Шестеренные насосы.

Шестеренные насосы применяются во многих гидросхемах как промышленного оборудования, так и спецтехники и работают на давлении 14,0 – 20,0 МПа.

Шестеренные насосы делятся на 2 типа — С внешним и внутренним зацеплением.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением.		Шестеренный насос с внутренним  зацеплением

Шестеренный насос внешним зацеплением

Представляют зубчатую пару из двух одинаковых шестерен вращающихся в корпусе. Ведущая шестерня является продолжением приводного вала, а ведомая установлена на оси свободно. Обе шестерни охватываются цилиндрическими поверхностями корпуса. Зазоры между шестернями и стенками корпуса, а также между зубьями – минимальны. Они должны обеспечивать беспрепятственное вращение шестерен в приделах температурных колебаний рабочей жидкости от -30° до +90° по Цельсию и в это время минимизировать величину утечек.

При вращении вала, обеспечивается вращение шестерен. при вращении шестерен рабочая жидкость из всасывающей полости попадает во впадины между зубьев, точнее в пространство, ограниченное двумя зубьями, боковыми стенками и цилиндрической поверхностью корпуса. Эти объемы рабочей жидкости шестерни перемещают из всасывающей полости в нагнетательную полость гидронасоса.

При входе  в зацепление в нагнетательной полости зубья ведущей шестерни погружается во впадину ведомой шестерни- в этот момент рабочая жидкость вытесняется из впадины и направляется в гидросистему.

За один оборот приводного вала зубья обоих шестерней входят в зацепление и вытесняют определенные объемы рабочей жидкости, сумма которых определяет величину рабочего объема гидронасоса.

Шестеренные насосы с внутренним зацеплением.

Эти насосы представляют собой установленную в корпусе шестерню с внутренними зубьями,  в зацепление с которыми входит меньшая шестерня с внешними зубьями. Шестерни установлены с эксцентриситетом

(со смещением) относительно друг друга. Между ними расположен серповидный не подвижный элемент.  Серповидный элемент своими рабочими поверхностями охватывает с одной стороны внутренние, а с другой

Внешние зубья шестерен. Серповидный элемент разделяет нагнетательную и всасывающую полости.

Наименьшая шестерня является ведущей (выполнена совместно с приводным валом), а большая шестерня с внутренним зубом является ведомой (установлена на подшипниках). Нагнетание рабочей жидкости происходит аналогично — за счет вытеснения её объемов из впадин шестерен.

Пластинчатые насосы.

Эти насосы  часто применяю в промышленных гидросистемах, но иногда они встречаются на мобильной технике.

В корпусе насоса расположен вращающийся ротор, в роторе располагаются радиальные пазы, в которые

установлены пластины. Пластины ребрами контактируют с поверхностью рабочей камеры. выполненной в корпусе. Ось вращения ротора расположена в корпусе со смещением относительно оси рабочей камеры.

При вращении ротора пластины выдвигаются (действии центробежных сил) скользя по поверхности корпуса, всасывают рабочую жидкость, и доставляют её в рабочую камеру. После прохождения максимально выдвинутого своего положения , пластины втягиваются в разы ротора. Так как объём, заключенный между корпусом, ротором и пластиной уменьшается, рабочая жидкость нагнетается в гидросистему.

Регулируемые пластинчатые насосы.

Устройство пластинчатого насоса позволяет изменять его рабочий объем, а следовательно изменять расход при постоянной частоте вращения. Регулирование насоса осуществляется как механическим, так и гидравлическим управлением.

Регулируемый насос в качестве рабочей камеры содержит подвижное эксцентриковое кольцо, установленное в корпусе. Это кольцо перемешается  радиально относительно ротора и меняет значение эксцентриситета – результатом является изменение рабочего объёма насоса.

Аксиально-поршневые  насосы.

Эти насосы широко применяются в дорожной, коммунальной, строительной технике, сельскохозяйственных комбайнах, и  в других сложных машинах.

Аксиально-поршневые  насосы состоят из блока цилиндров и поршней, которые перемещаются в блоке цилиндров.

