Раздел 2. «гидравлика» тема 2. 3 «гидравлические машины»

20.02.02.ОП.03 Термодинамика, теплопередача и гидравлика

Раздел 2. «Гидравлика» Тема 2.3 «Гидравлические машины»

Занятие №32 «Аксиально-плунжерные насосы»

Аксиально поршневой или аксиально-плунжерный насос — это устройство способное преобразовывать механическую энергию кругового вращения вала в энергию движения жидкости, поршни в таком устройстве расположены параллельно оси вращения. Аксиально-поршневые насосы компактны, имеют высокий КПД, при высоких давлениях, малоинерционные и обладают большой энергоемкостью на единицу массы.

Аксиально-поршневой гидравлический насос, как и радиально-поршневой, является устройством объемного типа, которое функционирует за счет изменения объема рабочих камер.

По своему конструктивному исполнению поршневой гидронасос аксиально-поршневого типа, может относиться к одной из следующих категорий:

- насосы с шайбой, устанавливаемой под определенным углом (рис. 1, а);

- насосы, оснащенные блоком цилиндров наклонного типа (рис. 1, б).

Рис. 1. Схемы аксиально-поршневых гидравлических насосов: а – с наклонным диском, б – с наклонным блоком цилиндров; 1 – ведущий вал, 2 – диск, шток, 4 – блок цилиндров, 5 – поршень, 6 – гидрорасиределитель, 7 – пазы, 8 – шарнир, 9 – шатун

Принцип, по которому работает поршневой гидронасос аксиального типа, основывается на том, что его основной вал 1 (рис. 1), вращаясь, сообщает движение элементам блока цилиндров 4. Вращение основного вала насосов аксиально-поршневого типа преобразуется в возвратно-поступательное перемещение поршней 5, совершаемое параллельно оси блока цилиндров. Именно благодаря характеру таких движений поршня, которые являются аксиальными, насос и получил свое название.

Рис. 2. Схема аксиально-поршневого насоса: а – схема действия поршня; б – конструктивная схема; 1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 и 5 – шарниры; 4 – шток; 6 – диск; 7 – вал; 8 – крышка с пазом; 9 – блок цилиндров.

Рассмотрим принципиальную схему аксиально-поршневого насоса (рис. 2). Пусть на диске 6 (рис. 1, а), установлено навалу 7, шарниром 5 закреплен шток 4 цилиндра, поршень 2 которого связан шарниром 3 со штоком. Провернем вал 7 и цилиндр на 180° так, чтобы гильза цилиндра 1 из положения I переместилась в положение II. Если продольные оси вала 7 и цилиндра пересекаются под углом, то поршень переместившись вправо, через канал Д засосет в полость Б рабочую жидкость. Провернем вал 7 еще раз на 180° так, чтобы гильза из положения II переместилась в положение I. Тогда поршень переместится влево и через канал Д вытеснит из полости Б рабочую жидкость. Если на диске 6 (рис. 1, б) закрепит штоки не одного, а нескольких цилиндров, а гильзы цилиндров выполнить в одном блоке 9, то будет получена конструктивная схема насоса. При вращении диска каждый из цилиндров будет последовательно всасывать через полость В, а затем нагнетать рабочую жидкость в полость Г. Полости В и Г выполнены в виде дуговых окон в крышке 8.

В гидроприводах применяют аксиально-поршневые нерегулируемые насосы с наклонным бло­ком (рис. 3).

Рис. 3. Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком: 1 и 16 – вал; 2 и 15 – крышка; 3 – стопорное кольцо; 4 – уплотнительное резиновое кольцо; 5 и 7 – подшипники; 6 – корпус; 8 – диск; 9 – шарнир; 10 – поршень; 11 – блок цилиндров; 12 – болт; 13 – уплотнительное резиновое кольцо; 14 – крышка (диск) с пазом; 17 – шток; 18 – тарельчатая пружина; 19 – уплотнительная манжета.

Вал 1, установленный на подшипник 5 и 7 в корпусе 6, шарнирно соединен с валом 16, которые в свою очередь, шарнирно соединены с поршнями 10. Поршни размещающийся в блоке цилиндров 11, ось которого наклонна оси вала. Крышка (диск) 14 со сферической стороны имеет два полукольцевых паза, соединенных с круглыми отверстиями, выходящими на плоскую сторону распределителя и совпадающими с отверстиями в крышке 15. При вращении вала шатуны с поршнями вращают блок цилин­дров, при этом поршни одновременно совершают возвратно-по­ступательное движение относительно блока цилиндров, а блок ци­линдров вращается относительно распределителя. За один оборот вала каждый поршень совершает один двойной ход (всасывание и нагнетание рабочей жидкости). От угла наклона оси блоков цилин­дра к оси приводного вала зависит длина хода поршня, а следова­тельно, и объемная подача насоса. Центральная ось обеспечивает соосность блока цилиндров с крышкой (диск). Отверстия для под­соединения всасывающего и нагнетательного трубопроводов раз­мещены в крышке 15, а дренажное отверстие для отвода внутрен­них утечек – в корпусе 6.

Аксиально поршневые насосы можно также использовать в качестве гидромотора, если с обратной стороны подавать жидкость, то мы получим вращение вала. Такая особенность этих устройств обеспечила им максимальное распространение.

Вопросы и задания

1. Что собой представляет аксиально поршневой или аксиально-плунжерный насос?

2. Каковы основные достоинства аксиально-поршневых насосов?

3*. К какому виду (типу) насосов относятся аксиально-поршневые насосы и почему?

4. Каких типов бывают аксиально-поршневые насосы в зависимости от конструктивного исполнения?

5*. На чем основывается принцип, по которому работает поршневой гидронасос аксиального типа?

6**. Нарисуйте рисунок 2 с названиями элементов.

7*. Используя рисунок 2 опишите порядок работы аксиально-поршневого насоса.

8**. Используя рисунок 3 опишите устройство и работу аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком.

9**. От чего зависит длина хода поршня, а следова­тельно, и объемная подача насоса?

10. Какая особенность аксиально-поршневых насосов обеспечила им максимальное распространение?

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте