Аксиально плунжерный насос – Аксиально-плунжерная гидромашина — Википедия

Содержание

Аксиально поршневой насос: принцип работы и устройство

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. Как правило, агрегаты, которые передают энергию воды механическим частям, называются гидромоторами, а агрегаты, выполняющие обратное действие, – гидравлический или паровой насос. Об устройстве аксиально-поршневых агрегатов и пойдёт речь в нашей статье. Причём мы рассмотрим именно гидравлический, а не паровой агрегат. Видео в конце статьи поможет вам понять принцип работы такого насоса.

Характеристики

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

Главным отличием аксиально-поршневых насосов является то, что рабочие камеры в них выполнены в виде расточек в цилиндрическом блоке. При этом они располагаются параллельно (аксиально) поршням и оси (в отличие от радиально-поршневого прибора). Поршни в свою очередь перемешаются в рабочих камерах агрегата, чем способствуют увеличению или уменьшению объёма расточек. За счёт этого происходит всасывание или отдача водной среды во время вращения цилиндрического блока.

По сути, и радиально-, и аксиально-поршневой насос – это объёмный агрегат, который работает за счёт изменения размеров рабочих камер. Эти камеры в свою очередь соединены с входным и выходным патрубками, по которым происходит забор и отдача воды. Причём процесс соединения выполняется поэтапно по истечении определённого промежутка времени. Принцип работы парового, радиально- и аксиально-поршневого агрегата очень похож.

Рекомендуем к прочтению:

Устройство и принцип действия

Принцип действия прибора основан на вращении ведущего вала, действие которого передаётся на специальный цилиндрический блок

Подобное оборудование состоит из следующих узлов и деталей:

  • в цилиндрическом блоке расположены поршни;
  • есть основной или ведущий вал;
  • шатуны;
  • распределительное устройство;
  • упорный диск.

Принцип действия прибора основан на вращении ведущего вала, действие которого передаётся на специальный цилиндрический блок. Во время этого происходит поступательное движение поршней в направлении оси блока. В итоге механизмы выполняют возвратно-поступательные движения (аксиальные), благодаря которым и был назван прибор.

В результате движения поршней в цилиндре происходит всасывание и выталкивание жидкости. Стыковка с всасывающей и подающей линией происходит через специальные отверстия в распределительном приспособлении. Чтобы избежать неисправностей, цилиндрический блок выполнен так, что он плотно прижимается к распределительному механизму. Для большей надёжности отверстия этого механизма разделены с помощью уплотняющих перемычек. Для уменьшения гидроудара эти перемычки укомплектованы дроссельными канавками. Благодаря им давление рабочей среды в цилиндрах повышается плавно.

Разновидности

Аксиально-поршневое оборудование с наклонной шайбой. У таких приборов приводной вал соединён с цилиндрическим баком и закреплён на подшипниках

В отличие от парового и радиально-поршневого насоса агрегаты аксиального типа делятся на два вида:

Рекомендуем к прочтению:

  1. Аксиально-поршневое оборудование с наклонной шайбой. У таких приборов приводной вал соединён с цилиндрическим баком и закреплён на подшипниках. В рабочих камерах находятся поршни, которые опираются на наклонную шайбу. Рабочая поверхность этой шайбы в свою очередь образует перпендикуляр к оси блока с цилиндрами. Благодаря такому углу наклона во время вращательных движений ротора поршни выполняют возвратно-поступательные движения. За счёт этого увеличивается или уменьшается объём камер. Это способствует всасыванию или выталкиванию воды через отверстие в распределительном диске. Чтобы получить регулируемый насос, необходимо изменить угол наклона шайбы. Благодаря этому агрегат будет изменять подачу жидкости. Для изменения направления подачи воды необходимо отрегулировать обратный наклон цилиндрического блока относительно вертикали приводного вала. Так выполняется реверсирование подачи воды. Благодаря такому принципу действия всасывающий и нагнетательный трубопроводы не меняются местами. Агрегаты этого типа обычно используются для работы в среднем и тяжёлом режиме.
  2. Аксиально-поршневое изделие с наклонным блоком. У таких насосов в отличие от парового и радиально-поршневого агрегата приводной вал выполнен в форме буквы «Т». Он крепится в радиально-упорных подшипниках. Блок цилиндров в свою очередь опирается на отдельную ось и расположен под определённым углом к оси вала. В цилиндрическом блоке есть несколько аксиальных расточек, в которых находятся поршни. Они соединены с валом посредством шатунов. Когда происходит вращение вала, цилиндрический блок также приходит в движение за счёт передачи движения посредством поршней и шатунов. Устройство и принцип работы этого аксиального насоса основаны на том, что благодаря углу между валом и блоком цилиндра часть поршней будет выходить из ротора, в то время как другая часть сможет задвигаться внутрь. За счёт такого действия объём рабочих камер будет уменьшаться или увеличиваться, вызывая нагнетание или всасывание воды. Для всасывания и подачи водной среды используется специальное окно в днище цилиндрического блока, а также отверстие в распределительном диске. Дальше вода продвигается по каналам в корпусе насосного оборудования. В отличие от парового и радиально-поршневого насоса в таком аксиальном агрегате можно изменять величину хода поршней. Для этого необходимо изменить угол наклона цилиндрического блока. Это будет способствовать изменению показателя рабочего объёма насосного оборудования. Такие агрегаты можно назвать оборудованием с регулируемой подачей.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество таких приборов перед другими агрегатами состоит в том, что они могут функционировать при высоком давлении

В отличие от парового и радиально-поршневого агрегата аксиально-поршневые насосы имеют следующие преимущества:

  • Это довольно компактные агрегаты с небольшим весом. Однако, несмотря на это, они имеют довольно внушительную мощность и производительность.
  • Благодаря небольшим размерам рабочих деталей достигается малый момент инерции.
  • В агрегатах аксиального типа можно легко и быстро отрегулировать частоту вращения мотора.
  • Основное преимущество таких приборов перед другими агрегатами состоит в том, что они могут функционировать при высоком давлении. При этом во время работы наблюдается довольно высокая частота вращения. Кроме этого в процессе работы можно менять рабочий объём агрегата.
  • Ещё одним плюсом является то, что диапазон вращения прибора составляет 500-4000 об./мин. По этим характеристикам они значительно превосходят агрегаты радиального типа.
  • Эти насосы могут без проблем работать при давлении равном 35-40 мПа, чем намного лучше радиально-плунжерных приборов, которые имеют рабочее давление в пределах 30 мПа. При этом объёмные потери аксиальных насосов намного меньше и составляют 3-5 % от номинальной подачи.
  • Благодаря небольшим зазорам между поршнями и расточками обеспечивается высокая герметичность рабочих камер.
  • Преимущество состоит и в том, что вы можете регулировать направление и силу подачи жидкости.

Однако данные устройства имеют и некоторые недостатки, среди которых стоит отметить следующие:

  • Цена подобного оборудования немаленькая.
  • Очень сложная конструкция затрудняет ремонт и обслуживание агрегата.
  • Если эксплуатацию прибора проводить без соблюдения инструкции, могут возникать частые поломки, виной чему невысокая надёжность прибора.
  • Во время работы такого насоса вода подаётся и расходуется неравномерно, то есть происходит большая пульсация.
  • Во всей водопроводной системе с таким насосным оборудованием также наблюдается большая пульсация.
  • Из-за высокой сложности конструкции ремонт оборудования может занять довольно продолжительное время.
  • Чувствительность к загрязнённой рабочей среде. Для этого водную среду необходимо очищать от примесей размером не менее 10 мкм.
  • В отличие от шестерённых и пластинчатых агрегатов насосы аксиального типа издают больше шума при работе.

Видео об особенностях устройства и работы аксиально-поршневого насоса:

vodakanazer.ru

инженер поможет - Аксиально-поршневой насос

 

Большее распространение получил вид аксиально-плунжерного насоса.

Аксиально-поршневые агрегаты не только как насосы, но и гидродвигатели. Например, аксиально-поршневой гидродвигатель применяется для привода звёздочки вращающей гусеницы, или там где устройство представляет собой манипулятор и управляется джойстиком, а так-же часто применяется в авиастроении для перекачки жидкостей и многого другого.

 

  1.  Особенности

Кинематической основой аксиально-поршневых насосов является, так же как и у радиальных насосов, кривошипно-шатунный механизм, где скорость перемещения поршня относительно цилиндра изменяется по синусоидальному закону.

В общем виде работа насоса заключается в поочерёдном увеличении рабочих камер в зоне всасывания во время поворота вала вокруг своей оси, и поочерёдном уменьшении камер при прохождении зоны нагнетания, выталкивая рабочую жидкость из насоса.

Для избегания гидроудара, в момент приближения камер наполненных рабочей жидкостью к окну в которое должно произойти нагнетание, делают канавки направленные в сторону окна, по которым вытесняемая жидкость начинает перетекать в окно нагнетания. А чтобы не создался вакуум, когда камера идёт от окна нагнетания к окну всасывания, делают проточки соединённые с окном всасывания.

 

Рисунок 1. Принципиальные схемы аксиально-поршневых насосов:

1 и 3 - окна; 2 - распределительное устройство; 4 - поршни; 
5 - упорный диск; 6 - ведущий вал; 7 - шатуны; 8 - блок цилиндров
а - с силовым карданом; б - с несиловым карданом; 
в - с точечным касанием поршней; г - бескарданного типа

Существует два типа аксиально-поршневых машин, отличающихся по конструктивному исполнению:

Первый тип это аксиально-поршневая гидромашина с наклонным диском, представлена на рисунке 1 а,б.  Агрегаты такой конструкции предназначены для работы в средне- и тяжелонагруженных режимах.

Второй тип это аксиально-поршневая гидромашина с наклонным цилиндром. Регулировка производительности данного агрегата может осуществляется изменением наклона блока цилиндров в диапазоне около 25 градусов.

Развернув блок цилиндров(или наклонный диск) в противоположную сторону можно осуществить реверс движения рабочей жидкости не переделывая магистрали подходящие к машине.

  1.  Характеристики и их влияние

Аксиально-поршневые насосы требуют прецизионной обработки, которая даёт некоторые преимущества. Во первых позволяет снять с агрегата давление рабочей магистрали на уровне 35-40Мпа, что превосходит по давлению радиально-плунжерные и лопастные. По вторых, из-за маленьких зазоров объёмные потери такого насоса составляют всего 3-5% рабочей жидкости.

Рабочие диапазоны вращения данного насоса 500-4000 оборотов в минуту.

Ещё можно отметить компактность и малый вес по сравнению с другими конструкциями поршневых насосов. Малые детали и расположение камер вдоль приводного вала дают меньшие вибрации и низкую инерцию.

Регулировка производительности может осуществляться в процессе работы агрегата.

Данный насос также имеет ряд недостатков, вызванных конструкцией.

Первый недостаток это высокая цена, из-за прецизионной обработки деталей. Отсюда вытекает также необходимость отфильтровывать рабочую жидкость до фракции примесей не более 10мкм, во избежание поломки в следствии повышенного износа или заклинивания.

Конструкция является довольно сложной, и требует высокой квалификации ремонтного персонала.

Также в процессе работы насоса наблюдается высокая пульсация рабочей жидкости в магистрали.

 

 

 

 

  1.  Анализ фирм производителей

Запрос на поисковом сайте выдал на вскидку несколько отечественных производителей гидравлических насосов и машин, в частности в каталогах этих компаний присутствовало большое количество моделей аксиально-поршневых насосов.

А) АР ГИДРАВЛИКА, отечественное предприятие, выпускающее насосы с наклонным диском (расход 42-105 л при 1400об/мин) и наклонным блоком (расход 61-162 л при 1000об/мин), рабочее давление 40 МПа.

Б) ГИДРОПРОЕКТ, отечественное предприятие, выпускающее насосы с наклонным диском (расход 56-200 л /мин), рабочее давление 32 МПа.

В) psm-hydraulics - отечественное предприятие, выпускающее нерегулируемые насосы с наклонным диском  и наклонным блоком, рабочее давление 40 Мпа, а так же ряд регулируемых.

Г) SamHydraulik– итальянская компания, ведущий производитель гидравлического оборудования, работает на международном рынке более 30 лет. В линейку выпускаемой продукции также входят аксиально-поршневые моторы и насосы (расход от 36,4-540 л/мин, двление 430 бар, пиковое 480).

Учитывая политику импортозамещения в нашей стране, в списке подавляющее большинство производителей отечественные. Но даже если сравнить с продукцией итальянского производства, видно что отечественные производители практически не уступают по производительности и рабочему давлению. Ещё несколько плюсов в поддержке отечественных товаров заключаются в том, что всегда имеются запчасти для проведения ремонта оборудования, а так-же цена на нашу продукцию ниже чем на зарубежные аналоги.

  1.  Конструктивные схемы и типовые рабочие характеристики

Как видно из рисунка 1, насосы отличаются в выборе рабочей схемы. Существует 4 типовые схемы по принципу которых строятся аксиально-поршневые насосы.

- Схема первая (рис.1а). Приводной вал соединяется с наклонным диском через силовой кардан, передающий вращение. При таком соединении диск и поршни соединяются специальными шатунами.

- Схема вторая(рис.1б). В этом случае синхронизация вращения происходит через двойной кардан, который максимально разгружается за счёт более пологого угла. В таком случае приводной вал вращается вместе с диском.

- Схема третья (рис.1в). Особенность этой схемы в том, что от наклонного диска к поршням не идут никакие шатуны и нет никаких карданов. Работа заключается в нажатии диском на поршни в местах касания. Для обеспечения работоспособности данного способа, в цилиндры вкладывают пружины, которые отводят поршень назад до касания с диском. Простая конструкция

- Схема четвёртая (рис.1г). Данная схема работает за счёт соединения диска с поршнями через шатуны и шайбы. Блок при такой конструкции отклонён в среднем на 25 градусов.  Величина подачи зависит только от хода поршней, регулировка которых осуществляется изменением наклона блока цилиндров.

  1. Испытания

Насосы и гидромотроы в обязательном порядке подвергают испытаниям на гидростенде. Во время проверки выясняют такие параметры как: мощность, кпд, уровень шума, наработку моточасов на отказ.

Срок службы зависит от режима эксплуатации — от давления жидкости и частоты вращения. На практике доказано что при номинальном давлении и чистой рабочей жидкости наработка составляет тысячи моточасов. При увеличении частоты вращения против номинального долговечность снижается примерно пропорционально повышению частоты вращения. Срок службы увеличивается в несколько раз при снижении давления против номинального. Так, при увеличении давления против номинального значения на 25 % частота вращения для сохранения нормальной долговечности должна быть снижена примерно в 2 раза.

При испытаниях было установлено следующее:

При проверке на стенде аксиально-поршневой агрегат с конструкцией наклонного блока отработал 10 тысяч часов при давлении 32 мегапаскаля.

Отмечается небольшая разница в показаниях моторесурса аксиально-поршневых агрегатов с наклонным диском. При равных условиях такой агрегат отработал на 3 тысячи часов больше чем агрегат с наклонным блоком.

КПД аксиально-поршневого насоса с наклонным диском составляет 0,90.

В то время как насос с наклонным блоком выдаёт КПД в районе 0,93, потому что в таких агрегатах наблюдается минимизация явления кавитации, по сравнению с другими вариантами.

Уровень шума примерно 80-90 Дб.

  1. Возможные неисправности

При появлении сильного шума, плавающих оборотов, снижения давления гидросистемы имеет место износ деталей. Грязная рабочая жидкость при продолжительной работе может откладываться на рабочих поверхностях и привести в дальнейшем к заклиниванию, либо послужить мелким абразивом и усилить износ трущихся частей.

В таком случает ремонт будет сложным и дорогостоящим, и долгим по времени из-за прецизионных деталей. Целесообразнее сразу устанавливать новое изделие.  Компания psm-hydraulics представляет отдельно в своей линейке аксиально-поршневые насосы картриджного типа для легкой замены. 

engcrafts.com

устройство и принцип работы. Советы по выбору и отзывы :: SYL.ru

Гидравлические устройства используются в различных сферах деятельности уже в течение длительного времени и по сегодняшний день не теряют своей актуальности. Всевозможные гидромоторы и гидронасосы можно увидеть в самых разнообразных механизмах, в которых предусматривается необходимость в передаче существенных усилий. Гидравлические машины представляют собой устройства, при помощи которых сообщается механическая энергия рабочей жидкости, проходящей через них, или же, наоборот, получающие от этой жидкости энергию для последующей передачи рабочему органу. Первые и представляют собой насосы аксиально-поршневые, в то время как вторые являются гидромоторами.

Где они используются?

На сегодняшний день использование различных гидронасосов можно встретить в достаточно большом количестве отраслей техники, начиная от стандартных систем водоснабжения различных жилых домов и предприятий и заканчивая подачей топлива в специализированных силовых установках для космических станций.

В наши дни наиболее широким распространением пользуются лопастные и объемные гидронасосы. В лопастных рабочими органами выступают колеса, которые оснащаются специальными лопастями. В данном случае энергия передается путем динамического взаимодействия лопастей рабочего колеса с жидкостью, обтекающей их. Если в таком насосе энергия передается непосредственно от колеса к жидкости, то если речь идет о лопастном гидродвигателе, в данном случае уже жидкость будет передавать энергию колесу.

На чем основан принцип работы

Принцип работы, который используется объемными гидромашинами, базируется на изменении текущего объема рабочих камер, соединенных с определенной периодичностью с патрубками выхода и входа. В частности, в эту группу входят всевозможные поршневые, винтовые, шестеренные, а также насосы аксиально-поршневые.

Что это такое?

Гидравлические машины, входящие в группу аксиально-поршневых, при передаче одинаковой мощности в сравнении с прочими устройствами отличаются предельно возможной компактностью и, соответственно, имеют небольшой вес. Благодаря использованию своих рабочих органов, у которых присутствуют незначительные радиальные размеры, и, следовательно, относительно небольшой момент энергии, насосы аксиально-поршневые обеспечивают возможность предельно быстрой корректировки частоты вращения.

Помимо этого, среди преимуществ подобных устройств стоит выделить также то, что они могут работать в условиях высокого давления, отличаются значительной частотой вращения, а также предусматривают возможность изменения рабочего объема.

Преимущества

Аксиально-поршневые насосы работают в частотном диапазоне от 500 до 4000 оборотов в минуту, что и является наиболее весомым доводом в пользу их применения по сравнению с различными радиально-поршневыми устройствами, предел которых достигает 1500 оборотов. Также стоит отметить тот факт, что работать эти устройства могут даже в условиях давления не более 40 мегапаскалей, в то время как у упомянутых выше устройств данный предел составляет 35 мегапаскалей.

Недостатки

Если же говорить о том, какие недостатки имеют аксиально-поршневые насосы, стоит отметить то, что они имеют немалую стоимость, отличаются предельной сложностью своей конструкции и, следовательно, характеризуются далеко не самой высокой надежностью. Помимо этого в процессе их работы присутствует значительная пульсация подачи, вследствие чего появляется также пульсация давления в используемой гидравлической системе.

Что в него входит?

В традиционной сборке промышленные насосы данного типа включают в себя специализированный блок цилиндров, который дополнительно оборудуется поршнями, а также упорный диск, ведущий вал, шатуны и распределительный агрегат. В процессе работы гидравлического насоса одновременно с запуском вращения вала начинает работать также блок цилиндров, при этом стоит отметить тот факт, что поршни не просто будут вращаться, а также перемещаются вдоль оси данного блока, совершая возвратно-поступательные движения. Именно благодаря такому принципу работы эти промышленные насосы и получили название аксиально-поршневых.

