Пластинчатые насосы двукратного действия 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Пластинчатые насосы двукратного действия



 

У объемного насоса может быть одна или несколько рабочих камер. Общее число рабочих камер определяет рабочий объем насоса, под которым понимают максимальное количество жидкости, которое насос может подать за один цикл работы. Циклом работы для большинства объемных насосов является один оборот вала. У некоторых насосов каждая рабочая камера может совершить за один оборот вала две или более подачи жидкости. Число таких подач называется кратностью работы насоса k. Рабочий объем пластинчатого насоса может быть увеличен за счет кратности его работы.

На рис. 2.1, б приведена упрощенная конструктивная схема пластинчатого насоса двукратного действия. В таких машинах можно достичь полной уравновешенности ротора.

Внутренняя поверхность такого насоса имеет специальный профиль, что позволяет каждой пластине за один оборот вала дважды производить подачу жидкости. У пластинчатого насоса двукратного действия имеются две полости всасывания 9, которые объединены одним трубопроводом, и две полости нагнетания 10, также объединенные общим трубопроводом. На практике применяются насосы и с большей кратностью, но их конструкции сложнее, поэтому использование таких насосов ограничено.

Пластины таких насосов не разгружены от радиальных сил, и поэтому, особенно в зоне всасывания, трение пластин о статор велико, что снижает механический КПД. Во избежание изнашивания пластин и статора такие насосы для больших давлений не применяют. Они, как правило, предназначены для работы при невысоком давлении (≤ 7 МПа).

Пластины могут быть разгружены при усложнении конструкции. Насосы с разгруженными пластинами можно использовать при давлении до 14 МПа и кратковременно при пиковых нагрузках до 17 МПа.

Достоинством пластинчатых ГМ двукратного действия является возможность быстрой замены без демонтажа насоса всего комплекта качающего узла (статор, ротор, боковые диски) в случае его изнашивания, а также возможность получения насосов с разными рабочими объемами путем изменения только радиуса и сопрягающего профиля статора.

Недостатком конструкции пластинчатых насосов двукратного и многократного действия является невозможность быть регулируемыми.

Пластинчатые насосы имеют удовлетворительную всасывающую способность и могут работать без подпора перед входом в насос. Минимально допустимое давление и максимальная частота вращения так же, как и для поршневых насосов, для них определяются суммой потерь давления от входа в насос до полости рабочей камеры. Подводящие каналы в корпусе и окна всегда выполняют большими, и они представляют собой малое сопротивление (скорость жидкости в окнах не более 2 м/с). В пластинчатых насосах имеют место потери на входе во вращающуюся камеру между пластинами и потери на преодоление центробежных сил вращающейся в камерах жидкости. Центробежное повышение давления, в противоположность радиально-поршневым насосам, действует навстречу втекающему потоку и должно преодолеваться за счет давления на входе в насос р1. При этом в камере давление не должно понижаться менее допустимого рmin.

Минимальное давление, при котором из-за интенсивного выделения растворенного воздуха в жидкости подача начинает снижаться, можно принимать рmin =0,04-0,05 МПа.

Для пластинчатых насосов по условиям снижения подачи вследствие кавитации принимают допустимое минимальное давление перед входом в насос рmin =0,07-0,08 МПа; ориентировочное максимальное значение скорости потока на выходе из насоса 6-7 м/с. Приведенные рекомендации позволяют оценить условия работы насоса для обеспечения его бескавитационной работы. Пластинчатые ГМ обратимы, однако большинство насосов этого типа не могут быть использованы как гидромоторы без изменения конструкции.

Схема рабочих органов пластинчатого гидро мотора двукратного действия показана на рис. 2.4. На нем из-за переменности направления вращения пластины 3 могут устанавливаться только радиально.

