Файл: Семидуберский, М. С. Насосы, компрессоры, вентиляторы учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 138

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сы, у которых четыре винта располагаются вокруг центрального ведущего винта.

Винтовые насосы имеют следующие достоинства: простота кон­ струкции, более высокий, чем у шестеренных, к. п. д.; бесшумность в работе и долговечность; прямолинейность движения жидкости внутри насоса; полная равномерность подачи и отсутствие пере­ мешивания и взбалтывания жидкости. Недостатком этих насосов является требуемая высокая точность изготовления, особенно винтов.

Винтовые насосы выпускают заводы «Красный факел» (Мос­ ква), машиностроительный им. Гаджиева (г. Махачкала), Боб­ руйский машиностроительный, Коломенский им. Куйбышева, Сыз­ ранский тяжелого машиностроения.

§50. Радиальнонпоршневые насосы

Вцилиндрическом статоре 4 радиально-поршневого насоса (рис. 85) на неподвижной оси 3 эксцентрично вращается ротор 1.

Ось имеет две изолированные друг от друга полости: верхнюю

всасывающую

и

 

ниж-

 

нюю

нагнетательную.

Ротор

 

представляет

собой

 

блок

 

радиально

расположенных

 

цилиндров, в которых пере­

 

мещаются

поршни 2.

При

 

вращении ротора 1 в пре­

 

делах угла си каждый из

 

поршней,

выдвигаясь

из

 

своего цилиндра, засасыва­

 

ет масло через каналы в по­

 

лость

всасывания;

 

при

 

дальнейшем

повороте

 

рото­

 

ра на угол ct2 поршни вхо­

 

дят обратно в свои цилин-

Рис. 85. Радиально-поршневой насос

дры и подают масло в по­

 

лость

нагнетания.

Таким

 

образом, за один оборот ротора каждый поршень один раз вса­ сывает и один раз нагнетает масло. Причем, когда одни поршни всасывают, другие нагнетают. Поэтому поток масла непрерывно поступает в гидросистему.

Грибообразные головки поршней прижимаются к корпусному кольцу центробежной силой и давлением масла от специального шестеренного насоса, приводимого от вала основного насоса. При достаточной центробежной силе вспомогательный насос не нужен. Поршни также выдвигаются из своих цилиндров пружинами. В других насосах этого типа на свободных концах поршней шар­

нирно укреплены ползушки, движущиеся

при вращении ротора

в кольцевом пазу цилиндрического статора,

обеспечивая этим дви-

105


жение поршней в своих цилиндрах. Число цилиндров в роторе 5,7 или 9. Количество поршней в одном ряду принимается нечетным для уменьшения пульсации подаваемой жидкости, т. е. начало работы одного поршня не совпадает с концом работы другого (что возможно при четном количестве поршней). Число рядов поршней 24-6, следовательно, число поршней — до 54. Обычно роторы насоса изготовляются из чугуна марки СЧ32—52, твер­

дость после термообработки не менее

НВ 180;

поршни — из

ша­

рикоподшипниковой стали марки ШХ15

с твердостью после

тер­

мообработки HRC 574-59.

 

насосов, л/мин

 

Производительность радиально-поршневых

 

Q =

 

 

(62)

где d > 12 мм — диаметр поршня;

е= 54-35 мм — эксцентриситет;

г— число поршней (цилиндров);

п= 960 об/мин — частота вращения ротора;

Чо — объемный к. п. д. насоса.

Регулировать производительность насоса можно изменением эксцентриситета. Для этого статор 4 (корпус) делают подвижным относительно ротора. Перемещая статор влево, уменьшаем эксцен­

триситет и, следовательно, производительность

(е > 0 ). При сов­

мещении осей

е= 0 и

Q= 0. При

дальнейшем

смещении

статора

влево (е<0)

полость

всасывания

становится

полостью

нагнета­

ния и, наоборот,— изменяется направление движения потока мас­ ла. Таким образом, радиально-поршневые - насосы допускают не только регулирование производительности, но и реверсирование. Последнее свойство используется для реверсирования гидродви­ гателей.

