Основные параметры радиально-поршневых машин. Равномерность подачи жидкости

7. Общие сведения и классификация. Основные параметры радиально-поршневых машин. Равномерность подачи жидкости

7.1.Общие сведения и классификация

7.1.1. Основные понятия и классификация

Различают поршневой и плунжерный возвратно-поступательные насосы; в первом рабочие органы выполнены в виде поршней, во втором – в виде плунжеров. Насосы, у которых число поршней более трех, называются многопоршневыми.

Роторно-поршневой гидромотор или насос представляет собой гидромашину с подвижными элементами в виде ротора, совершающего вращательное движение, и поршней или плунжеров, вращающихся вместе с ротором и имеющих возвратно-поступательное движение в цилиндрах машины.

Роторно-поршневые насосы являются в большинстве случаев реверсивными насосами, т.е. направление потока которых можно изменять на противоположное при том же направлении вращения вала.

Роторная радиально-поршневая гидромашина представляет собой гидромашину (насос или гидромотор), у которой оси поршней или плунжеров перпендикулярны оси вращения ротора или составляют с ней углы более 45°.

Рис. 3.1. – Кинематические схемы роторно-поршневых насосов

В роторных радиально-поршневых насосах жидкость вытесняется из рабочих камер (цилиндров) поршнями или плунжерами. Кинематической основой этого насоса является кривошипно-шатунный механизм, в котором неподвижным звеном является кривошип 1 (рис. 3.1., а), цилиндр же 3 вращается с постоянной угловой скоростью вокруг оси O₂, а шатун 2 вращается с переменной скоростью вокруг оси O₁. Расстояние е между этими осями называется эксцентриситетом. Т.к. поршень 4 связан с шатуном 2, вращающимся вокруг оси O₁ он будет при вращении цилиндра 3 совершать в нем возвратно-поступательные перемещения с ходом , при которых камеры цилиндров будут последовательно (через каждые 180° поворота) увеличиваться и уменьшаться, т.е. будет происходить всасывание и нагнетание жидкости.

Взяв несколько цилиндров 3, оси которых пересекаются в общем центре вращения O₂, а шатуны 2 поршней 4 шарнирно связаны с осью O₁, получим кинематическую схему многопоршневого насоса с радиальным расположением цилиндров (рис. 3.1., б). Т.к. цилиндры 3 в этой схеме вращаются вокруг неподвижной оси O₂, то ее используют как распределительную цапфу (золотник), в которой выполняются каналы всасывания a и нагнетания б (рис. 3.2.). Цилиндры 3 посажены своим основанием на распределительную цапфу и отверстиями в донышках соединяются с осевыми сверлениями а и б.

Кинематика механизма сохранится, если ведение поршней осуществлять с помощью кольца 2 (рис. 3.3.). Для этого поршни связываются с помощью пружин, давления жидкости подкачивающих насосов и пр. со статорным кольцом 2, ось которого смещена относительно оси вращения цилиндрового блока 3.

Рис. 3.2. – Принципиальная схема радиально-поршневого насоса

Насос имеет свободно посаженный на цапфу 1 (диаметр D) цилиндровый блок 3 (рис. 3.3., а) с равномерным расположением по окружности нескольких (5–9) цилиндров (диаметр d). Поршни 4 прижимаются к статорному кольцу 2 под действием центробежных сил и усилий пружин 5. Распределение жидкости осуществляется через выполненные в цапфе 1 окна aи b (рис. 3.3., б), с которыми при вращении блока поочередно соединяются цилиндры через отверстия в их донышках (размер k). Распределительные окна через осевые каналы цапфы соединяются с всасывающей и нагнетающей магистралями. При переходе цилиндров через нейтральное положение (вертикальную ось) они перекрываются перевальной перемычкой распределительной цапфы, ширина s которой больше размера отверстия в донышках цилиндров s > k.

Рис. 3.3. – Конструктивная схема радиального многопоршневого насоса

При работе машины в качестве насоса поршни связываются