Роторно-поршневые насосы

У роторно-поршневых насосов цилиндры с поршнями составляют блок, вращающийся вокруг своей оси. У радиально-поршневых насо­сов оси цилиндров расположены относительно оси вращения блока цилиндров радиально, а у аксиально-поршневых насосов — парал­лельно оси вращения блока. Конструктивно блок цилиндров насосов первого типа выполнен в виде звезды, а у насосов второго типа — в виде барабана.

Роторно-поршневые насосы применяют в гидроприводах, в частно­сти в рулевых гидравлических машинах, т.к. они создают высокое давление нагнетания (10-25 МПа). Главное достоинство насосов — относительная простота регулирования подачи и реверсирования соз­даваемого потока жидкости за счет перемещения направляющего коль­ца или изменения угла наклона оси блока цилиндров.

Р адиально-поршневой насос (его конструктивная схема) показан на рис.19. Внутри цилиндрического корпуса 7 находится звездообраз­ный ротор 4, образующий блок цилиндров с поршнями 3, выполнен­ными в виде плунжеров. Хвостовики поршней имеют ползуны или ро­лики, которые при вращении ротора соответственно скользят или ка­тятся по внутренней поверхности направляющего кольца 2, перемещаю­щегося в поперечном направлении тягами 5. При этом создается экс­центриситет между осью ротора (неизменной) и осью кольца (устанавливаёмой). Двойной эксцентриситет определяет ход поршней в ци­линдрах ротора. Внутри цилиндрового блока имеется камера 6 с пе­регородкой, которая создает насосные полости 1 и 8. С ними соедине­ны цилиндры своими отверстиями. При работе насоса ротор вращает­ся равномерно в неизменном направлении.

Рис. 19. Схема радиально-поршневого насоса

Если направляющее кольцо сдвинуто вправо (рис.19,а), полость 1 будет всасывающей, а полость 8 — нагнетательной. При этом в ци­линдрах, расположенных выше оси тяг 5, будет происходить всасы­вание, а в цилиндрах, расположенных ниже оси тяг, — нагнетание. Если направляющее кольцо сдвинуть влево (рис.19,б), назначение полостей 1 и 8 меняется. Следовательно, таким способом поток, соз­даваемый насосом, можно реверсировать. Кроме того, можно менять подачу насоса изменением хода плунжеров за счет изменения эксцент­риситета.

А ксиально-поршневой насос (рис.20) в отличие от ранее рассмо­тренного радиально-поршневого имеет пространственную кинематику. На валу 4 приводного двигателя на шпонке сидит фланец 2, сое­диненный карданным шарниром 8 с блоком цилиндров 1 (барабаном). В цилиндрах находятся поршни, шатуны которых также шарнирно соединены с фланцем. За счет шар­нирных соединений барабан вра­щается при отклонении своей оси от оси вала на угол α. При этом поршни совершают поступательное движение в своих цилиндрах и их ход тем больше, чем больше угол α. Барабан опирается на распреде­лительный диск 6, с каналами которого сообщаются цилиндры. Далее по каналам, корпуса насоса жид­кость попадает в полости цапф 5.

Рис.20. Схема аксиально-поршневого насоса.

При работе насоса через полости одной цапфы происходит всасыва­ние, а через, полости другой цапфы — нагнетание. При изменении знака угла наклона назначение полостей меняется. Распределительная плита смазывается масленкой 8, подающей масло по каналу 7.

Насосы аксиально-поршневого типа имеют следующие преиму­щества перед радиально-поршневыми:

• более высокие значения объемного и механического кпд;

• требуется меньшее усилие для измене­ния угла наклона оси барабана, чем для перемещения направлющего кольца, поэтому в рулевых гидравлических машинах привод управ­ления аксиально-поршневыми насосами проще и легче поддается авто­матизации.

Рассмотрим конструкцию аксиально-поршневого насоса типа 11Д современной рулевой гидравлической машины (рис.21).,

Н асос состоит из неподвижного корпуса 12 и качающейся на цап­фах 9 люльки 7. В люльке находится блок цилиндров 1, в которых установлены поршни 5. Блок цилиндров карданом 10 и поршни через шатуны 6 шарнирно соединены с приводным валом 14. Вал опирается на подшипники качения 13 и 15 и вращает блок цилиндров, насажен­ный на подшипник 2. При вращении блок цилиндров торцом скользит по диску распределителя 3, с каналом которого соединяются цилинд­ры. Люлька закрыта крышкой 4. Масло Под воздействием плунжеров попадает в полости цапф (сверления в корпусе не показаны) и далее по трубопроводам в силовые цилиндры рулевой машины. Цапфы, уп­лотненные кольцами 8, качаются в подшипниках 11. Шестерня 16 при­водит в движение вспомогательный масляный насос.

Рис.21. Аксиально-поршневой насос типа 11Д

Приводной вал с блоком цилиндров вращается равномерно и по­стоянно. При отклонении люльки относительно оси цапф поршни на­чинают двигаться возвратно-поступательно, засасывая масло и на­гнетая его через соответствующие каналы плиты распределителя. От­клонение люлбки регулируется механизмом управления или вручную. Угол отклонения определяет подачу и ее направление.