3.3.5.2 Аксіально-поршневі насоси

Кінематичною основою аксіально-поршневих насосів є, так само як і у радіальних насосів, кривошипно-шатунний механізм, де швидкість переміщення поршня щодо циліндра змінюється за синусоїдальним законом. Аксіально-поршневі насоси діляться на насоси з похилим блоком і насоси з похилим диском. На рис. (3.10, а, б) показані принципові схеми аксіально-поршневого насоса з похилим блоком і з похилим диском. Насос (рис. 3.10, а) має обертовий циліндровий блок 2, нерухомий розподільний диск 1, поршні 3, штоки 4, диск 6, шарнір 8, вал 7 і шарніри 5. Приводний вал насоса 7 жорстко пов’язаний з диском 6. Шарніри 5 і 8 фіксовані щодо диска 6. При обертанні приводного вала 7 обертається і диск 6, приводячи в обертальний рух і циліндровий блок 2.

У процесі обертального спільного руху циліндрового блоку і диска поршні здійснюють обертальний (переносне) і зворотно-поступальний рух, завдяки чому здійснюється процес всмоктування і нагнітання рідини кожним поршнем. У насосах з похилим блоком вісь вала перетинається з віссю ротора, утворюючи кут γ.

За один оборот диска 6 кожен поршень діаметром d, подає об’єм рідини:                                                     

(3.56)

де S – хід поршня, м.

Тоді теоретична подача насоса визначається за формулою:                       

(3.57)

де z – число поршнів, шт;

n – частота обертання диска 6 або приводного вала насоса, об/хв.

З рис. 3.10, а випливає, що                                                     

(3.58)

Тоді з урахуванням об’ємного ККД дійсна подача насоса буде рівна:    

(3.59)

тут D і D₆ – діаметри відповідно диска 6 і циліндрового блоку 1, м;

γ – кут нахилу осі циліндрового блоку до осі диска.

Рисунок 3.10 – Аксіально-поршневий насос

Таблиця 5.7 – Технічна характеристика аксіально-поршневих насосів

Марка насоса, типорозмір, номер	Подача Q, л/с	Тиск р, МПа	Частота обертання n, об/хв	Потужність, N, кВт	ККД
					ηυ		η
Насоси регулюючі
4МГ15-13	0,583	5	1000	3,7	0,98		0,8
4МГ15-14	1,166	5	1000	7,4	0,98		0,8
П; ПР
№ 0,5	0,15	10	2950	2,35		0,98	0,82
№ 1,5	0,442	10	2950	7		0,98	0,92
№ 5	1,7	10	1440	26,5		0,97	0,93
№ 10	3,4	10	1440	53		0,97	0,93
№ 20	6,017	10	1440	93		0,97	0,93
№ 30	8,183	10	980	129		0,97	0,91
НА-0,04/16 модифікації НАР, НАС, НАМ, НАД	3,333	16	1500	62-63		0,91-0,93	0,85
Насоси нерегулюючі
НА-ГО 0,004/32	0,0845	32	1500	3,8	0,84		0,75
НА-0,016/32	0,342	32	1500	14	0,86		0,77
НА-0,032/31	0,705	32	1500	27	0,88		0,72

Аксіально-поршневий насос з похилим диском рис. 3.10, б має циліндровий блок 1, наполегливо-розподільний нерухомий диск 2, вал 3, два дугоподібних вікна 4, поршні зі штоками 5, похилий диск 6. Цього насосі похилий диск з поршнями пов'язаний шарнірно, що важливо для експлуатації, щоб уникнути відриву поршнів від диска при обертальному русі.

Всі аксіально-поршневі насоси (табл. 5.7) мають пристрій, що забезпечує поперемінне повідомлення робочих камер з порожнинами всмоктування і нагнітання насоса під час роботи і крім того замикання робочих камер в проміжні моменти. Такий пристрій має два дугоподібних вікна 4, одне вікно – всмоктувальне, інше – нагнітальне. При обертанні циліндрового блоку 1 робочі камери повідомляються з цими вікнами через отвори 7 або замикаються, коли отвори знаходяться в проміжках між вікнами. Збільшення або зменшення робочого об’єму насоса здійснюється зміною кута γ нахилу диска 6. Зазвичай γ=15...20°. Регулювання подачі може бути ручне або автоматичне залежно від тиску, створюваного насосом.