Как устроен и работает аксиально-поршневой насос| Статьи ГидроМаш
26 марта 2018
Аксиально-поршневой Аксиально-поршневой
Аксиально-поршневой насос базируется на механизме кривошипно-шатунного типа с параллельным друг другу движением цилиндров. Причем поршни двигаются с цилиндрами и единовременно за счет вращения вала кривошипа по отношению к цилиндрам.
Исполнения аксиально-поршневой гидравлической машины
См. рис. 1
с наклонным
- диском;
- блоком цилиндров.
Как устроен и функционирует аксиально-поршневой насос
С наклонным диском
Представлен блоком цилиндров 4 с осью, совпадающей с осью ведущего вала 1. Под некоторым углом а размещена ось диска 2 со штоком 3 поршня 5.
Вращательное движение блоку цилиндров переходит от ведущего вала.
Регулируемый аксиально-поршневой насос
При смещении на 180° блока 4 вокруг оси насоса поршень при поступательном движении выдавливает рабочую жидкость (РЖ) из цилиндра.
При последующем 180-градусном вращении поршень выполняет ход всасывания. Торец блока цилиндров прижат к неподвижному распределителю 6 с полукольцевыми пазами 7.
Первый паз состыкован каналами всасывания, другой — с напорным трубопроводом.
В блоке цилиндров есть соединенные с распределителем отверстия. Подача РЖ под давлением в насос через каналы понуждает поршни к возвратно-поступательному движению и вращению диска и сопряженного с ним вала.
С наклонным блоком цилиндров
Блок цилиндров 4 с шатунами 9 и поршнями 5 накренен к приводному диску 2 вала 1 на определенный угол. От вала посредством универсального шарнира 8 к блоку переходит вращение.
Движение вала понуждает возвратно-поступательно двигаться поршни и шатуны в цилиндрах блока. За 1 оборот блока цилиндров поршень делает ход всасывания и нагнетания РЖ.
Пазы в распределителе каналами состыкованы с трубопроводом: первый — с всасывающим, другой — с напорным.
Регулировка объемной подачи насоса производится путем смены угла наклона оси блока до 25° к оси вала.
При соосном нахождении блока цилиндров с ведущим валом поршни не двигаются. Объемная подача аксиально-поршневого насоса равна 0.
Нерегулируемый насос
В корпусе 4 размещен вал 1. Он вращается с блоком цилиндров 5.
Возвратно-поступательно двигающиеся поршни 11 упираются в наклонный диск 3.
Осевые силы давления переходят на переднюю крышку 2 через люльку 14 и заднюю крышку 8 корпуса, затем через башмаки 13 поршней и гидрораспределитель (представляют гидростатические опоры, хорошо ведущие себя при высоком давлении и скорости скольжения).
В аксиально-поршневом насос-моторе реализована система распределения РЖ по торцовому типу: образуемая торцами блока цилиндров с открывающимися окнами 9 цилиндров и распределителя.
Возврат к списку
Аксиально-поршневой насос — устройство, принцип работы, плюсы и минусы: tvin270584 — LiveJournal
Насос аксиально-поршневой – это техническое устройство, относящееся к категории гидравлических машин.
Гидравлические машины – это агрегаты, которые передают механическую энергию водной рабочей среде или выполняют обратное действие по добыче энергии из воды и её передаче рабочему механизму. Такое оборудование довольно давно стало использоваться в различных сферах жизни людей. В этой статье
Что собой представляет гидронасос аксиально-поршневого типа
Насос гидравлический аксиально-поршневой, как и радиально-поршневой, является устройством объемного типа, которое функционирует за счет изменения объема рабочих камер. В гидравлических насосах аксиально-поршневой группы такие рабочие камеры сформированы расточками, которые выполнены в цилиндрическом блоке. В отличие от радиально-поршневых насосов, у аксиально-поршневых машин внутренние рабочие камеры располагаются параллельно по отношению к поршням и оси самого устройства. В ходе перемещения поршней такого насоса при вращении цилиндрического блока происходит увеличение или уменьшение объема рабочих камер, что и позволяет устройству всасывать и отдавать перекачиваемую им жидкость.
Как и у радиально-поршневых насосов, рабочие камеры аксиально-поршневых устройств соединены с всасывающим и нагнетательным патрубками, через которые и осуществляются забор и отдача перекачиваемой воды. Процесс соединения рабочих камер с всасывающим и нагнетательным патрубками насосов, относящихся к аксиально-поршневой группе, происходит поэтапно. По тому, как работает гидравлический насос, относящийся к аксиально-поршневому типу, он схож с паровыми и радиально-поршневыми насосами.