Как они работают

Пока поршни будут выдвигаться из цилиндров, устройством будет осуществляться всасывание, при движении же их осуществляется нагнетание. Через окна, которые имеются в распределительном агрегате, каждый отдельный цилиндр поочередно объединяется с напорной и всасывающей линиями. Для того чтобы исключить возможность объединения всасывающей и напорной гидравлический линий между собой, блок цилиндров предельно плотно прижимается к распределительному агрегату, в то время как его окна разделяются между собой при помощи уплотнительных перемычек. Для того чтобы минимизировать гидравлические удары во время преодоления цилиндрами данных перемычек, в них проделываются специальные дроссельные канавки, за счет чего обеспечивается равномерное повышение давления рабочей жидкости.

Принцип работы аксиально-поршневого насоса предусматривает использование цилиндров в качестве рабочих камер, при этом они размещаются аксиально по отношению к оси ротора. В качестве вытеснителей в данном случае используются сами поршни. В зависимости от того, какая преобладает характеристика насоса, а также какие он имеет конструктивные особенности, эти агрегаты могут оснащаться наклонным диском или же наклонным блоком цилиндров. Цилиндровые блоки такого формата достаточно часто встречаются в приводах тех машин, которые функционируют в средних или же достаточно тяжелых режимах работы, а также довольно часто включаются, так как они отличаются более высокой степенью надежности в условиях переменных нагрузок, а также являются менее чувствительными к всевозможным загрязнениям жидкости по сравнению с насосами с наклонным диском.

Какими они бывают?

Все аксиально-поршневые устройства, которые используются на сегодняшний день, изготавливаются в соответствии с четырьмя основными схемами, в зависимости от чего меняется и характеристика насоса.

- Первый вариант. Приводной вал и наклонный диск объединяются силовым кардном в виде универсального шарнира с двумя степенями свободы. В данном случае диск с поршнями объединяется при помощи специализированных шатунов.

Крутящий момент передается от двигателя к блоку цилиндров при помощи кардана и наклонного диска. Первоначально блок прижимается непосредственно к распределительному устройству при помощи пружины, после чего в процессе работы насоса для этого уже используется рабочая жидкость. Крутящий момент, который передается блоку цилиндров, полностью преодолевает те силы трения, которые образуются между торцевой частью блока и непосредственно самим распределительным устройством.

- Второй вариант. В данном случае принцип работы аксиально-поршневого насоса предусматривает использование двойного несилового кардана, и отличаются такие устройства тем, что в данном случае угол между осями ведущего и промежуточного валов является равным осям ведомого и промежуточного валов. В конечном итоге обеспечивается максимально возможная синхронизация вращения ведущего и ведомого валов, в то время как кардан полностью разгружается. Это обеспечивается благодаря тому, что при помощи диска крутящий момент передается от приводного мотора, при этом данный диск производится вместе с валом.

- Третий вариант. В данном случае устройство аксиально-поршневого насоса представляет собой использование наклонного диска, а сами агрегаты называются насосами с точечным касанием. Для такого оборудования является характерным значительное упрощение конструкции, так как полностью отсутствуют шатуны и карданные валы, однако для того, чтобы добиться запуска данной машины в режиме гидронасоса, нужно принудительно выдвинуть поршни из цилиндров, вследствие чего прижать их к наклонному диску.

Для этого применяются специальные пружины, которые находятся непосредственно в самих цилиндрах. В связи с простотой конструкции, соответственно, в данном случае реже требуется ремонт насосов. В частности по такой технологии изготавливаются популярные на сегодняшний день гидромашины Г15-2, отличающиеся небольшой мощностью.

- Четвертый вариант. Работа аксиально-поршневого насоса бескарданного типа предусматривает объединение ведущего вала и блока цилиндров при помощи шайбы и шатунов. Если говорить о преимуществах таких устройств по сравнению с теми, в которых используется карданная связь, стоит выделить предельную простоту изготовления, а также надежность в эксплуатации при минимальных размерах блока цилиндров. Такой конструкцией оснащаются аксиально-поршневые гидравлические машины серий 300 и 200. В данном случае подача непосредственно зависит от величины хода поршня, которая определяется углом наклона блока цилиндров или же диска. В преимущественном большинстве случаев этот угол составляет около 25 градусов. Если же в агрегате предусматривается возможность изменения угла наклона в процессе работы, то их называют так: насосы аксиально-поршневые регулируемые. Конечно, более оптимально использовать именно регулируемые устройства, но их стоимость может быть существенно больше стандартного оборудования.

Где применяются

На сегодняшний день аксиально-поршневые насосы, цена которых незначительно в большинстве случаев превышает стоимость других распространенных типов гидравлических устройств (от 4 тыс. долларов), являются одними из наиболее распространенных, и используются не только в качестве насосов, но и гидродвигателей. В частности, их сегодня можно встретить в гидравлических системах специализированных одноковшовых экскаваторов, в конструкции приводов всевозможных бульдозеров, в которых осуществляется управление по принципу джойстика. Помимо этого, данное оборудование активно используется при конструировании гидроприводов всевозможных станков, асфальтовых катков, а также самой разнообразной авиационной техники.

По каким критериям нужно выбирать?

Есть несколько основных критериев, по которым нужно выбирать насосы. Так вы сможете обеспечить себе не только оптимальную стоимость и характеристики устройства, но и исключите возможность того, что часто придется делать ремонт насосов вследствие их неисправности:

  • Габариты. Наиболее оптимальным является использование насосов с НД, так как в них отсутствует слишком громоздкий узел подшипников, консольный вал и специальная отклоняемая люлька, в которой располагается блок цилиндров. Особенно это относится к регулируемым устройствам. Помимо этого, момент инерции в люльках в насосах с НД значительно меньше по сравнению с НБ, в связи с чем они отличаются более высоким быстродействием при необходимости изменения подачи.
  • Трудоемкость в изготовлении. Опять же, более актуально будет использовать насосы с НД, так как они отличаются незначительной металлоемкостью, а также минимальным числом деталей повышенной точности. Многие эксперты говорят о том, что насосы с НБ изготавливать приблизительно на 8-12% сложнее по сравнению с насосами с НД, так как в них присутствует более сложная поршневая группа и различные синхронизирующие устройства.
  • Долговечность. В данном случае насосы с НД отличаются меньшей нагруженностью подшипников, а также предусматривают более широкое использование гидростатических опор. Стоит отметить тот факт, что в устройствах с НБ нагрузка на подшипники практически не зависит от угла наклона блока, в то время как в машинах с НД она является пропорциональной тангенсу данного угла. Данное обстоятельство, а также незначительная энергия вращающихся деталей довольно выгодно отличают эти устройства при необходимости их использования в насосных агрегатах переменной производительности с постоянным давлением. Таким образом, при давлении 32 Мпа гидронасосы с НБ смогут работать около 10000 часов, в то время как при одинаковых условиях НД насосы работают более 13000 часов.
  • КПД. С этой точки зрения насосы с НБ являются более актуальными, так как в НД-насосах присутствуют значительные механические потери из-за более высоких радиальных сил, оказывающих влияние на поршни, широкого использования гидростатических опор, а также значительных линейных скоростей в парах трения, такие устройства отличаются большей утечкой. В целом именно эти факторы в конечном итоге обуславливают более низкий КПД. Таким образом, при том же давлении 32 Мпа КПД устройств с НД составляет около 90%, в то время как машины с НБ будут иметь КПД на уровне 92-93%.
  • Частота вращения. Поршень насоса с НБ позволяет обеспечивать систему распределения с минимальными радиальными размерами. При ограниченности линейных скоростей предусматривается возможность их использования при предельно высоких частотах вращения, что в конечном итоге позволяет добиться значительной энергоемкости данного оборудования.
  • Всасывающая способность. По этому параметру также схема насоса с НБ смотрится более привлекательно, потому что они оснащаются меньшими размерами окружных скоростей окон цилиндров, в то время как сами окна могут иметь достаточно больше размеры, что минимизирует возможность снижения подачи из-за кавитации. Всасывающая способность таких насосов выше по той причине, что у них присутствуют минимальные мертвые объемы рабочих камер, а помимо этого проточные части насосов являются более короткими, что также позволяет снизить потери.

