2.5. Пластинчатые насосы и гидромоторы
Работа пластинчатого насоса основана на вытеснении жидкости из рабочего объема с помощью пластины. Принципиальная схема простейшего пластинчатого насоса одинарного действия показана на рис.2.10. Насос состоит из статора 1, эксцентрично расположенного по отношению к нему ротора 2, насаженного на вал 3, и пластин 4, которые находятся в пазах ротора. В торцах статора 1 имеются два С-образных окна А и Б, соединенных с магистральной линией. Величина перемычки а обычно не превышает раствора концов двух смежных пластин.
Рис.2.10. Схема пластинчатого насоса
При одностороннем вращении машины пластины устанавливают обычно под некоторым углом к радиусу для уменьшения их заклинивания в щели ротора. При вращении ротора по часовой стрелке, как показано на рис. 10. 2, пластины 4, находящиеся выше линии б - б, будут вдвигаться в щели ротора, тем самым уменьшая объемы, заключенные между ними и торцами статора. Вытесненная из этих объемов жидкость попадает в С-образные канавки А, а затем в напорную гидромагистраль. Пластины, находящиеся ниже линии б - б, увеличивают заключенные между ними объемы, а так как полость Б соответственно соединена с всасывающей магистралью, то эти объемы всасывают жидкость.
Вытеснение пластин из пазов ротора производится обычно силой от давления жидкости, подводимой из напорной полости в эти пазы.
Величина производительности и ее знак зависят от эксцентриситета е насоса. Поэтому пластинчатые насосы регулируемой производительности конструируют так, чтобы можно было изменять эксцентриситет в процессе работы. Обычно подвижным делают статор.
Пластинчатые машины обладают свойством обратимости, т. е., если в одну из полостей насоса подавать жидкость под давлением, а другую соединить со сливной магистралью, то машина будет работать как гидромотор.
Несмотря на простоту конструкции и возможность изменения эксцентриситета, пластинчатые машины одинарного действия имеют недостаток, заключающийся в том, что подшипники ротора всегда нагружены радиальными силами от давления.
В пластинчатых насосах двойного действия подшипники ротора разгружены от радиальных сил благодаря диаметрально противоположному направлению действия сил от давления жидкости. Но в таких насосах нельзя регулировать расход в зависимости от изменения эксцентриситета. Поэтому пластинчатые машины двойного действия являются нерегулируемыми. Схема пластинчатого насоса двойного действия изображена на рис.2.11.
Всасывание и нагнетание происходит два раза за один оборот ротора /. Полости всасывания А и А' и полости нагнетания Б и Б', которые расположены на торцах статора 2, соответственно соединены между собой. Пластины 2 скользят по овальной поверхности статора 3. Под действием силы специально заведенного давления или центробежных сил пластины, переходя от положений на концах малой оси овальной поверхности статора к положениям на концах большой оси, выдвигаются из пазов в роторе, а при обратном переходе — вдвигаются.
Рис.2.11. Схема пластинчатого насоса двойного действия
При выдвижении пластин из пазов объемы, заключенные между ними, увеличиваются, а при вдвижении уменьшаются.
При числе пластин больше 8 пульсация потока жидкости практически отсутствует, что является одним из достоинств пластинчатых насосов двойного действия.
Пластинчатые насосы нашли широкое применение в машиностроении. Их производительность—от 0,005 мз/c до 0,2 мз/c, они рассчитаны для работы при давлениях в основном 60— 70 кгс/см2. Коэффициент полезного действия составляет 0,65—0,93, скорость вращения приводного вала до 100 рад/сек. Величина максимального момента на валу у разных конструкций может быть от 2 кгсм (20 нм) до 20 кгсм (200 нм). Допустимая скорость вращения 300—900 рад/сек.