Конструктивные особенности и принцип действия
| Устройство аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком |
Гидронасос аксиально-поршневого типа состоит из следующих элементов:
- Поршней, также называемых плунжерами, которые входят в состав блока цилиндров;
- Элементов шатунного типа;
- Ведущего вала, который также называется основным;
- Механизма, который выполняет распределительные функции.
Принцип, по которому работает поршневой гидронасос аксиального типа, основывается на том, что его основной вал, вращаясь, сообщает движение элементам блока цилиндров. Вращение основного вала насосов аксиально-поршневого типа преобразуется в возвратно-поступательное перемещение поршней, совершаемое параллельно оси блока цилиндров. Именно благодаря характеру таких движений поршня, которые являются аксиальными, насос и получил свое название.
| Принцип работы аксиально-поршневого гидронасоса |
В результате движения, совершаемого поршнями в цилиндрах аксиально- плунжерного насоса, происходит попеременное всасывание и последующее нагнетание жидкости через соответствующие патрубки. Соединение рабочей камеры насоса с его всасывающими и нагнетающими линиями происходит последовательно, при помощи специальных окон, выполненных в распределительном механизме. Чтобы минимизировать риск возникновения неисправностей при работе блока цилиндров гидронасосов аксиально-поршневого типа, а также обеспечить надежную эксплуатацию такого устройства, его распределительный механизм максимально плотно прижимается к блоку цилиндров, а окна такого блока разделяются между собой специальными уплотнительными прокладками.
Как становится понятно из вышеописанной конструкции аксиально-поршневого гидравлического насоса, его рабочими камерами являются цилиндры, расположенные параллельно (аксиально) оси его ротора, а вытеснение жидкости из таких цилиндров осуществляется за счет возвратно-поступательных движений поршня.
Видео
В сюжете — Принцип работы аксиально-поршневого регулируемого гидронасоса
Основные разновидности
По своему конструктивному исполнению поршневой гидронасос, как и гидромотор аксиально-поршневого типа, может относиться к одной из следующих категорий:
- Устройства с шайбой, устанавливаемой под определенным углом;
- Аксиально-поршневые насосы или гидромоторы, оснащенные блоком цилиндров наклонного типа.
Блок цилиндров гидромоторов и гидравлических насосов аксиально-поршневого типа, оснащенных наклонной шайбой, установлен соосно по отношению к приводному валу и при этом жестко связан с ним. Поршни, перемещающиеся в проточках рабочей камеры, опираются своей торцевой поверхностью на шайбу, которая устанавливается под углом к оси приводного вала. Принцип работы такого аксиально-поршневого насоса заключается в том, что при совместном вращении соединенных между собой приводного вала и наклонной шайбы поршни устройства начинают двигаться возвратно-поступательно, уменьшая или увеличивая таким образом объем рабочих камер.
Когда же объем рабочих камер начинает изменяться, осуществляется всасывание и выталкивание перекачиваемой через насос жидкости. Устройства с наклонной шайбой относятся к регулируемым гидронасосам, так как, изменяя угол, под которым расположена рабочая поверхность наклонной шайбы, можно менять и параметры потока перекачиваемой жидкости. Более того, при помощи такого насосного устройства можно осуществлять реверсирование подачи воды, изменяя направление угла наклона шайбы к оси приводного вала на противоположное.
| Принципиальные схемы аксиально-поршневых гидромашин |
Корпус аксиально-поршневых гидравлических насосов, оснащенных блоком цилиндров наклонного типа, имеет V-образную конфигурацию, а их приводной вал выполнен в виде буквы Т. Угол, под которым блок цилиндров рассматриваемого аксиального насоса расположен к оси приводного вала, может составлять от 26 до 40°, а количество поршней доходит до 7 штук. Принцип работы такого аксиально-поршневого насоса состоит в следующем: когда начинает вращаться приводной вал, соединенный с поршнями посредством шатунных механизмов, приводится во вращение и наклонный блок цилиндров, а поршни, расположенные в аксиальных проточках, начинают совершать движения возвратно-поступательного типа, тем самым уменьшая или увеличивая объем рабочих камер.
