Многоцилиндровые поршневые насосы

Для уменьшения неравномерности подачи, что имеет принципиальное значение в системах гидропривода и гидроавтоматики, поршневые насосы выполняют многоцилиндровыми с общими линиями всасывания и нагнетания. К ним относятся роторные радиально-поршневые, радиально-кулачковые и аксиально-поршневые насосы.

Роторные радиально-поршневые насосы

Основными элементами таких насосов (рис.20) являются корпус 1, подвижная каретка 2, поршни 3, неподвижная цапфа 4 с пазами 6,7 и осевыми каналами для подвода и отвода жидкости, ротор 5 с радиально расположенными отверстиями-цилиндрами, размещенный эксцентрически в каретке и образующий с цапфой гарантированно малый зазор, направляющая о бойма 8 на подшипниках качения для уменьшения трения.

Рис.20

П ри вращении ротора благодаря наличию эксцентриситета меняются рабочие объемы поршневых секций, образованные пазами цапфы и цилиндрами в роторе. Поршни, находящиеся ниже горизонтальной оси насоса, движутся от центра к периферии, всасывая жидкость из паза 6 в цилиндры, а остальные движутся от периферии к центру, выдавливая жидкость в паз 7 и далее через канал в цапфе в нагнетательную линию. Подача насоса зависит от величины эксцентриситета е и регулируется перемещением каретки в корпусе. Промышленностью выпускаются нереверсивные и реверсивные насосы с ручным, гидравлическим и электрогидравлическим управлением. Одна из реальных конструкций радиально-поршневого насоса представлена на рис.21. В зависимости от числа рядов поршней такие насосы имеют подачу до 400 л/с при напоре 20 МПа. КПД составляет 75-85 %.

Рис.21

Радиально-кулачковые поршневые насосы

В насосах этого типа (рис.22) блок цилиндров неподвижен, а перемещение поршней происходит под действием кулачковых механизмов. В корпусе 1 на подшипниках качения 2 установлен вал 3 с тремя эксцентрическими шейками 4, смещенными одна от другой на угол 120˚. На каждой из них на игольчатых подшипниках 5 сидят обоймы 6.

Рис.22

При вращении вала 3 обойма прижимается к всасывающему клапану 11, который передвигает поршень 10, преодолевая сопротивление пружины 9, и вытесняет жидкость из рабочего объема цилиндра через нагнетательный клапан 8 в выходной канал 7. При обратном ходе под действием пружины вначале примерно на 2 мм открывается всасывающий клапан, а затем вместе с ним начинает перемещаться поршень. Жидкость из корпуса насоса поступает в рабочий объем цилиндра. Радиально-кулачковые насосы отличаются повышенной надежностью и достаточно высоким КПД.

Аксиально-поршневые насосы

Принципиальная схема насоса с наклонным диском показана на рис.23, а одна из реальных конструкций на рис.24. Приводной вал 1 вращается на шарикоподшипниках 2, запрессованных в корпусе 10. Неподвижный наклонный диск 5 смонтирован в корпусе под углом к вертикальной оси, который с целью регулирования подачи насоса можно менять. По диску скользят башмаки 13, шарнирно соединенные со сферическими головками поршней 11. Поршни перемещаются аксиально в блоке цилиндров 7, жестко соединенном с приводным валом опорой 8 со скользящей шпонкой и установленном в корпусе на подшипнике 12. Плотный контакт поршней с наклонным диском обеспечивается пружиной 6 через шаровую опору 3 и кольцо 4, прижимающее к диску торцовые поверхности башмаков. Этой же пружиной блок цилиндров прижимается к распределительному узлу 9,14 с серповидными окнами 15,16 для подвода и отвода жидкости. При работе насоса дополнительные прижимающие усилия создаются жидкостью под давлением. Б лагодаря этому насос может работать как самовсасывающий.

Рис.23

П ри вращении вала через шпоночное соединение опоры 8 приводится в движение блок цилиндров 7. Поршни 11, вращаясь вместе с блоком и находясь постоянно в контакте с наклонным диском 5, совершают относительно блока возвратно-поступательное движение, всасывая и выталкивая жидкость через серповидные окна.

Рис.24

Аксиально-поршневые насосы развивают давление до 40 МПа при подаче 0,1-4 л/c и отличаются высокой экономичностью (КПД достигает 80-95 %).