НАСОСЫ
Насосы преобразуют механическую энергию (крутящий момент частоту вращения) в гидравлическую энергию (объемный расход, давление). При выборе типа насоса необходимо принимать во внимание следующие критерии:
- тип рабочей (эксплуатационной) жидкости,
- требуемый диапазон рабочих давлений,
- ожидаемое значение интервала частот вращения,
- значения минимальной и максимальной рабочих
температур,
- наибольшее и наименьшее значения вязкостей,
- удобство установки (подключение трубопроводов
и т.п.),
- вид привода (сцепление и т.п.),
- ожидаемый срок службы,
- максимальный уровень шума,
-доступность сервисного обслуживания,
- возможную указанную максимальную стоимость.
Конструктивные исполнения
Основные типы конструктивных исполнений объемных насосов:
1) Шестеренные насосы наружного зацепления;
2) Шестеренные насосы внутреннего зацепления;
3) Героторные насосы;
4) Роторно-винтовые насосы;
5) Пластинчатый насос одинарного действия;
6) Пластинчатый насос двойного действия;
7) Радиально-поршневой насос с эксцентричным ротором;
8) Радиально-поршневой насос с эксцентричным валом;
9) Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком;
10) Аксиально-поршневой насос с наклонным диском;
Рисунок 1 – Конструктивные исполнения насосов.
Шестеренные насосы наружного зацепления.
Шестеренные насосы наружного зацепления широко применяются в гидроприводах мобильных машин. Причиной этого являются конструктивные особенности данного типа:
- относительно высокое давление при небольшом весе,
- низкая цена,
- широкий диапазон частот вращения,
- широкий диапазон температур / вязкости.
Принцип действия:
Шестерня (7) через муфту соединена с приводным двигателем (электрическим, дизельным и т.д.). Шестерни (7) и (8) позиционируются с помощью подшипниковых блоков (4) и (5) таким образом, что при вращательном движении зацепляются с минимальным зазором. Камеры вытеснения образуются между кромками зубьев, внутренней поверхностью и торцами подшипниковых блоков (4 и 5). В этих камерах при первичном запуске в эксплуатацию находящийся во всасывающем трубопроводе воздух перемещается из линии всасывания S в линию нагнетания Р, создавая разрежение во всасывающем трубопроводе. Возрастающее разрежение заставляет рабочую жидкость подниматься из бака во всасывающий трубопровод, пока она не достигнет насоса.
После этого жидкость поступает в камеры вытеснения и через напорную линию подается в гидросистему. Основой функционирования насоса является достаточная герметичность камер вытеснения для перемещения воздуха и рабочей жидкости. Шестеренные насосы наружного зацепления имеют специальные уплотнения. За счет подвода давления в определенные зоны между подшипниковыми блоками (5) и боковой крышкой (6) обеспечивается осевой поджим блоков к торцам шестерен с силой, пропорциональной рабочему давлению. Это позволяет минимизировать объемные утечки в насосе.
Рисунок 2 - Шестеренные насосы наружного зацепления.
Основные параметры:
- Рабочий объем от 0,2 до 200 см3;
- Максимальное давление до 300 бар (в зависимости от габарита);
- Частота вращения 500...6000 мин-1.
Шестеренные насосы внутреннего зацепления.
Отличительной особенностью шестеренных насосов внутреннего зацепления является чрезвычайно низкий уровень шума, поэтому они находят применение прежде всего в стационарных машинах (прессах, установках по производству полимеров, станках и т.п.), а также в мобильных установках, работающих в закрытых помещениях (электропогрузчики и т.п.).
Это обстоятельство определяет исключительную малошумность насоса и отличные всасывающие характеристики. В области серповидного разделителя жидкость переносится без изменения объема камер. В области нагнетания объемы межзубьевых камер уменьшаются, и жидкость вытесняется в напорную линию.
При зацеплении зубьев позитивно сказывается их специальная форма, при которой практически не имеется запираемых объемов (как это имеет место в насосах с наружным зацеплением, в которых при сжатии масла в этих объемах возникают пульсации давления и шум), что также способствует снижению шума.
Шестеренные насосы внутреннего зацепления в значительной степени избавлены от пульсаций давления и в этой связи генерируют минимальный уровень шума.
Рисунок 3 – Шестеренный насос внутреннего зацепления.
Вращающийся зубчатый ротор соединен с приводным двигателем и зацепляется с полым зубчатым колесом. Снизу (на рисунке) объем межзубьевых камер увеличивается, и насос «всасывает». Это происходит на угле поворота 120°, поэтому объем заполняется относительно медленно.
Основные параметры:
- Рабочий объем от 3 до 250 см3;
- Рабочее давление до 300 бар (в зависимости от типоразмера);
- Частота вращения 500...3000 мин-1 (в зависимости от типоразмера).