Процесс всасывания и нагнетания перекачиваемой рабочей среды в аксиально-поршневых насосах такого вида осуществляется через специальные отверстия-окна, выполненные в распределительном устройстве, которое располагается неподвижно относительно вращающегося наклонного блока цилиндров. В отличие от паровых и радиально-поршневых насосов, в устройствах данного типа можно регулировать объем рабочей камеры. Решается такая задача регулировкой угла наклона блока цилиндров по отношению к оси приводного вала при помощи специальных механизмов.
| В аксиально-поршневых насосах применяется унифицированный качающийся узел |
В зависимости от того, как реализована конструктивная схема плунжерного насоса аксиального типа, он может относиться к одному из двух видов:
- В устройствах, оснащенных двойным несиловым карданом, достигается полное соответствие углов, измеряемых между промежуточным, ведущим и ведомым валами. При работе гидравлических насосов данной категории их валы (ведущий и ведомый) двигаются синхронно, что позволяет снизить нагрузку на карданный вал, который, взаимодействуя с диском, передает крутящий момент.
- Насосы аксиально-поршневого типа имеют конструкцию, в которой реализована схема точечного касания поршней с поверхностью наклонного диска. В таком устройстве отсутствуют карданные и шатунные механизмы, что упрощает его конструкцию. Наиболее значимым недостатком аксиально-поршневых насосов данной категории является то, что для их запуска необходимо принудительно выдвинуть поршневые элементы из рабочих камер и затем прижать их торцевую часть к поверхности наклонного диска. Между тем за счет простоты конструкции регулярное техническое обслуживание и ремонт гидронасосов данного типа не представляет больших сложностей.
При работе гидравлических насосов данной категории их валы (ведущий и ведомый) двигаются синхронно, что позволяет снизить нагрузку на карданный вал, который, взаимодействуя с диском, передает крутящий момент.Видео
В сюжете — Принцип работы аксиально поршневого насоса с наклонной шайбой
Достоинства и недостатки
Аксиально-поршневой гидромотор и гидравлический насос данного типа при сравнении с радиальными и паровыми устройствами отличаются следующими достоинствами:
- При достаточно компактных размерах и небольшом весе такие устройства обладают внушительной мощностью и достойной производительностью.
- За счет компактных размеров и небольшого веса насосы, относящиеся к аксиально-поршневому типу, при работе создают небольшой момент инерции.
- Частоту вращения выходного вала аксиально-поршневого гидромотора регулировать очень легко.
- Данные устройства эффективно функционируют даже при достаточно высоком давлении рабочей среды и при этом создают соответствующий крутящий момент выходного вала.
- В таких установках можно изменять объем рабочей камеры, чего не удается достичь при использовании гидронасосов и гидромоторов радиально-поршневых.
- Частота, с которой вращается выходной вал гидромоторов данного типа, в зависимости от модели может находиться в диапазоне 500–4000 об/мин.
- В отличие от насосов радиально-поршневых, которые могут работать при давлении рабочей жидкости, не превышающем значение 30 мПа, аксиальные установки способны функционировать при давлении, доходящем до 35–40 мПа. При этом потери величины такого давления будут составлять всего 3–5%.
- Поскольку поршни аксиальных насосов устанавливаются в рабочих камерах с минимальными зазорами, достигается высокая герметичность таких установок.
- При использовании насосов данного типа можно регулировать как направление подачи, так и давление рабочей жидкости.
Как и у любых других технических устройств, у аксиально-поршневых насосов есть недостатки:
- Такие насосы стоят достаточно дорого.
- Сложность конструктивной схемы значительно затрудняет ремонт аксиально-поршневых гидронасосов.
- Из-за не слишком высокой надежности эксплуатировать гидравлические механизмы данного типа следует только согласно инструкции, иначе можно столкнуться не только с невысокой эффективностью работы такого устройства, но и с его частыми поломками.
- При использовании насосного оборудования данного типа жидкость в гидравлическую систему подается с большой пульсацией и, соответственно, расходуется неравномерно.
- Из-за высокой пульсации, характерной для функционирования таких насосов, гидравлика, которой оснащена трубопроводная система, может работать некорректно.
- Гидравлические механизмы аксиально-поршневого типа очень критично реагируют на загрязненную рабочую среду, поэтому использовать их можно только с фильтрами, размер ячеек которых не превышает 10 мкм.
- Аксиально-поршневые гидравлические устройства из-за особенностей своей конструкции издают при работе значительно больше шума, чем модели насосов и гидравлических моторов пластинчатого и шестеренного типа.
К аксиально-поршневому типу, как упомянуто выше, могут относиться не только гидравлические насосы, но и гидромоторы. Принцип работы гидромотора практически идентичен принципу действия аксиально-поршневого насоса. Основная разница состоит в том, что совершается такая работа в обратной последовательности: в устройство под определенным давлением подается жидкость, которая и заставляет двигаться поршни гидромотора, приводящие во вращение его выходной вал.
