Что такое пластичный насос? Какие типы пластинчатых насосов применяются на производстве? Какова конструкция пластинчатых насосов?

 

Обычно применяются два типа пластинчатых насосов:

  • одинарного действия
  • двойного действия

 

Обе конструкции имеют одинаковые основные узлы, они состоят из ротора и пластин.

Пластины в роторе могут перемещаться в радиальном направлении. Различие между двумя указанными типами заключается в форме внутренней поверхности статора, которая ограничивает перемещение пластин.

пластинчатый насос, основной комплект

Рис. 1. Основной комплект пластинчатого насоса, содержащий ротор и пластины

Пластинчатые насосы двойного действия

пластинчатый насос двойного действия

Рис. 2. Пластинчатый насос двойного действия

Кольцо или статор имеет внутреннюю поверхность овальной формы. Благодаря этому каждая пластина за один оборот вала осуществляет два такта. Камеры вытеснения образуются ротором, двумя соседними пластинами, внутренней поверхностью статора и боковыми распределительными дисками.

пластинчатый насос двойного действия - принцип действия

Рис. 3.

В зоне с наименьшим зазором между ротором и статором (Рис. 3) объем камеры вытеснения (рабочей камеры) минимальный. Поскольку пластины постоянно прижимаются к внутренней поверхности статора, обеспечивается достаточная герметизация каждой из камер. При дальнейшем повороте объем камеры увеличивается и в ней возникает разрежение. В этот момент рабочая камера через прорези бокового распределительного диска соединена с всасывающей линией, и жидкость поступает в рабочую камеру.

пластинчатый насос двойного действия, принцип действия

Рис. 4

Максимальный объем рабочей камеры достигнут (Рис. 4), и ее соединение с всасывающей линией прерывается.

пластинчатый насос двойного действия, принцип действия

Рис.5

При дальнейшем повороте ротора объем рабочей камеры уменьшается (Рис. 5). Через прорезь бокового распределительного диска рабочая жидкость направляется в напорную линию.

Этот процесс реализуется дважды на каждый оборот вала.

пластинчатый насос двойного действия, принцип действия

Рис. 6 Пластинчатый насос двойного действия

пластинчатый насос двойного действия, принцип действия

Рис. 7

Для обеспечения гарантированного прижима пластин к статору задние торцовые поверхности пластин в зоне нагнетания нагружаются полным рабочим давлением.

Усилие прижима пластины к статору определяется произведением рабочего давления на площадь торцовой поверхности. При определенном давлении в зависимости от смазывающих свойств жидкости возможно нарушение масляной пленки между пластиной и статором, что ведет к ускоренному износу. Для снижения прижимной силы пластинчатые насосы, работающие при давлении свыше 150 бар, комплектуются двойными пластинами.

пластинчатый насос двойного действия, принцип действия

Рис. 8

пластинчатый насос двойного действия, принцип действия

Рис. 9

Через фаску или канавку находящаяся под давлением жидкость из задних торцовых камер подводится в пространство между кончиками пластин, причем площадь РА1 меньше, чем FA.
В результате прижимная сила в значительной степени компенсируется.

Пластинчатые насосы одинарного действия

Здесь движение пластин ограничивается статором с цилиндрической внутренней поверхностью. За счет эксцентричного расположения статора по отношению к ротору обеспечивается изменение объемов рабочих камер. Процесс заполнения рабочей камеры (всасывание) и вытеснения (нагнетание) в принципе идентичен процессу для пластинчатых насосов двойного действия.

пластинчатый насос одинарного действия

Рис. 10. Пластинчатый насос

пластинчатый насос одинарного действия, принцип действия

Рис. 11 Пластинчатый насос одинарного действия. Принцип действия

Регулируемые пластинчатые насосы

Регулируемые пластинчатые насосы прямого управления (Рис. 12)

Для данных насосов положение статорного кольца можно изменять тремя регулирующими устройствами:

  • Регулировочным винтом (1) ограничения максимальной подачи.

    Эксцентриситет статора напрямую определяет подачу насоса.

  • Винтом (2) регулирования вертикального положения опоры.

    Изменение положения статора в вертикальном направлении напрямую определяет уровень шума и динамику насоса.

  • Винтом (3) регулирования максимального давления.

    Величина предварительного натяжения пружины определяет максимальное значение рабочего давления.