Эти насосы обратимы, т. е. при подаче в них масла под давле­ нием другим насосом они превращаются в гидродвигатели вра­ щательного движения.

Мощность электродвигателя насоса

 

 

 

/V

pQr

 

(63)

 

612і)

 

 

 

где

р — рабочее давление насоса, кгс/см2;

 

QT— теоретическая производительность, л/мин;

rl — rlo • ?ім = 0,654-0,75 — общий эффективный к. п. д. насоса

[Л'] =

кгс • 1000 см3

_

1

см- • 60с • 100(см/м)-- 102 (кгс • м/кВт)

612 кВт.

Объемный

ч0 = 0,904-0,99 и механический

цм = 0,60—0,98

к. п. д. зависят от эксцентриситета, давления и температуры пере­ качиваемого масла.

Значительно более простой для пользования и универсальной для насосов всех типов является формула (40'). Для получения

106


высокого г)о рекомендуется применять для насосов НП (насос поршневой) масла с вязкостью 6-т- 80Eso, если гидросистема допу­ скает применение такого масла, в противном случае применяется масло с меньшей вязкостью (индустриальное-12, индустриаль-

ное-20 и т. п.).

Производительность насосов НП 0,2-4-4 л/мин для малых моде­

лей;

1 8 6 0

0

л/мин — для больших моделей.

Давление

(75 :

300) ІО5

Н/м2.

 

В 1970 г. заводом «Гидропривод» (г. Ереван) выпущена пер­

вая партия мощных радиально-поршневых

насосов давлением

500-ІО5 Н/м2 для гидропрессов,

используемых

в машиностроении

и станкостроении. Применение

этих насосов

позволит повысить

производительность машин на 10-=-15%.

Ротационно-поршневые насосы применяются в гидравлических системах станков и машин, где требуются высокие рабочие давле­ ния, относительно большие расходы масла, а также регулирование расходов. Наибольшее применение они нашли в протяжных станках, гидравлических прессах и экскаваторах. Эти насосы ме­ нее сложны в изготовлении, чем аксиально-поршневые.

§ 51, Аксиально-поршневые насосы

Аксиально-поршневой насос состоит из ротора (блока цилинд­ ров) 5, соединенного пространственным шарниром с наклонным валом (рис. 86). Поршни 4 цилиндров соединены с шайбой 2 ша­

 

Рис. 86. Аксиально-поршневой насос

тунами 3.

Число поршней 5, 7 или 9. При повороте вала вместе

с ротором

на пол-оборота поршень 4 всасывает масло через канал

а, а расположенный сверху поршень нагнетает его в канал Ь. Таким образом, за полный оборот вала 1 поршень один раз вса­

107


сывает и один раз нагнетает жидкость. Ротор 5 вращается отно­ сительно неподвижной распределительной плиты 6, в которой выполнены дуговые пазы А и В, соединенные соответственно с каналами всасывания а и нагнетания Ь. В процессе вращения ротора 5 цилиндры с поршнями последовательно проходят пазы всасывания А и нагнетания В, что обеспечивает непрерывное дви­ жение масла в нагнетательный трубопровод. Таким образом, про­ цессы всасывания и нагнетания происходят без применения клапа­ нов, что выгодно отличает эти насосы от обычных поршневых на­

сосов клапанного типа.

поршневых насосов,

л/мин

Производительность осевых

 

 

 

Q = 4 ^ Г Dznut tg а,

(64)

где

d — диаметр

поршня,

мм;

 

 

D — диаметр

окружности, на которой расположены цен­

 

тры цилиндров, мм; шаг (ход) поршней l = D tg а;

a = 20-f-25° — угол наклона вала;

 

 

2 — число

 

поршней

(цилиндров);

 

 

п — частота вращения вала, об/мин;

 

 

■цо — объемный к. п. д. насоса.