Видео
В сюжете — Разборка и промывка гидромотора серия MR100
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Центробежный насос — устройство, принцип действия, преимущества и недостатки
Источник
http://santekhnik-moskva.
blogspot.com/2019/04/Aksialno-porshnevoy-nasos.htmlАксиально-поршневые насосы – Oilgear
Аксиально-поршневые насосы Oilgear с переменным рабочим объемом прекрасно работают с жидкостями с низкой вязкостью. В отличие от конкурентов, наши насосы не ограничены сроком службы подшипников.
Насосы Oilgear с запатентованной технологией Hard-on-Hard, в которой рабочие поверхности превышают показатель Rockwell 65, являются одними из самых прочных и долговечных насосов с переменным рабочим объемом на рынке.
BASICS
Аксиально-поршневой насос переменной производительности обеспечивает точное управление высоким давлением и высокой мощностью в компактном корпусе.
В аксиально-поршневом насосе поршни и цилиндр вращаются вокруг центральной продольной оси. Поршни и колодки перемещаются в цилиндр и выходят из него, потому что они скользят по неподвижному наклонному блоку с переменным углом наклона.
Когда поршни вращаются, они попеременно соединяются с впускным портом и выпускным портом.
Когда поршни проходят через впускное отверстие, они всасывают жидкость в поршневую камеру. Когда они перемещаются по выходному отверстию, они вытесняют жидкость из поршневой камеры.
Скорость, с которой поршни вращаются, управляется механическим входом вращения на валу насоса. Количество жидкости, которая втягивается в поршневую камеру во время вращения, регулируется углом наклона блока перекоса.
Все насосы Oilgear рассчитаны на работу с жидкостями с низкой вязкостью, такими как жидкости с высоким содержанием воды и огнестойкие жидкости, такие как Skydrol™, Stack Magic™, Erifon™ и 98/2. Узнайте больше здесь: Совместимость жидкостей насосов Oilgear.
ПРЕИМУЩЕСТВО OILGEAR
Hard-on-Hard
Самым отличительным компонентом наших насосов является запатентованная технология «Hard-on-Hard» для нашей вращающейся группы. Благодаря нашей запатентованной конструкции ваш насос будет иметь большую устойчивость к загрязнениям, более высокое рабочее давление и способность работать с жидкостями с низкой вязкостью.
Такую непревзойденную долговечность можно найти только в оригинальных насосах Oilgear.
Гидродинамический подшипник
В большинстве аксиально-поршневых насосов конкурентов используются несущие механические подшипники для поддержки вала и вращающегося узла. Однако в шестеренчатых насосах используется запатентованный гидродинамический подшипник. Ствол цилиндра скользит по тонкой пленке масла.
В то время как срок службы подшипника других производителей ограничен (например, B10), наш гидродинамический подшипник не имеет изнашиваемых движущихся частей, что обеспечивает бесконечный срок службы подшипника.
Кроме того, поскольку нет опасений по поводу загрязнения механического подшипника, насосы Oilgear могут работать с широким спектром вязких жидкостей.
Герметичный передний вал
Скорость вращения поршней регулируется посредством механического вращения вала насоса. Количество жидкости, которая втягивается в поршневую камеру во время вращения, регулируется углом наклона блока перекоса.
Все насосы Oilgear рассчитаны на работу с жидкостями с низкой вязкостью, такими как жидкости с высоким содержанием воды и огнестойкие жидкости, такие как Skydrol™, Stack Magic™, Erifon™ и 98/2. Узнайте больше здесь: Совместимость жидкостей насосов Oilgear.
В насосе Oilgear нагрузка воспринимается гидродинамическим подшипником, а не подшипником вала. Это позволяет использовать герметичный подшипник переднего вала. Некоторые преимущества такого подхода к проектированию включают:
- Простота обслуживания вала, подшипника и уплотнения вала
- Быстрое преобразование (т. е. ключевое соединение со шлицами)
- Эксплуатация со специальными жидкостями
- Возможность привода с ременным приводом
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
Способность наших насосов работать на экологически чистых жидкостях с высоким содержанием воды привела к тому, что название Oilgear стало ассоциироваться с рядом брендов жидкостей, таких как Skydrol®, Houghto-Safe®, Erifon®, Stack Magic®, Pelagic® и Oceanic®.