В гидросистемах открытого типа – рабочие полости насоса заполняются из гидробака, за счет давления столба рабочей жидкости. Бак в этом случае расположен выше насоса. А в закрытых гидросистемах подача осуществляется за счет слива и  подпитки. Также применяются баки с наддувом, в которых создается избыточное давление воздуха.

После того, как поршень – выдвинулся на max расстояние, процесс всасывания заканчивается и начинается процесс нагнетания- поршень перемещается в глубь цилиндра, вытесненная рабочая жидкость перемещается в гидросистему.  За один оборот вала каждый поршень производит полный цикл движений в соответствующем цилиндре – от максимально втянутого до максимально вытянутого.

Разделение всасывающего и нагнетающего потоков осуществляется распределительной шайбой  с серповидными рабочими окнами. Она неподвижно установлена в корпусе и соприкасается с торцом вращающегося блока цилиндров.  Поверхности этой прецизионной пары выполняются плоской или сферической формы.

Аксиально-поршневые  насосы можно разделить на 2 типа: с наклонным блоком цилиндров и с наклонной шайбой.

Аксиально-поршневые  насосы с наклонным блоком цилиндров.

В этом случае блок цилиндров наклонен относительно приводного вала под углом 26° – корпус этих насосов имеет V-образную форму. В насосах постоянного объёма рабочей жидкости угол наклона блока цилиндров может составлять 40°

На приводном валу с помощью сферических шарниров крепятся шатуны поршней. У насосов с наклоном блока 40° – шатуны отсутствуют, а поршни выполнены коническими. Гидронасосы с наклонным блоком цилиндров обычно имеют 7 поршней.

При изменении угла наклона блока цилиндров относительно приводного вала – меняется рабочий объем насоса. В насосах с наклонным блоком – угол наклона изменяется только в одну сторону. Поэтому рабочий объём регулируется от значений приближенных к нулю до максимума. Рабочий объём, изменяется, а направление потока – нет.

Насосы с переменным рабочим объемом комплектуются различными регуляторами: постоянной мощности, давления, расхода и т.д.. Регуляторы  обеспечивают требуемые технические характеристики (различные формы регулирования расхода и давления).

Аксиально-поршневые  насосы с наклонным блоком цилиндров используются в открытых гидросистемах.

Такой гидропривод может содержать: гидромоторы, одноштоковые, плунжерные, телескопические гидроцилиндры.

Аксиально-поршневые  насосы с наклонной шайбой.

В данных насосах блок цилиндров установлен соосно с приводным валом и жестко связан с ним. Вал проходит сквозь отверстие в шайбе, установленной в корпусе, плоскость шайбы  расположена под углом

по отношению к оси приводного вала. Подпятники поршней опираются на рабочую плоскость шайбы. Предельный угол наклона шайбы относительно нулевого значения рабочего объёма составляет 14-18 и соответствует максимальному расходу.

При вращении вала блок цилиндров передает движение поршням, которые скользя подпятниками по поверхности наклонной шайбы, одновременно совершают возвратно – поступательные движения, всасывая рабочую жидкость при выдвижении и выталкивая её в гидросистему при втягивании.

Распределительная шайба с серповидными окнами обеспечивает изоляцию всасывающей полости от нагнетающей.

Рабочий объём насоса меняется  при изменении угла наклона шайбы относительно оси блока цилиндров. В положении наклонной шайбы перпендикулярно к оси блока рабочей оббьем насоса равен нулю(поршня вращаются вместе с блоком цилиндров, но не совершают возвратно поступательных движений.

Если наклонять шайбу дальше, в противоположенною сторону – рабочий объем начнет увеличиваться и изменится направление движения регулируемого потока (нагнетающая магистраль становиться силовой, а силовая нагнетающей). Это свойство «реверса» широко применяется в закрытых гидросхемах: гидростатическая трансмиссия хода машин или привода вращающихся рабочих органов.

Типы пропорционального управления данных насосов: механическое, гидравлическое, электрическое. Реализуется с помощью различных, но однотипных регуляторов.

Аксиально-поршневые  насосы способны эффективно работать при давлении 35,0 МПа, а ведущие зарубежные производители выпускают насосы с номинальным давлением до 42,0 МПа.