изменением

Регулирование

производительности достигается

угла

наклона вала

(шага поршней). При а = 0, Q=±0. Насосы

снеизменным углом наклона вала (например, НПА-64) не регу­ лируются.

Как и радиально-поршневые, эти насосы также обратимы: при подаче в них масла под давлением от другого насоса они стано­ вятся гидродвигателями вращательного движения. По сравнению

срадиальными, осевые поршневые насосы при одинаковой произ­ водительности имеют меньший вес и размеры. Кроме того, ввиду меньшего момента инерции вращающихся масс, они допускают

большую частоту

вращения,

п > 5000 об/мин (п= 15000 об/мин

у насосов на

самолетах).

Производительность насосов до

900 л/мин, давление (200-^600) • ІО5 Н/м2, ц0 = 0,95^-0,99; г)= 0,90-^-

-^0,95. Продолжительность

непрерывной

работы ротационно-пор­

шневых насосов составляет

5000-^20 000

ч. Масло нужно менять

после первого пуска через

10 ч работы,

второй раз — после 100 ч

и в дальнейшем — через каждые 500 ч работы, но не реже одного раза в год.

§52. Пластинчатые насосы

Встаторе 4 помещено статорное кольцо 3 (рис. 87) овальной формы, внутри которого вращается от электродвигателя цилиндри­ ческий ротор 2. На роторе под углом к радиусу профрезерованы 12 канавок, в которые входят пластины 1. Статорное кольцо и ро­ тор прикрыты с обеих сторон торцовыми уплотнительными брон­

зовыми дисками, в которых профрезерованы дугообразные окна А, В, С, D. При вращении ротора лопасти прижимаются к внут­

108


ренней поверхности статорного кольца под действием центробеж­ ной силы и давления масла (поджима), подведенного из полости нагнетания по радиальным и кольцевой канавкам к тыльной сто­ роне пластин. По мере поворота ротора в зонах окон Л и С про­ странство между двумя соседними пластинами увеличивается, образуется вакуум, про­

исходит

В

всасывание,

а в зонах

и

D объем

уменьшается

и

происхо­

дит

нагнетание

мисла.

За

один

оборот

ротора

каждая

пластина

дваж­

ды всасывает и нагнета­

ет. Поэтому насос—двой­

ного

действия.

Толщина

лопастей

(пластин)

2-н

3 мм. При большей тол­

щине

действующие

на

них усилия поджима мас­

ла

вызывали

бы

силь­

ный нагрев и чрезмер­

ные

потери

мощности на

трение о статорное коль­

цо.

 

 

для

 

пластин

Пазы

в

имеют

наклон

сторону

вращения

ротора

для

 

предотвращения

закли­

Рис. 87. Пластинчатый насос

нивания

пластин

в па­

 

зах в

зоне

нагнетания,

 

когда они скользят по переходной кривой профиля статорного

кольца от большего радиуса к меньшему.

При диаметре

ротора 56-^85 мм <х=13-т-15°; при диаметре 140

мм а = 7-ь8°. На­

личие угла наклона лопастей допускает вращение ротора насоса только в одном направлении. При необходимости вращения рото­ ра в обратном направлении требуется разобрать насос, повернуть ротор, статор и диски на 180°, а также круговым поворотом на 90° вокруг оси вращения ротора переменить места соединения окон дисков с каналами всасывания и нагнетания в корпусе.

Рекомендуемая высота всасывания пластинчатых насосов — не более 0,5 м, практически эти насосы работают удовлетворительно при высоте всасывания до 5 м на масле небольшой вязкости.

Производительность лопастных насосов, л/мин

Q = 2- 10-б£л(Я — ^ (

Я + г ) - - ^ - ] ^ ,

(65)

где В — ширина статорного кольца

(длина ротора), мм;

 

z— число пластин;

п— частота обращения вала, об/мин;

109