<<
>>

§ 8.3. РОТОРНО - ПОСТУПАТЕЛЬНЫЕ НАСОСЫ

В эту группу входят роторно-поршневые с рабочими органами в виде поршней или плунжеров и шиберные насосы с рабочими органами в виде пластин (пластинчатый насос) или шиберов фигурного профиля (фигурно-шиберный насос).

Роторно-поршневые насосы бывают двух видов - аксиально-поршневые и радиально­поршневые.

В аксиально - поршневом насосе ось вращения ротора параллельна осям рабочих органов или составляет с ними угол, не превышающий 45°. Различают насосы с наклонным блоком (рис. 8.5, а) и с наклонным диском (рис. 8.5, б). Насос первого вида состоит из многоцилиндрового блока (барабана) 1,поршни 2которого связаны при помощи шатунов 3 с наклонным диском 4,выполняющим роль кривошипа возвратно­поступательного насоса.

Рис. 8.5. Роторно - поршневые насосы

По углу γнаклона диска определяется длина хода поршней в цилиндрах, а следовательно, и рабочий объём насоса:

q = zFDp sin γ ,

где z- число поршней; F- площадь поршня; Dp- диаметр окружности заделки шатунов в диске.

Силовая и кинематическая связь цилиндрового блока с приводным валом осуществляется различными средствами. Наиболее распространена связь с помощью двойного карданного сочленения, обеспечивающего приближенное равенство угловых скоростей блока и вала.

В насосах второго типа ведущее звено и ротор расположены на одной оси. Поршни (плунжеры) опираются непосредственно на наклонный диск через сферические головки (рис. 8.5, б) или гидростатические башмаки, скользящие по диску.

В обеих схемах применяется торцовое распределение жидкости через серпообразные окна а и bв золотнике 5(рис. 8.5, а, в) и отверстия 6в донышках цилиндров блока. При работе насоса торец цилиндрового блока скользит по поверхности золотника, цилиндры попеременно соединяются с окнами а и b золотника и через них - с подводящей и отводящей магистралями.

Существуют также сферические золотники, допускающие некоторую несоосность скользящих поверхностей.

В нейтральных положениях цилиндров отверстия 6в донышках цилиндров перекрываются перемычками, ширина 5которых несколько превышает размер отверстий t.

Наиболее распространенное число цилиндров равно 7 - 9,диаметры цилиндров - 10 - 50 мм, а рабочие объемы - 5 - 1000 см3. Обычная частота вращения вала насосов средней мощности составляет 1 - 2 тыс. об/мин, а в отдельных машинах - до 30 тыс. об/мин. ГОСТ 17699 -72 определены основные параметры нерегулируемых аксиально­поршневых насосов, рассчитанных на давление до 16 МПа. Существуют насосы, предназначенные для более высоких давлений - до 55 МПа. Мощность некоторых насосов достигает 3,5 МВт при подаче свыше 500 м3/ч. Коэффициент подачи у большинства насосов достигает 0,97 - 0,98, а общий КПД - 0,95 [2].

Схема радиально-поршневого насоса представлена на рис. 8.5, г. Цилиндровый блок (ротор) 1имеет несколько (до девяти) радиальных цилиндров 2.Поршни 3, входящие в эти цилиндры, наружными концами упираются во внутреннюю поверх­ность статора 4или вставленного в него кольца, увлекаемого во вращение силами трения. Ротор установлен в корпусе эксцентрично. На оси ротора имеются полости 6и 7,разделенные перегородкой 5. При вращении ротора поршни, скользящие по дуге ab,отодвигаются от центра ротора и всасывают жидкость из полости 6.При движении поршней по дуге Ъа жидкость выталкивается в полость 7и далее к нагнетательному патрубку насоса.

Для увеличения подачи насоса цилиндры располагают в несколько (до шести) рядов. Эксцентриситет регулируют смещением барабана вручную или при помощи электромагнитной или гидравлической системы. Эти насосы более громоздки, чем аксиально-поршневые, имеют более высокие моменты инерции вращающихся частей, поэтому они более тихоходны, вследствие чего их применение предпочтительно при значительных крутящих моментах и малых частотах вращения вала (до 5 об/мин и ниже).

Насосы с описанным цапфовым распределением обычно рассчитаны на давления до 25 МПа.

Существуют также аксиально-поршневые и радиально-поршневые насосы с неподвижными цилиндрами и клапанным и клапанно-щелевым[16] распределением, приводимые в движение наклонным диском или эксцентриком и рассчитанные на давления до 100 МПа. Эти насосы необратимого действия.

Шиберный насос состоит из цилиндрического статора с подводящим и отводящим патрубками и эксцентрично, как в радиально-поршневом насосе, расположенного ротора, в котором имеются радиальные пазы с находящимися в них шиберами - пластинами, роликами или фигурными шиберами (рис. 8.6, а, б, в, г). Эти элементы легко перемещаются в пазах, прижимаясь к статору силой инерции, пружинами или давлением жидкости, подводимой изнутри. При вращении ротора шиберы поочередно отсекают порцию жидкости в рабочих камерах между ними и вытесняют ее в выходную камеру.

Рис. 8.6. Шиберные насосы

Подвод и отвод жидкости осуществлен так, чтобы в замкнутой камере не происходило сжатия жидкости (см. рис. 8.6, б). Цилиндрические ролики ставят вместо пластин для уменьшения трения.

Для перекачивания вязких жидкостей служит насос, замыкателем которого является шибер, прижимаемый к овальному ротору под действием перепада давления жидкости ∆p(рис. 8.6, д).

В шиберном насосе двукратного действия (рис. 8.6, е) ротор и статор расположены соосно, но контур полости в статоре профилирован и имеются две пары окон - входных А и выходных Б. Поскольку рабочие камеры расположены диаметрально, то радиальные силы, действующие на ротор, уравновешены, а

В насосе двукратного действия рабочий объём в два раза больше найденного.

Основные параметры всех шиберных насосов определены ГОСТ 14058 - 68, а пластинчатых насосов - ГОСТ 13167 - 73 (на давление 6,2 МПа) и ГОСТ 21111 - 75 (на 16 МПа). Частота вращения вала этих насосов равна 500 - 3000 об / мин, к. п. д. пластинчатого насоса средней мощности 0,85 [2].

<< | >>
Источник: В. М. КАСЬЯНОВ, С. В. КРИВЕНКОВ, А. И. ХОДЫРЕВ, А. Г. ЧЕРНОБЫЛЬСКИЙ. ГИДРОМАШИНЫ И КОМПРЕССОРЫ. Конспект лекций для студентов ВУЗов.

Еще по теме § 8.3. РОТОРНО - ПОСТУПАТЕЛЬНЫЕ НАСОСЫ:

  1. § 8.2. РОТОРНО - ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ НАСОСЫ
  2. § 7.7. ВСАСЫВАНИЕ ВОЗВРАТНО - ПОСТУПАТЕЛЬНОГО НАСОСА
  3. ГЛАВА 8. РОТОРНЫЕ НАСОСЫ
  4. ЧАСТЬ 6. ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫЕ НАСОСЫ
  5. ГЛАВА 7. ТЕОРИЯ ДЕЙСТВИЯ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО НАСОСА
  6. ГЛАВА 17. РОТОРНЫЕ КОМПРЕССОРЫ
  7. § 9.3. ВОДОКОЛЬЦЕВЫЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ
  8. § 3.6. КОНСТРУКЦИИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
  9. § 9.4. СТРУЙНЫЕ НАСОСЫ
  10. § 2.15. ИСПЫТАНИЯ НАСОСОВ