www.syl.ru

Аксиально поршневой насос: принцип работы, отзывы, цены

Насос аксиально поршневой характеризует специального типа рабочие полости, представленные технологическими расточками, проделанными в блоке цилиндров. Они проделаны параллельно к оси помпы и ходу поршней, перемещающихся в этих функциональных полостях. Исходя из сказанного, принцип действия заключается в увеличении или уменьшении функциональной полости, что провоцирует засасывание перекачиваемой жидкости либо ее выдавливание в процессе вращения, создающегося в блоке цилиндров.

Насосы с наклонным блоком или шайбой

У помп с наклонным блоком рабочий цилиндр установлен под небольшим углом. Название изделия получило от типа расточек, которые представляют собой рабочие полости. В технологичном словаре они называются аксиальными. У таких помп принцип работы схож с двигателем внутреннего сгорания. Вращательное действие передается через ведущий вал непосредственно в блок цилиндров через шатуны на поршни, часть которых, до определенной метки, подается ротором. Иная часть погружается внутрь него. Получаемая разница положений уменьшает или увеличивает полезный объем аксиальных камер, что и сопровождается засасыванием жидкости с проталкиванием подающими магистралями к пункту сброса.

Схема прибора, где приводной вал закрепляется с цилиндром и установлен на подшипники

Засасываемая жидкость вытесняется из технологических полостей сквозь специальные окна, которые вырезаны в донышке блока цилиндров, а также сквозь окна-отверстия, проделанные в распределяющем диске. Оттуда она поступает в выводные каналы корпуса и в подающую магистраль.

Рабочий объём аксиальных расточек пропорционален углу наклона функциональных цилиндров. Изменяя его, будет также увеличиваться или уменьшаться количество пропускаемой жидкости за определенную единицу времени.

Таким образом, переменная величина угла наклона в помпе будет указывать на то, что ее тип – это насос располагающий регулируемой подачей.

Принцип работы насоса с наклонной шайбой, практически ничем не отличается от уже представленного выше. Как и в первом случае по аксиальным расточкам в блоке цилиндров двигаются поршни. Они опираются на технологическую наклонную шайбу, которая служит им рабочей поверхностью, создавая угол перпендикулярный оси функциональных блока цилиндров.

Крутящий момент АПГ

Соответственно изменяя угол наклона оговариваемой шайбы, оператор получает возможность регулировать объемы вытесняющей помпой жидкости. Такие насосы являются регулируемыми. Секрет их многофункциональности заключается в возможности создавать реверсируемую подачу жидкости, соответственно, принимающий трубопровод и подающий не меняются местами.

ВИДЕО: Принцип работы аксиально поршневого насоса с наклонной шайбой

Регулируемые агрегаты с наклонным диском

В рассматриваемом примере помпа с наклонным диском применяется в системе объемных гидроприводов, у которых собственно помпа и гидронасос представлены двумя отдельными самостоятельными функциональными агрегатами, работающими по принципу закрытой системы. Не менее активно их используют и в мобильных конструкциях, оснащённых гидроприводным ходом, и в технологически сложном оборудовании:

  • комбайны,
  • подъемные краны
  • дорожные вибро-уплотнители,
  • бетоносмесители на автомобильной платформе и т.д.

Широкое применение изделия получили благодаря легко усваиваемой системе управления и малым функциональным габаритам.

Жидкостная подача помпы с наклонным диском непосредственно зависит от вращательных оборотов ротора и размеров аксиальных полостей, которые регулируются с помощью угла наклона поворотного диска, функциональной поверхности изделия. Создавая наклоны этого диска в противоположные стороны по отношению к нейтральному исходному положению, оператор получает возможность изменять направление течи подаваемой жидкости или реверсировать его.

Схема агрегата с наклонным блоком

Стоит отметить, что помпы высокого давления отличаются технологически предсказуемой возможностью работы в паре с гидрораспределителем. Отличаются они от других типов этого класса буквенными маркировками:

Маркировка

Технические характеристики

МН

Гидромеханическая сложно инженерная пропорциональная стартовая система предоставляет оператору возможность удержания наклонного диска в требуемом положении с помощью специального рычага управления в требуемом положении для поддержания необходимого уровня подачи жидкости

ER

Трехпозиционный электрический управляющий блок, используемый по принципу включить/выключить/включить. Возможна дуплексная работа с регулировочным блоком максимального функционального объема

HD

Стартовая гидравлически-пропорциональная сложно инженерная система способствует удержанию оператором наклонного диска в требуемом положении по средствам гидравлического управляющего сигнала. Применяется в сложных технологических комплексах и/или машинах

EP

Пропорциональная сложно инженерная электрического плана система управления предназначается для бесступенчатого изменения рабочих аксиальных камер помпы. Эффект достигается путем изменения силы электрического тока подающегося на два пропорционально типовых магнита. Технологически изделие располагает возможностью работы помп по системе «тандем» или парно

Нерегулируемые с наклонным блоком

Ничего особенно устройство аксиально поршневого насоса собой не представляет. Спектр их применения крайне узкопрофильный. Они разрабатывались для работы на гидроприводных объемных машинах. По своему функционалу насос с наклонным блоком преобразовывает механическую энергию, получаемую от вращательного движения приводного вала в гидравлическую для создания движения жидкостных потоков. Стоит отметить, что подача перекачиваемой жидкости будет всегда пропорционально равна рабочему объему аксиальных полостей, а также скорости вращения рабочего вала.

Устройство нерегулируемого АПГ

Оговариваемые помпы применяются исключительно в гидравлических системах открытого типа. Оговариваемые поршневые насосы, принцип работы которых фактически универсален, выпускаются не только с левым вращением вала, но также и правым. Способ выноса вала избирается соответственно рабочей ситуации или планом применении.