Вот некоторые примеры приложений:
- Испытания аэрокосмических компонентов
- Управление прессом для ковки и экструзии
- Управление процессом гидроабразивной резки
- Подача жидкости для подводного ROV API 53
- Оффшорные гидравлические силовые установки (ГЭС), сертифицированные DNV и ABS
- Активация и управление гидроцилиндром подводного противовыбросового превентора
- Гидростатическая трансмиссия
- Бортовой первичный источник гидравлической энергии
- Точное управление погрузчиком или стрелой
ПОЛНЫЙ АССОРТИМЕНТ ПРОДУКЦИИ
Ознакомьтесь с полным ассортиментом аксиально-поршневых гидравлических насосов Oilgear с переменным рабочим объемом здесь.
Все об аксиально-поршневых насосах
Что такое поршневые насосы?
Поршневые насосы — прочные и относительно простые устройства. Базовый поршневой насос состоит из поршня, камеры и двух клапанов.
Насос работает, опуская поршень в камеру, тем самым сжимая среду внутри. В ручном насосе это обычно воздух. Когда давление воздуха превышает давление пружины выпускного клапана, сжатая среда проходит через открытый выпускной клапан. Когда поршень поднимается обратно, он открывает впускной клапан и закрывает выпускной клапан, тем самым используя всасывание для всасывания новой среды для сжатия.
Хотя поршневые насосы несколько дороже, они относятся к наиболее эффективным типам насосов. Они имеют отличное номинальное давление (до 10 000 фунтов на квадратный дюйм), но их конструкция делает их восприимчивыми к загрязнениям. Они представляют собой отличное решение для многих применений, связанных с перекачкой гидравлического масла под высоким давлением.
Что такое аксиально-поршневые насосы?
Аксиально-поршневые насосы представляют собой объемные насосы, в которых используется несколько цилиндров, сгруппированных вокруг центральной оси. Группа цилиндров, обычно содержащая нечетное число, называется блоком цилиндров.
Поршни внутри каждого цилиндра прикреплены к наклонной шайбе. Перекосная шайба также известна как кулачок или качающаяся тарелка и крепится к вращающемуся валу. Когда вал вращается, угол наклона шайбы изменяется, что приводит к тому, что поршни входят и выходят из соответствующих цилиндров.
Поскольку автомат перекоса расположен под углом к оси вращения, поршни должны совершать возвратно-поступательное движение в осевом направлении, вращаясь вокруг оси блока цилиндров. Осевое движение поршней синусоидальное. Когда поршень поднимается, он движется к пластине клапана. В этот момент вращения жидкость, захваченная между заглубленным концом поршня и клапанной пластиной, выбрасывается в выпускной порт насоса через одно из полукруглых отверстий клапанной пластины. По мере того, как поршень движется обратно к пластине клапана, жидкость выталкивается через выпускной канал пластины клапана.
Аксиально-поршневые насосы могут быть спроектированы как поршневые насосы с переменным рабочим объемом, что делает их очень полезными для управления скоростью гидравлических двигателей и цилиндров.
В этой конструкции наклонная шайба используется для изменения глубины, на которую каждый поршень входит в свой цилиндр при вращении насоса, влияя на объем нагнетания. В некоторых конструкциях используется поршень компенсатора давления для поддержания постоянного давления нагнетания при различных нагрузках. В более дешевых мойках высокого давления иногда используется конструкция с фиксированной скоростью.
В типичном насосе с компенсацией давления угол поворотной шайбы регулируется за счет действия клапана с обратной связью по давлению, чтобы убедиться, что выходной поток насоса точно достаточен для поддержания заданного давления. Если поток нагрузки увеличивается, давление на мгновение снижается, но клапан компенсации давления определяет уменьшение и затем увеличивает угол наклона шайбы, чтобы увеличить выходной поток насоса, восстанавливая желаемое давление.
Каково их применение?
Аксиально-поршневые насосы могут содержать большую часть необходимых элементов управления контуром за счет управления углом наклонной шайбы для регулирования расхода и давления.
Они очень надежны и позволяют сделать остальную часть гидравлической системы, к которой они присоединены, очень простой и недорогой.
Они используются для питания гидравлических систем реактивных самолетов, приводятся в действие шестерней от главного вала газотурбинного двигателя и часто используются в компрессорах автомобильных кондиционеров для охлаждения салона. Конструкция этих насосов соответствует ограниченному весу и ограниченному пространству в моторном отсеке автомобиля, а также снижает вибрацию.
Эти насосы также используются в мойках высокого давления, а осевые поршневые двигатели используются для питания многих машин. Они работают по тому же принципу, что и аксиально-поршневые насосы, за исключением того, что циркулирующая жидкость подается под значительным давлением, а корпус поршня вращается и передает мощность на вал другой машине. Типичное использование осевого поршневого двигателя для привода небольших землеройных машин, таких как погрузчики с бортовым поворотом.