Процесс подачи этого насоса уже был описан в разделе «Пластинчатые насосы одинарного действия»

В зависимости от сопротивления в гидросистеме создается определенное давление, которое действует в насосе (красная зона) и нагружает внутреннюю поверхность статора (см. вектор силы Fp). Если разложить вектор силы на вертикальную и горизонтальную составляющие, то в результате получится сравнительно большая сила Fv, нагружающая винт (2), и небольшая сила (Fh), противодействующая пружине. Пока усилие пружины Ff больше, чем сила Fh, статор остается в указанном положении максимального эксцентриситета.

Если давление в гидросистеме возрастает, сила Fp увеличивается, и соответственно возрастают силы Fv и Fh.

Если сила Fh превосходит усилие пружины Ff, статор смещается из эксцентричного положения практически в концентричное. Уменьшение объема рабочих камер происходит до тех пор, пока подача насоса не станет практически равной нулю. При этом подача насоса равна величине внутренних утечек, а давление поддерживается на заданном уровне. Величина давления может изменяться напрямую путем регулирования натяжения пружины.

Регулируемые пластинчатые насосы с функцией нулевого хода (Q = 0) при достижении максимального давления всегда имеют дренажную линию из корпуса. Через эту линию отводятся внутренние утечки из зоны высокого давления (отмечена красным цветом) в корпус (синий цвет).

Сливающееся в дренажную линию масло отводит тепло, выделяющееся из-за трения, а также обеспечивает смазку внутренних частей.

регулиремый пластинчатый насос прямого управления

Рис. 12 Регулиремый пластинчатый насос прямого управления

Регулируемый пластинчатый насос непрямого управления с настраиваемой подачей

Основной принцип действия насосов идентичен насосам прямого управления; отличие заключается лишь в механизмах регулирования.

Вместо одной или двух нажимных пружин движением статора здесь управляют находящиеся под давлением установочные поршни.

Два установочных поршня имеют различные диаметры (отношение площадей 2:1).

регулируемый пластинчатый насос

Рис. 13. Пластинчатый насос

На установочный поршень большего диаметра воздействует пружина, которая устанавливает максимальный эксцентриситет при запуске насоса. Давление из напорной линии постоянно подводится к поршню меньшего диаметра и через регулятор R — к поршню большего диаметра. Если давления, действующие на оба поршня, равны, статор находится в положении максимального эксцентриситета из-за разности площадей установочных поршней.

регулируемые пластинчатые насосы

Рис. 14. Регулируемые насосы: слева — прямого управления; справа — непрямого

Принцип работы регулятора давления

Регулятор давления определяет максимальное значение давления в гидросистеме.

Требования, предъявляемые к регулятору давления:

  • Высокое быстродействие.

    Процессы регулирования должны происходить как можно быстрее ( от 50 до 500 мс) в зависимости от конструктивного исполнения насоса, регулятора и гидросистемы.

  • Устойчивость.

    Все гидросистемы с регулируемым давлением склонны в той или иной мере к колебательности, поэтому регулятор доджен являться хорошим компромиссом между быстродействием и устойчивостью.

  • Высокий коэффициент полезного действия.

    В процессе регулирования некоторая часть подачи насоса отводится через регулятор в бак. Эта потерянная мощность должна быть минимальной и в то же время должна гарантировать достаточную динамику и устойчивость регулятора.

Конструкция регулятора давления

Регулятор давления состоит из регулирующего золотника (7), корпуса (2), пружины (3) и механизма настройки (4).

В исходном положении пружина устанавливает золотник в крайнее (левое на Рис. 15) положение.

Рабочая жидкость через каналы в корпусе подводится к золотнику, который имеет одно продольное отверстие и два поперечных. Специальный демпфер ограничивает поток жидкости через регулирующий золотник. В показанном положении рабочая жидкость через осевое и поперечное отверстия поступает в камеру большого установочного поршня.

Сливная линия перекрыта пояском распределительного золотника.

Рабочее давление гидросистемы воздействует на левую торцовую поверхность распределительного золотника с усилием Fp. Пока это усилие меньше, чем противодействующее усилие пружины FF, давления в камерах установочных поршней равны, и насос остается в положении максимального эксцентриситета.

регулятор давления пластинчатого насоса

Рис. 15. Регулятор давления в состоянии, при котором насос обеспечивает максимальную подачу. Рабочее давление ниже, чем давление настройки регулятора давления.