ВИДЕО: Устройство насоса

Для открытых гидросистем с возможностью регулировки

Предлагаемый аксиальный насос или же плунжерный, как его еще называют, оснащен возможностью регулировки объема рабочих полостей-расточек благодаря присутствию наклонной шайбы. Такого типа помпы широко применяют в тех областях, где присутствует работа с высокими давлениями в подающих трубопроводах.

Регулируемый для открытых гидросистем

В частности, они широко используются в:

  • дорожно-строительных гидросистемах;
  • открытых централизованных;
  • машинах обслуживающих шахты.

Достижение требуемого показателя давления происходит методом манипуляций с регулятором подачи. С его помощью в подающем трубопроводе происходит ограничения максимального сжатия жидкости и поддержание достигнутого показателя на протяжении необходимого времени работы изделия, несмотря на скорость движения приводного вала и/или подающиеся на него нагрузки.

Этот агрегат также способен к работе в тандеме с другими подающими аппаратами, как например, с помпами шестеренного типа.

Преимущества и недостатки

Однозначного ответа в этих вопросах искать нельзя. Все зависит от конкретной рабочей ситуации. Исходя из нее, потребуется регулируемый или нерегулированный насос. Тем не менее, даже в таких типах помп есть как положительные моменты, так и отрицательные. Среди положительных характеристик потребители отмечают:

  1. Возможность оператора провести регулировку направления подачи жидкости.
  2. Чрезвычайно высокую степень герметичности аксиальных полостей.
  3. Работу с предельно высокими степенями сжатия при компактных размерах.

Относительно недостатков отмечают:

  1. Невозможность работы с загрязненными рабочими жидкостями.
  2. Внушительный шумовой порог.
  3. Высокий ценовой эшелон изделия.

ВИДЕО: Принцип работы аксиально-поршневого регулируемого гидронасоса


www.portalteplic.ru

Аксиально-поршневые насосы

Аксиально-поршневые насосы – это разновидность роторно-поршневых гидромашин с аксиальным расположением цилиндров (т.е. располагаются вокруг оси вращения блока цилиндров, параллельны или располагаются под небольшим углом к оси).Существует деление по типу вытеснителя на аксиально-плунжерные и аксиально-поршневые гидромашины. Отличаются они тем, что в первых в качестве вытеснителей используются плунжеры, а во вторых — поршни см. рис.1.

рис.1

Насосы данного типа являются самыми распространёнными в современных гидроприводах. По количеству конструктивных исполнений они во много раз превосходят прочие типы гидронасосов. Эти насосы обладают наилучшими габаритно-весовыми характеристики (иными словами имеют высокую удельную мощность), обладают высоким КПД.Насосы этого типа способны даватьдавление до 40МПа и работать на высоких частотах вращения (насосы общего применения имеют частоты до 4000 об/мин, но существуют специализированные насосы этого типа с частотами вращения до 20000 об/мин).

Все аксиально поршневые насосы можно разделить на 2 типа:

Снаклонным блоком (ось вращения блока цилиндров располагается по углом к оси вращения вала)
С наклоннымдиском (ось вращения блока цилиндров совпадает с осью вращения вала)
На рис.2  показана конструктивная схема аксиально поршневого насоса с наклонным блоком. При вращении вала насоса, вращается шарнирно соединенный с ним блок цилиндров. При этом поршни совершают поступательные движения. Блок цилиндров прилегает к распределителю который имеет два паза: один паз соединен с линией всасывания, а другой с линией нагнетания. При выдвижении поршня цилиндр движется над пазом всасывания (см. вид А рис.2) и наполняется жидкостью. После прохождения нижней мертвой точки (точки в которой поршень находится в максимально выдвинутом состоянии) цилиндр соединяется с пазом нагнетания в распределителе и начинает вытеснять жидкость из цилиндра пока не достигнет верхней мертвой точки (точки в которой поршень находится в максимально утоленном в цилиндр состоянии). Далее Цилиндр снова соединяется с пазом всасывания и цикл повторяется. Система распределения используемая в данной конструкции насоса называется золотниковой.

рис.2

Утечки из цилиндров во время нагнетания скапливаются в корпусе насоса. Чтобы не допустить роста давления в корпусе, на насосах данной конструкции имеется линия дренажа. Если ее заглушить, то это приведет к выходу из строя манжеты вала и нарушению герметичности насоса, а в некоторых случаях – к разрушению корпуса насоса.

На рис.3 показана конструкция насоса с наклонным диском.

рис.3

Принцип работы насоса с наклонным диском аналогичен работе насоса с наклонным блоком. Насос данной конструкции так-же имеет золотниковое распределение. Отличие конструкций состоит в соосности осей вала и блока цилиндров.

Рабочий объем аксиально-поршневых насосов можно рассчитать из следующего выражения:

где z – число поршней

dп – диаметр поршня

Dц– диаметр расположения цилиндров

γ – угол наклона диска(блока)

Для насосов конструкций рис. 2,3 возможны исполнения с изменяемым рабочим объемом. Изменение рабочего объема происходит за чет изменения угла наклона диска или блока (в зависимости от конструкции).

Для аксиально-поршневых насосов необходим механизм синхронизации вращения приводного вала и блока цилиндров. Существует четыре основных способа такой синхронизации:

Синхронизация одинарным (силовым) карданом
Синхронизация двойным (несиловым) карданом
Синхронизация шатунами поршней (бескарданная схема)
Синхронизация коническим зубчатым зацеплением.
Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком представлен на рис.4. В данной конструкции синхронизация вращения вала и блока цилиндров осуществлена посредством конической зубчатой передачи.

Регулируемый аксиально-поршневой насос с наклонным диском представлен на рис.5.

рис.4

рис.5


Рассмотрим еще одну довольно распространённую конструкцию насоса с наклонным диском. Это конструкция аксиально-плунжерного насоса с неподвижным блоком, клапанным распределением и приводом плунжеровкулачкового типа (вращающейся наклонной шайбой). По ГОСТ 17398-72 этот тип насоса классифицируется как аксиально-кулачковый. Схема такого насоса показана на рис.6.

рис.6

Эта конструкция имеет принципиальные отличия от конструкции изображенной на рис.3. Насос на рис.6 в отличие от предыдущей конструкции на рис. 3 имеет неподвижный блок цилиндров, совмещенный с корпусом, наклонный диск объединенный с валом и клапанное распределение рабочей жидкости. Ход плунжера определяется вращением наклонного диска. Система распределения работает следующим образом: выдвигаясь из цилиндра поршень создает в камере разряжение и через клапан всасывания камера наполняется жидкостью из полости корпуса, объединенной со всасыванием. При вхождении в цилиндр клапан всасывания находится в закрытом состоянии, происходит вытеснение рабочей жидкости из рабочей камеры через клапан нагнетания в линию нагнетания.