Рис. 2.4. Схема рабочих органов пластинчатого гидро мотора двукратного действия:

1 – полость под пластинами; 2 – пружина; 3 – пластина; 4 – внутренний торец пластины; Rс1, Rс2 – минимальный и максимальный радиус статора; остальные обозначения по рис. 2.2

 

Переменность частоты вращения и, следовательно, отсутствие стабильных центробежных сил, выдвигающих пластины, требует применения их принудительного выдвижения. Для этого используют пластинчатые пружины 2 под торцами пластин 3. В случае выхода пружин из строя из-за усталостных разрушений для выведения пластин также используют внутренние кулачки, эквидистантно повторяющие профиль статора. При малой частоте вращения пластины опираются на них внутренними торцами 4. В гидромоторах, изменяющих частоту и направление вращения, пластины устанавливают радиально, а их начальный прижим производят пружинами или специальными кулачками, копирующими профиль статора, на которые опираются внутренние торцы пластин.

Коэффициент полезного действия пластинчатых гидромоторов достигает 0,8. Основные потери в них механические, составляющие три четверти всех потерь энергии.

На рис. 2.5. показана пластинчатая гидромашина двукратного действия. В ней ротор 1 с пластинами 2 охвачен статором 3 специального профиля.

Рис. 2.5. Пластинчатая гидромашина двукратного действия:

1 – ротор; 2 – пластины; 3 – статор; 4, 7 – окна выхода РЖ – области высокого давления; 5, 8 - окна входа РЖ - области низкого давления; 6 – дросселирующие канавки; 9, 13 – боковые диски; 10 – отверстие подвода РЖ; 11 – дренаж; 12 – пружины; 14 – камеры; А, А’ - перемычки; р1 - подводящая и р2 - отводящаяполости

 

Число пластин четное (не менее 8). За один оборот две любые соседние пластины совершают два рабочих цикла, перенося РЖ из окна 5 в окно 7 через перемычку А и потом из окна 8 в окно 4 через перемычку А’. Окна 4 и 7, а также 5 и 8 соединены между собой попарно и далее с подводящей р1 и отводящей р2 полостями.

Благодаря специальной форме статора, объем запертый между двумя пластинами, во время перемещения по перемычкам не изменяется по величине. Этим устраняются пульсации давления, вызываемые изменением величины запертого объема, если в целях улучшения герметичности угол раскрытия перемычек δп (правый вид, вверху и справа) выполнен больше, чем угол между пластинами 2π/z.

Это положительное качество недостижимо в машинах однократного действия, где величина запертого объема из-за эксцентричности ротора и статора всегда изменяется.

В результате перекрестного размещения областей 5 и 8 низкого давления и областей 4 и 7 высокого давления ротор и, следовательно, подшипники разгружены от действия радиальных сил.

Благодаря неизменному направлению вращения в насосах возможна установка пластин под некоторым углом δо (правый вид, внизу) к радиусам вперед по ходу вращения. Этим снижается защемляющий момент от сил трения о статор.

Для плавного изменения давления в переносимых объемах жидкости при переходе через перемычки на торцах боковых исков нередко выполняют дросселирующие канавки 6. Этим снижают шум и улучшают равномерность их подачи.

Утечки в пластинчатых машинах происходят по зазорам: между торцами ротора и боковых дисков I, I’, II, II’, между пластинами и пазами ротора VII, между боковыми дисками и корпусом и на перемычках III и IV, между наружными торцами пластин и статором V, а также между боковыми торцами пластин и боковыми дисками VI.

Из них наружными утечками являются только утечки через зазоры I’, II’, III и IV. Остальные утечки внутренние. Они перетекают в машине из области давления р2 в область давления р1.

Для обеспечения герметичности под внутренние торцы пластин в камеры 14 через отверстие 10 подается жидкость под давлением р2. С такой же целью предусмотрен гидравлический поджим боковых дисков 9 и 13. Для этого диск 9 со стороны полости р2 выполнен подвижным в осевом направлении. Начальный поджим дисков осуществляется пружинами 12.

Детали качающего узла (ротор с пластинами, статор, боковые диски) должны изготавливаться с высоким классом точности и чистоты обработки /4,7,8/.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-23; просмотров: 557; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.227.252.87 (0.031 с.)