Насосные установки с насосами постоянной подачи

Насосные установки данного класса выпускаются нашей промышленностью широкой номенклатурой. Как правило, они комплектуются нерегулируемыми пластинчатыми насоса­ми, что определяет их малую стоимость. Применяются однопоточные и двухпоточные насосы. Привод насосов осущест­вляется от электродвигателей переменного тока, которые размещаются на крышке гидробака. Сам насос находится внутри гидробака и погружен в рабочую жидкость. Другие устройства размещены в основном на крышке гидробака.

Насосная установка типа Г48-22Н (рис. 7.1) предназна­чена для подачи одного потока рабочей жидкости в гидросистему машин. Она имеет одинарный пластинчатый насос Н типа Г12-3 с подачей от 8 до 30 л/мин. Мощность приводящего насоса составляет 1,1—3 кВт. Давление в напор­ной гидролинии не более 6,3 МПа. Давление может менять­ся за счет настройки переливного клапана КП.

В напорной гидролинии установлен полнопоточный фильтр Ф1 [11] средней очистки и обратный клапан КО1, предотвращающий слив жидкости из гидросистемы при ос­тановке насоса. Контроль давления в линиях нагнетания и слива проводится манометром МН, включаемым золотни­ком манометра ЗМ.

 

Рис. 7.1. Гидравлическая схема насосной установки типа Г48-22Н с насосом постоянной подачи

В сливной гидролинии установлен фильтр Ф2 тонкой очистки, осуществляющий за один проход очистку лишь части рабочей жидкости, поступающей в гидробак Б, по­скольку он подключен параллельно клапану. При много­кратном прохождении жидкости через сливную гидролинию количество задерживаемых частиц увеличивается. Другая часть жидкости, поступающая на слив, проходит через кла­пан давления КД, ограничивающий максимальное давление перед фильтром и обеспечивающий подпор в линии слива 0,3 МПа.

В насосной установке предусмотрено воздушное охлаж­дение рабочей жидкости с помощью теплообменника AT. Вентилятор, установленный на валу электродвигателя, заса­сывает воздух через радиатор, охлаждая проходящую через него на слив рабочую жидкость. Нагретый воздух выбрасывается вентилятором наружу, отводя от рабочей

жидкости часть тепла. Для предохранения радиатора от чрезмерного повышения давления (особенно в начальный период работы на холодной жидкости) параллельно ему установлен обратный клапан КО2. Уровень рабочей жидкости в гидробаке Б контролируется с помощью указателя уровня УУ.

Так как работа насосной установки проходит при по­стоянных давлениях и подаче, а нагрузки и скорости при движении исполнительных устройств переменны, то, как бы­ло показано в гл. 4, в клапане КП имеют место значитель­ные потери мощности, что и вызывает нагрев рабочей жид­кости. Этим вызвано и ограничение мощности насосной ус­тановки.

 

Рис. 7.2. Гидравлическая схема насосной установки типа Г48-12 с двухпоточным насосом

Насосная установка типа Г48-12 (рис. 7.2) предназна­чена для подачи двух независимых потоков рабочей жидко­сти в гидросистему. Они укомплектованы двухпоточным пластинчатым насосом типа 5Г12-3, 8П2-3 или 12Г12-3, имеющим два

Рис. 7.3. Гидравлическая схема насосной установки типа Г48-32 с разделительной панелью

ротора, расположенные на одном валу. В за­висимости от типоразмера насоса ротор меньшей подачи обеспечивает расход от 8 до 18 л/мин, ротор большей пода­чи — от 8 до 35 л/мин. Мощность приводящего электродви­гателя составляет 2,2—3 кВт. Давления в выходных гидро­линиях насоса Н могут устанавливаться в пределах 6,3 МПа переливными клапанами КП1 и КП2, но их сочетания долж­ны быть такими, чтобы суммарная мощность потоков с уче­том потерь не превышала мощности электродвигателя.

Гидравлическая схема насосной установки в отличие от предыдущей имеет два обратных клапана КО1 и КО2 для предотвращения слива жидкости из каждой выходной гидро­линии при остановленном насосе. Фильтр средней очистки установлен только в гидролинии меньшей подачи. Золотник манометра ЗМ позволяет подключать манометр МН к каждой выходной гидролинии. Для охлаждения рабочей жидко­сти используется теплообменник АТ.

Наличие двух независимых потоков рабочей жидкости позволяет раздельно питать либо два гидродвигателя, либо две какие-либо части одной гидросистемы. Возможность под­бирать расходы и устанавливать давление в каждой гидро­линии позволяет снизить потери мощности по сравнению с насосной установкой с одинарным насосом.

Насосная установка типа Г48-32 (рис. 7.3) предназна­чена для подачи одного потока рабочей жидкости в тех слу­чаях, когда быстрое перемещение рабочего органа машины осуществляется с малым усилием, а медленное перемеще­ние — с большим усилием.

Рабочая жидкость от насоса Н двумя потоками подво­дится к разделительной панели РП, состоящей из переливного клапана КП1, клапана последовательности КП2 и об­ратного клапана КОЗ. Переливной клапан настраивается на давление, необходимое для осуществления медленных пере­мещений, а клапан последовательности — для быстрых пе­ремещений. Расход от насоса меньшей подачи соответствует скорости медленных перемещений. Расход от насоса боль­шей подачи подбирается таким, чтобы при объединении с расходом от насоса меньшей подачи обеспечивалась скорость быстрых перемещений.