Некоторые конструкции аксиально-кулачковых насосов могут работать на давлениях до 70МПа.

Примечательным является факт отсутствия в данной конструкции линии дренажа так как всасывание осуществляется непосредственно из корпуса насоса. При этом в корпусе насоса абсолютное давления ниже атмосферного. По этой причине в данной конструкции повышенные требования предъявляются к уплотнению вала, при выходе из строя которого насос подсасывает воздух и подает гидросистему смесь воздуха и рабочей жидкости. Такой «воздушный коктейль» приводит к вибрациям в гидросистеме и выходу из строя ее элементов, включая насос.

Рабочий объем рассчитывается по той-же зависимости что и для описанных выше конструкций аксиально-поршневых насосов. Следует отметить что насос данной конструкции не имеет исполнения с регулируемым рабочим объемом.

Фотография насоса сконструктивным вырезом показана на рис. 7.

рис.7


Достоинства
простота конструкции.
Работа на давлениях до 70МПа.
Высокий КПД.
Частоты вращения до 4000 об/мин
Высокая удельная мощность.

Недостатки
Высокая пульсация давления
Высокая стоимость по сравнению с другими типами гидронасосов.

vneshgidromash.ru

Аксиально-плунжерные насосы высокого давления от производителя OIlGEAR

Аксиальные плунжерные насосы бесклапанного роторного типа

Аксиальный плунжерный насос имеет основной приводной вал, соединенный с ротором насоса. Ротор насоса представляет собой вращающийся блок цилиндров, в которых расположены плунжеры, совершающие возвратно – поступательные движения. Плунжеры закреплены в общую кассету, закрепленную на подвижном и вращающемся диске. Статорная часть насоса представляет собой корпус с системой уплотнений вращающихся частей. Со стороны диска с вращающейся кассетой плунжеров расположен жестко закрепленный в корпусе диск с переменной толщиной. При вращении подвижного диска с кассетой плунжеров вдоль наклонной поверхности неподвижного диска корпуса происходит постоянное изменение месторасположения каждого плунжера в кассете относительно цилиндров, в которых эти плунжеры перемещаются. Если при вращении точка крепления плунжера в подвижной кассете двигается в сторону от минимальной толщины неподвижного статорного диска к максимальной, то данный плунжер в кассете совершает поступательное движение в цилиндре и осуществляет процесс нагнетания рабочей среды. Соответственно, когда точка крепления данного плунжера достигает максимальной толщины диска статора, процесс нагнетания закачивается. При дальнейшем вращении картриджа точка крепления данного плунжера перемещается от максимальной толщины диска статора к минимальной, при этом происходит возвратное движение плунжера внутри цилиндра ротора, что соответствует процессу всасывания новой порции рабочей среды. Корпус насоса сконструирован так, что с противоположной стороны (сторона крышки корпуса) от диска с переменной толщиной на окружности радиус которой совпадает с окружностью вращения осей цилиндров и плунжеров кассеты ротора расположены два желоба с входным или выходным патрубками. Соответственно желоб со стороны входного патрубка начинается в точке окружности, которой с противоположной стороны корпуса соответствует точка с максимальной толщиной статорного диска. По ходу вращения кассеты ротора располагается патрубок всасывания и глубина желоба по ходу вращения максимальна и далее желоб, расположенный по окружности с радиусом вращения осей плунжеров, постепенно уменьшается и завершается в точке, где с противоположной стороны статорный диск имеет минимальную толщину. Это гарантирует, что каждый плунжер кассеты ротора при вращении, попадая на точку максимальной толщины переменного статорного диска, начинает возвратное движение всасывания и в течение всего своего вращения до минимальной толщины диска засасывает рабочую жидкость именно из желоба с патрубком всасывания. От точки, соответствующей минимальной толщине статорного диска и далее по ходу вращения кассеты плунжеров до точки с максимальной толщиной диска, в корпусе со стороны крышки на окружности вращения осей плунжеров расположен желоб нагнетания с патрубком нагнетания. Аналогично желобу всасывания, желоб нагнетания обеспечивает отвод рабочей среды при работе каждого плунжера в процессе нагнетания. Данная конструкция аксиально плунжерных насосов позволяет осуществлять нагнетание среды без использования системы клапанов, что существенно повышает надежность насоса.

Описанный выше вариант конструкции аксиального плунжерного насоса соответствует моделям Oilgear с фиксированной подачей. В случае если статорный диск с переменной толщиной снабжен механизмом изменения угла поверхности, контактирующей с поверхностью кассеты плунжеров, то данная конструкция является моделью с переменной подачей. Соответственно во время работы изменение угла контакта приводит к изменению величины хода каждого плунжера и объема рабочей жидкости подаваемой в патрубок нагнетания.

Аксиальные плунжерные насосы клапанного типа

Аксиальные плунжерные насосы традиционного клапанного типа успешно зарекомендовали себя при работе с жидкостями с высоким содержанием воды и с низкой вязкостью. В данной конструкции ротор вращается с наклонным диском, который имеет угол наклона 13°, что соответствует конструкции с фиксированной подачей для каждой модели. Поворотный элемент соединен с диском с полимерным покрытием, который обеспечивает контакт с неподвижной кассетой роторов. Прямой привод обеспечивает последовательную установку всего оборудования. Узел вала с наклонным диском вращается в подшипниках скольжения на переднем торце и задней части. Неподвижная кассета роторов имеет шесть плунжеров из закаленной стали, которые расположены в неподвижном корпусе и не подвергаются центробежной силе, тем самым снижая нагрузку и износ. Нагрузка на плунжер вызвана только работой насоса, поэтому возможны более высокие рабочие скорости. Гидростатически сбалансированная конструкция снижает нагрузку опорного башмака и обеспечивает смазку для долгого срока службы, способствует высокой степени износостойкости при загрязнениях, работе с более высоким давлением. Отдельный наклонный диск изготовлен из специальной закаленной стали. Данная конструкция снабжена впускными и нагнетательными обратными клапанами с надежной фиксацией для высокого объемного коэффициента подачи. Особо прочная, быстросрабатывающая, легкая тарельчатая конструкция обратных клапанов гарантирует долгий срок службы. Процесс всасывания и нагнетания для каждого плунжера обеспечивается по переменным открытием и закрытием соответствующих обратных клапанов при возвратно поступательном движении плунжера. Плунжеры, как и в бесклапанном типе, соединены в общую кассету с диском, контактирующим с вращающимся наклонным диком переменной толщины. При вращении диска точка контакта каждого плунжера циклично двигается от максимального размера диска к минимальному, осуществляя процесс всасывания, и далее от минимально к максимальному, совершая возвратное движение плунжера, соответствующее процессу нагнетания.

