тиском робочу рідину, то, діючи на поршні, вона змушує їх робити зворотно-поступальний рух, а вони, в свою чергу, обертають диск і пов'язаний з ним вал.Такім чином працює аксіально-поршневий гідромотор.

Принцип дії аксіально-поршневого насоса-мотора з похилим блоком циліндрів полягає в наступному. Блок 4 циліндрів з поршнями 5 і шатунами 9 нахилений щодо приводного диска 2 вала 1 на деякий кут. Блок циліндрів отримує обертання від валу через універсальний шарнір 8. При обертанні вала поршні 5 і пов'язані з ними шатуни 9 починають здійснювати зворотно-поступальні рухи в циліндрах блоку, який обертається разом з валом. За час одного обороту блоку кожен поршень виробляє всмоктування і нагнітання робочої рідини. Один з пазів 7 в розподільнику 6 з'єднаний з всмоктуючим трубопроводом, інший - з напірним. Об'ємну подачу аксіально-поршневого насоса з похилим блоком циліндрів можна регулювати, змінюючи кут нахилу осі блоку щодо осі вала в межах 25 °. При співвісний розташуванні блоку циліндрів з провідним валом поршні не переміщаються і об'ємна подача насоса дорівнює нулю.

У нерегульованому аксіально-поршневому насосі-моторі з реверсивним потоком і похилим блоком циліндрів (рис. 3) вісь обертання блоку циліндрів 7 нахилена до осі обертання валу 1. У ведучий диск 14 вала закладені сферичні головки 3 шатунів 4, закріплених також за допомогою сферичних шарнірів 6 в порушених 13.

При обертанні блоку циліндрів і валу навколо своїх осей поршні здійснюють щодо циліндрів зворотно-поступальний рух. Вал і блок обертаються синхронно з допомогою шатунів, які, проходячи по черзі через положення максимального відхилення від осі поршня, прилягають до його спідниці 5 і тиснуть на неї. Для цього спідниці поршнів виконано довгими, а шатуни забезпечені корпусними шийками. Блок циліндрів, що обертається навколо центрального шипа 8, розташований по відношенню до валу під кутом 30 ° і притиснутий пружиною 12 до розподільного диска (на малюнку не показаний), який цим же зусиллям притискається до кришки 9.

Робоча рідина підводиться і відводиться через вікна 10 і 11 в кришці 9. Поршні, що знаходяться у верхній частині блоку, роблять хід всмоктування робочої рідини. У той же час нижні поршні витісняючи рідину з циліндрів, здійснюють хід нагнітання. Манжетное ущільнення 2 в передній кришці гідромашини перешкоджає витоку масла з неробочої порожнини насоса.

Переваги аксіально-поршневих машин:

  • Високі робочі тиску;
  • Можливість плавно і в широких межах регулювати подачу;
  • Високий ККД при високому тиску;
  • Значна енергоємність на одиницю маси;
  • У порівнянні з радіально-поршневими насосами аксіально-поршневі допускають більш високу частоту обертання;
  • Порівняно мала інерційність обертових мас;
  • Менші радіальні розміри, маса і габарити (в порівнянні з радіально-поршневими насосами);

Недоліки аксіально-поршневих машин:

  • Складність конструкції і як наслідок низька надійність;
  • Високі вимоги до обробки і підгонки поверхонь, що сполучаються, що позначається на вартості даного типу гідромашин;
  • Необхідність в тонкій фільтрації робочої рідини;