54 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
55. Пластинчатые насосы и гидромоторы
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.
56-57 Аксиально поршневой насос
Аксиально-поршневой насос с наклонным диском
роторный насос с вращат. движением ротора и возвратно-поступат. движением поршней (обычно 7 - 9), причём ось вращения ротора может составлять с осями поршней угол от 0 до 45° (см. рис.). Давление нагнетания до 30 МПа. Применяются в гидропередачах, в силовых следящих приводах. А.-п. н. могут использоваться в качестве гидравлич. двигателей.
1-торцевой распределитель(неподвижный); 2,3- рабочие камеры;
4-блок (вращается); 5-плунжеры; 6-упорный подшипник; 7-диск; 8- вал;
9, 10 -окна
Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком
При наклонном расположении упорного диска (см. рис.3.8, а, в) или блока цилиндров (см. рис.3.8, б, г) поршни, кроме вращательного, совершают и возвратно-поступательные аксиальные движения (вдоль оси вращения блока цилиндров). Когда поршни выдвигаются из цилиндров, происходит всасывание, а когда вдвигаются - нагнетание. Через окна 1 и 3 в распределительном устройстве 2 цилиндры попеременно соединяются то с всасывающей, то с напорной гидролиниями. Для исключения соединения всасывающей линии с напорной блок цилиндров плотно прижат к распределительному устройству, а между окнами этого устройства есть уплотнительные перемычки, ширина которых b больше диаметра dк отверстия соединительных каналов в блоке цилиндров. Для уменьшения гидравлического удара при переходе цилиндрами уплотнительных перемычек в последних сделаны дроссельные канавки в виде небольших усиков, за счет которых давление жидкости в цилиндрах повышается равномерно.
Рабочими камерами аксиально-поршневых насосов являются цилиндры, аксиально расположенные относительно оси ротора, а вытеснителями - поршни. По виду передачи движения вытеснителям аксиально-поршневые насосы подразделяются на насосы с наклонным блоком (см. рис.3.8, б, г) и с наклонным диском (см. рис.3.8, а, в). Известные конструкции аксиально-поршневых насосов выполнены по четырем различным принципиальным схемам.
1- торцевой распределитель; 2, 3- рабочие камеры; 4-блок; 7-диск; 8-ведущий вал;
11-поршни; 12-дополнительный шарнирный вал