3.3.5 Роторно-поршневі насоси

Роторно-поршневі насоси по конструкції поділяють на радіально-поршневі і аксіально-поршневі.

Радіально-поршневі насоси мають радіальне розташування поршнів до осі насоса. Зазвичай їх застосовують при тисках в гідросистемі від 10 МПа і більше.

Роторно-поршневі насоси, які мають вісь ротора, паралельну осях робочих камер і витискувачів або становить з ними кут менше 45°, називають аксіальними.

Аксіально-поршневі насоси бувають з похилим блоком і з похилим диском просторового типу.

Аксіально-поршневі насоси широко застосовують в гідроприводу верстатів і машин, що пояснюється їх перевагами в порівнянні з радіально-поршневими насосами, а саме: менший радіальний габарит, а отже, і менший момент інерції обертових мас, велика частота обертання валу. Радіально-поршневі і аксіально-поршневі насоси являються оборотними, так як вони можуть працювати в якості гідродвигунів.

3.3.5.1 Радіально-поршневі насоси

Найбільшого поширення набули радіально-поршневі насоси типу НП з подачею до 400 л/хв. Радіально-поршневі насоси серійно випускають для тиску до 20 МПа, а насоси типу Н – до 50 МПа. Повний ККД радіально-поршневих насосів коливається в межах η=0,70...0,90.

Число поршнів в радіальному насосі в одному ряду непарне 5, 7, 9 і рідше 11. Це пояснюється тим, що при непарному числі поршнів зону переходу від всмоктування до нагнітання одночасно проходить один поршень, а при парному числі два, що збільшує нерівномірність подачі. У серійно випускаються насосах число поршнів завжди непарне: зазвичай 7 або 9. Радіально-поршневий насос (рис. 3.9) складається з статора 7, ротора 5, поршнів 1, 3, 6, 10, 13, розподільної осі 2 з каналами 4, 14 і обойми 8.

Обойма 8 розташована ексцентрично по відношенню до ротора 5. При обертанні ротора поршні здійснюють зворотно-поступальний рух в циліндричних отворах 9 і 12. Коли поршні переміщуються від центру обертання до периферії, відбувається всмоктування рідини. При обертанні ротора за годинниковою стрілкою рідина по каналу 4 і отвору 11 надходить під поршні, а по каналу 14 нагнітається в напірний трубопровід. Поршні переміщуються від центру обертання до периферії примусово під дією пружини або під тиском рідини, яка подається в порожнину всмоктування допоміжним шестерінчастим насосом або під дією відцентрової сили, що виникає при обертанні ротора. Кожен поршень за один оборот ротора робить один подвійний хід. Величина ходу поршня і подача насоса залежать від розмірів ексцентриситету е. Один хід поршня дорівнює подвійному ексцентриситету S=2е. Чим більше ексцентриситет, тим більше хід поршня і подача насоса.

Отже, змінюючи величину ексцентриситету, можна отримати різну подачу насоса при постійній частоті обертання ротора. Подачу радіально-поршневого насоса визначають за формулою:                                                     

(3.53)

де d_п – діаметр поршня, м;

е – ексцентриситет, м;

n – частота обертання ротора, об/хв;

z – число поршнів в насосі, шт;

η_υ – об’ємний ККД насоса.

Крутний момент, що виникає на валу насоса від тиску рідини визначається за формулою:

(3.54)

де p – тиск МПа;

q – питома подача насоса або гідродвигуна, м³.

Питома подача насоса дорівнює:                                                      

(3.55)

Рисунок 3.9 – Радіально-поршневий насос

За способом регулювання подачі радіально-поршневі насоси підрозділяються на насоси (табл. 5.6):

- з електрогідравлічним дистанційним управлінням типу НПМ;

- з ручним механічним управлінням типу НПР;

- з стежить гідравлічним управлінням типу НПС;

- з керуванням по тиску типу НПД.

Подачу насоса регулюють шляхом зміни величини ексцентриситету е за допомогою переміщення обойми 8 щодо розподільчої осі 2 (рис. 3.9).

Таблиця 5.6 – Технічна характеристика радіально-поршневих насосів

Показники	НП-50	НП-709А	НП-712Б	НП-715	НП-200
Подача при максималь-ному тиску Q, л/хв	50	100	200	400	200
Тиск р, МПа	20	10	7	10	20
Потужність N, кВт	21	20,5	28,6	75	100