4.2. Пластинчатые насосы

Пластинчатый насос – это роторно-поступательный насос с рабочими органами (вытеснителями) в виде плоских пластин. Пластинчатые насосы могут быть однократного, двукратного и многократного действия.

На рис. 4.3 представлена конструктивная схема пластинчатого насоса однократного действия. В пазах вращающегося ротора, ось которого смещена относительно оси неподвижного статора на величину эксцентриситета е, установлены несколько пластин. Вращаясь вместе с ротором, эти пластины одновременно совершают возвратно- поступательные движения в пазах ротора. Рабочими камерами насоса являются объемы, ограниченные соседними пластинами, а также поверхностями ротора и статора.

При вращении ротора рабочая камера, соединенная с полостью всасывания, увеличивается в объеме и происходит её заполнение жидкостью.

Рис. 4.3. Схема действия пластинчатого насоса

Затем она переносится в зону нагнетания и соединяется с напорным трубопроводом. При дальнейшем перемещении её объем уменьшается, и происходит вытеснение жидкости пластиной. Затем соответствующая пластина переносится от полости нагнетания к полости всасывания, и рабочий цикл повторяется.

На рис. 4.4 приведена конструктивная схема пластинчатого насоса двукратного действия. Внутренняя поверхность такого насоса имеет специальный профиль, что позволяет каждой пластине за один оборот вала дважды производить подачу жидкости. У пластинчатого насоса двукратного действия имеются две полости всасывания, которые объединены одним трубопроводом, и две полости нагнетания, также объединенные общим трубопроводом. На практике применяются насосы и с большей кратностью, но их конструкции сложнее, поэтому использование таких насосов ограничено.

Основной конструктивной проблемой пластинчатых насосов является уплотнение в месте контакта пластины и корпуса. В разных насосах поджатие пластины к корпусу обеспечивается различными способами. В насосах с высокими скоростями вращения это может быть получено за счет центробежных сил. В насосах, рассчитанных на большие давления, поджатие обычно достигается за счет давления, подводимого в пазы. В таких конструкциях сила поджатия пластин к корпусу пропорциональна величине создаваемого давления.

Объемные насосы могут быть регулируемыми, т.е. иметь переменный рабочий объем. Конструкция пластинчатого насоса позволяет обеспечить изменение рабочего объема насоса. Для этого достаточно сделать вал ротора подвижным, т.е. обеспечить возможность изменения эксцентриситета е за счет перемещения ротора (см. рис. 4.5 и 4.6).

Рис. 4.4. Схема пластинчатого насоса двукратного действия

Рис. 4.5. Схема пластинчатого насоса переменной производительности

Рис. 4.6. Пластинчатый насос переменной производительности

Такая конструкция позволяет при смещении ротора влево не только уменьшать рабочий объем, а следовательно, и подачу насоса, но и направлять поток жидкости в обратном направлении.

Следует отметить, что пластинчатые насосы двукратного и многократного действия не могут быть регулируемыми.

Нерегулируемые пластинчатые насосы компактны, просты в производстве и достаточно надежны в эксплуатации. Поэтому они нашли достаточно широкое применение в технике, в первую очередь в станкостроении. По сравнению с шестеренными насосами с внешним зацеплением пластинчатые насосы несколько тяжелее и создают меньшие давления. Их максимальные величины составляют 7…14 МПа. Рекомендуемые частоты вращения пластинчатых насосов обычно лежат в пределах 1000…1500 об/мин. Полные КПД для большинства этих насосов равны 0,6…0,85, а объемные КПД – 0,7…0,92.