Опционально плунжерные насосы клапанного типа комплектуются встроенным нагнетательным шестеренчатым насосом, который смазывает и обеспечивает расход для охлаждения основного насоса.

ence-pumps.ru

3.5. Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы

Аксиально-поршневые гидромашины нашли широкое применение в гидроприводах, что объясняется рядом их преимуществ: меньшие радиальные размеры, масса, габарит и момент инерции вращающихся масс; возможность работы при большом числе оборотов; удобство монтажа и ремонта.

Аксиально-поршневой насос состоит из блока цилиндров 8 (рис.3.8) с поршнями (плунжерами) 4, шатунов 7, упорного диска 5, распределительного устройства 2 и ведущего вала 6.

Рис.3.8. Принципиальные схемы аксиально-поршневых насосов: 1 и 3 - окна; 2 - распределительное устройство; 4 - поршни; 5 - упорный диск; 6 - ведущий вал; 7 - шатуны; 8 - блок цилиндров а - с иловым карданом; б - с несиловым карданом; в - с точечным касанием поршней; г - бескарданного типа

Во время работы насоса при вращении вала приходит во вращение и блок цилиндров. При наклонном расположении упорного диска (см. рис.3.8, а, в) или блока цилиндров (см. рис.3.8, б, г) поршни, кроме вращательного, совершают и возвратно-поступательные аксиальные движения (вдоль оси вращения блока цилиндров). Когда поршни выдвигаются из цилиндров, происходит всасывание, а когда вдвигаются - нагнетание. Через окна 1 и 3 в распределительном устройстве 2 цилиндры попеременно соединяются то с всасывающей, то с напорной гидролиниями. Для исключения соединения всасывающей линии с напорной блок цилиндров плотно прижат к распределительному устройству, а между окнами этого устройства есть уплотнительные перемычки, ширина которых b больше диаметра dк отверстия соединительных каналов в блоке цилиндров. Для уменьшения гидравлического удара при переходе цилиндрами уплотнительных перемычек в последних сделаны дроссельные канавки в виде небольших усиков, за счет которых давление жидкости в цилиндрах повышается равномерно.

Рабочими камерами аксиально-поршневых насосов являются цилиндры, аксиально расположенные относительно оси ротора, а вытеснителями - поршни. По виду передачи движения вытеснителям аксиально-поршневые насосы подразделяются на насосы с наклонным блоком (см. рис.3.8, б, г) и с наклонным диском (см. рис.3.8, а, в). Известные конструкции аксиально-поршневых насосов выполнены по четырем различным принципиальным схемам.

Насосы с силовым карданом(см. рис.3.8, а) приводной вал соединен с наклонным диском силовым карданом, выполненным в виде универсального шарнира с двумя степенями свободы. Поршни соединяются с диском шатунами. При такой схеме крутящий момент от приводящего двигателя передается блоку цилиндров через кардан и наклонный диск. Начальное прижатие блока цилиндров распределительному устройству обеспечивается пружиной, а во время работы насоса давлением жидкости. Передача крутящего момента блоку цилиндров необходима для преодоления сил трения между торцом блока цилиндров и распределительным устройством.

В насосах с двойным несиловым карданом(см. рис.3.8, б) углы между осью промежуточного вала и осями ведущего и ведомого валов принимают одинаковыми и равными 1 = 2 = /2. При такой схеме вращение ведущего и ведомого валов будет практически синхронным, а кардан полностью разгруженным, так как крутящий момент от приводящего двигателя передается блоку цилиндров через диск 5, изготавливаемый заодно с валом 6.

Насосы с точечным касанием поршней наклонного диска(см. рис.3.8, в) имеют наиболее простую конструкцию, поскольку здесь нет шатунов и карданных валов. Однако для того, чтобы машина работала в режиме насоса, необходимо принудительно выдвижение поршней из цилиндров для прижатия их к опорной поверхности наклонного диска (например, пружинами, помещенными в цилиндрах). По такой схеме чаще всего изготовляют гидромоторы типа Г15-2 (рис.3.9). Эти машины выпускаются небольшой мощности, т.к. в местах контакта поршней с диском создается высокое напряжение, которое ограничивает давление жидкости.

Рис.3.9. Аксиально-поршневой гидромотор типа Г15-2: 1 - вал; 2 - манжета; 3 - крышка; 4, 9 - корпус; 5, 16 - подшипник; 6 - радиально упорный подшипник; 7 - барабан; 8 - поводок; 10 - ротор; 11 - пружины; 12 - дренажное отверстие; 13 - распределительное устройство; 14 - полукольцевые пазы; 15 - отверстие напорное; 17 - поршни; 18 - шпонка; 19 - толкатель

Аксиально-поршневые машины бескарданного типа (см. рис.3.8, г) блок цилиндров соединяется с ведущим валом через шайбу и шатуны поршней. По сравнению с гидромашинами с карданной связью машины бескарданного типа проще в изготовлении, надежнее в эксплуатации, имеют меньший габарит блока цилиндров. По данной схеме отечественной промышленностью выпускается большинство аксиально-поршневых машин серии 200 и 300 (рис.3.10).

Рис.3.9. Аксиально-поршневой гидромотор типа Г15-2: 1 - вал; 2 - манжета; 3 - крышка; 4, 9 - корпус; 5, 16 - подшипник; 6 - радиально упорный подшипник; 7 - барабан; 8 - поводок; 10 - ротор; 11 - пружины; 12 - дренажное отверстие; 13 - распределительное устройство; 14 - полукольцевые пазы; 15 - отверстие напорное; 17 - поршни; 18 - шпонка; 19 - толкатель

Структура условного обозначения аксиально-поршневых машин серий 200 и 300 приведена на рис.3.11.

Подача (расход) аксиально-поршневой гидромашины зависит от хода поршня, который определяется углом γ наклона диска или блока цилиндров ( γ < 25 ). Если конструкция гидромашины в процессе ее эксплуатации допускает изменение угла γ, то такие машины регулируемые. При изменении угла наклона шайбы или блока цилиндров с + γ до - γ достигается реверсирование направления потока жидкости или вращения ротора гидромашины.

Рис.3.11. Структура условного обозначения аксиально-поршневых гидромашин серий 200 и 300

Подачу для машин с бесшатунным приводом определяют по формуле:

а для машин с шатунным приводом

где d - диаметр цилиндра; D и D - диаметр окружности, на которой расположены центры окружностей цилиндров или закреплены шатуны на диске; D tg γ и D' sin γ - ход поршня при повороте блока цилиндров на 180 ; z - число поршней (z = 7, 9, 11).

Крутящий момент аксиально-поршневого гидромотора определяют по формуле:

studfiles.net

About the author

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о