При увеличении давления в гидросистеме увеличивается усилие Fp и регулирующий золотник смещается вправо, сжимая пружину.

Регулятор частично соединяет с баком камеру большого установочного поршня, в результате чего давление в этой камере уменьшается. Поскольку малый установочный поршень постоянно соединен с напорной линией, он смещает статор практически в концентричное относительно ротора положение.

Устанавливается равновесие сил: Малая площадь установочного поршня х высокое давление = большая площадь установочного поршня х низкое давление. В результате подача насоса стремится к нулю, а рабочее давление в гидросистеме поддерживается на заданном уровне. Таким образом, потери мощности в гидросистеме при достижении максимального установленного давления незначительны, нагрев рабочей жидкости невелик и энергопотребление — минимально.

Если давление в гидросистеме снова понижается, пружина смещает регулирующий золотник регулятора давления. При этом перекрывается сливная линия, и в камере большого установочного поршня вновь появляется полное рабочее давление.

Равновесие сил, действующих на установочные поршни, нарушается, и большой установочный поршень смещает статор в эксцентричное положение.

Насос снова подает рабочую жидкость в гидросистему.

Регулируемые пластинчатые насосы, работающие по описанному принципу, могут дополнительно оснащаться целым рядом других типов регуляторов, например:

— регулятором расхода

— регулятором давления / расхода

— регулятором мощности.

регулятор давления пластинчатого насоса

Рис. 16. Регулятор давления в состоянии, при котором подача насоса равна нулю. Рабочее давление соответствует давлению настройки регулятора давления

Регулятор расхода

При регулировании расхода подача насоса регулируется до заранее заданного значения. Для этого в потоке рабочей жидкости, подаваемой насосом, устанавливается измерительная диафрагма (например дроссель, пропорциональный гидрораспределитель и т.д.), перепад давлений на которой принимается как параметр регулирования.

Давление на входе в диафрагму подводится в левую торцовую полость регулирующего золотника и одновременно — в рабочую камеру малого установочного поршня.

Давление на выходе из диафрагмы, которое меньше, чем давление на входе, подводится с помощью трубопровода в правую торцовую полость регулирующего золотника (в пружинную полость регулятора).

На регулирующем золотнике, так же как и на установочных поршнях устанавливается равновесие сил.

В указанном на Рис. 17 положении разность давлений (перепад давлений) на измерительной диафрагме соответствует усилию пружины регулятора.

Через дросселирующую кромку (X) регулятора постоянно сливается поток управления, поэтому в камере большого поршня создается определенное давление.

Статор удерживается в стабильном положении. Если, например, увеличить проходное сечение диафрагмы, перепад давлений уменьшается. Следовательно, пружина смещает регулирующий золотник в направлении закрытия дросселирующей кромки (X), и давление в камере большого поршня увеличивается.

регулятор расхода пластинчатого насоса

Рис. 17. Регулятор расхода

Статор смещается в направлении увеличения эксцентриситета, и подача насоса возрастает.

Из-за увеличения потока в напорной линии увеличивается перепад давлений Δр на измерительной диафрагме вплоть до момента нового стабильного состояния.

Перепад давлений на измерительной диафрагме соответствует настраиваемому усилию пружины регулятора.

Регулятор давления и регулятор расхода могут иметь различные установочные механизмы (механический, гидравлический или электрический).

Комбинация из регуляторов давления и расхода позволяет создавать особо экономичные гидроприводы (Load-Sensing — чувствительные к нагрузке)

Как нас найти?

г.Киев, ул.Вискозная 2


г.Обухов,ул.Промышленная 6в


г.Мелитополь,ул б-р 30 лет Победы 26

Отзывы

KolyaskaInvalidna
Купите кoляска ради инвалида сообразно низким ценам Брали для себя, но отпала надобность. Европейское ценз (Франция). В Состоянии - абсолютно новая. Ящик, наличие инструкции и паспорта для каляску. завод артем Очень легкая, 20 положени
ООО "Фундамент Авто" Киев
Ремонт турбин-только у Вас!!!
ООО "КИЕВСПЕЦТРАНС"
Обратились по поводу ремонта гидрораспределителя с электроуправлением,так как постоянно возникали проблемы с ремонтом у предыдущих фирм.Приехала квалифицированная команда,провели грамотную диагностику,отремонтировали распределитель и насос,запустили техни