Работа гидропанели проходит следующим образом. При осуществлении рабочих перемещений, когда в системе ус­танавливается высокое давление, клапан последовательности КП2 открывается и напорная гидролиния насоса большей подачи соединяется со сливом. Это обеспечивает холостой режим работы этого насоса, поскольку давление на его вы­ходе будет определяться только сопротивлением гидролинии. Расход рабочей жидкости в систему будет обеспечивать лишь насос меньшей подачи. Обратный клапан КОЗ разъе­диняет гидролинии двух насосов.

При быстрых перемещениях клапан последовательности закрыт и расход от насоса большей подачи через обратный клапан объединяется с расходом насоса меньшей подачи.

Наличие разделительной панели значительно уменьшает потери мощности в насосной установке ввиду разгрузки на­соса большей подачи при рабочих перемещениях, и вследст­вие этого потребляемая им мощность от электродвигателя практически равна нулю. Кроме того, и потребляемая на­сосной установкой мощность при медленных перемещениях будет меньше, чем при установке одного насоса, так как уменьшается непроизводительный расход, сливаемый через переливной клапан.

Манометр МН обеспечивает контроль давления в двух режимах работы насосной установки. Фильтр средней очист­ки Ф1 установлен в напорной гидролинии насоса меньшей подачи, так как именно в этом режиме ее работы жидкость проходит через дроссельные устройства, регулирующие ско­рость. Остальные устройства имеют то же назначение, что и в ранее рассмотренных насосных установках.

Выпускаются также насосные установки с насосами по­стоянной подачи типа Г48-8, Г48-9, 4Г48-1, С, СВ и др. Типоразмеры, исполнение и технические данные этих уста­новок приведены в соответствующих каталогах и справочни­ках, например [13]. Остановимся лишь на их основных осо­бенностях.

Насосная установка типа Г48-8 может быть укомплек­тована одним или двумя насосными агрегатами с однонопоточными или двухпоточными пластинчатыми насосами. Она содержит также гидрошкаф, в котором размещены воздуш­ный теплообменник и гидроаппаратура, комплектация ко­торой производится заказчиком в соответствии с конкрет­ной гидросхемой обслуживаемой машины или станка. Венти­лятор приводится в движение от автономного электродвига­теля, причем возможно автоматическое включение и выклю­чение электродвигателя с помощью терморегулятора.

Насосная установка типа Г48-9 состоит из гидробака, на котором размещены насосные агрегаты, и вертикального щита, на котором размещаются теплообменник и гидроап­паратура, также комплектуемая в зависимости от гидросхе­мы обслуживаемой машины.

Насосная установка типа Г48-1 отличается от описан­ных выше наличием полнопоточного фильтра тонкой очист­ки, установленного в напорной гидролинии; клапанной короб­ки, обеспечивающей автоматическое переключение на рабо­ту первой, второй или двух ступеней двухпоточного плас­тинчатого насоса; пружинного аккумулятора для сглажи­вания пульсации давления при переключении насосов с од­ной ступени на другую.

Насосная установка типа С выполняется с одним или дву­мя насосными агрегатами с однопоточными или двухпоточны­ми насосами. Особенностью этого типа насосной установки является достаточно большое число возможных гидравлических и компоновочных схем исполнения в зависимости от конкретного заказа-наряда.

Насосные установки имеют 5 типоразмеров, определяе­мых вместимостью гидробака: 63, 100, 160, 250 и 400 л. Сум­марная подача установленных насосов может составлять от 5 до 200 л/мин. Насосы могут обеспечивать как независи­мые потоки рабочей жидкости, так и управляемые раздели­тельной панелью, т. е. может быть реализована любая из гидравлических схем, рассмотренных ранее. Насосная уста­новка может развивать давление 6,3; 12,5; 16 и 32 МПа в за­висимости от комплектующего насоса.

Охлаждение рабочей жидкости может осуществляться с помощью воздушного или водяного теплообменника. При применении электрического регулятора температуры обеспе­чивается точность поддержания заданной температуры ра­бочей жидкости в гидробаке в пределах ±:2 °С. Очистка ра­бочей жидкости осуществляется с помощью фильтра, уста­навливаемого в сливной гидролинии по схеме, описанной выше. Номинальный расход 63 и 128 л/мин, тонкость филь­трации 80 мкм. В насосных установках на 63 и 100 л воз­можна установка полнопоточного фильтра с тонкостью филь­трации 25 мкм в напорной гидролинии.

Насосные установки типа С выпускаются для нужд на­родного хозяйства и для комплектации экспортного обору­дования, в том числе для стран с тропическим климатом.

Насосная установка типа СВ предназначена для комплек­тования гидроприводов с малыми потребными расходами ра­бочей жидкости. Максимальная подача однопоточного на­соса может составлять от 3,3 до 35 л/мин. При установке двухпоточного насоса наибольшая подача его роторов те превышает для каждого из них 12 и 35 л/мин. В качестве насосов используются пластинчатые и аксиально-поршневые. Насосная установка может развивать давление от 6,3 до 20 МПа. Вместимость гидробака может составлять от 10 до 63 л.

В качестве примера на рис. 7.4 приведена гидравлическая схема насосной установки 1CBV. В напорной гидролинии насоса Н установлен полнопоточный фильтр тонкой очист­ки Ф1 с визуальным индикатором загрязнения. Давление, развиваемое установкой, определяется настройкой переливного клапана КП1.

В напорной гидролинии установлен пневмогидравлический аккумулятор АК с номинальным объемом 6,3 л. При увеличении давления в системе, например при выполнении зажимных операций, когда потребный расход равен нулю, срабатывает реле давления РД1 и отключает электромаг­нит распределителя Р. При этом полость под

Рис. 7.4. Гидравлическая схема насосной установки типа 1CBV с гидроаккумулятором

 

основным золотником переливного клапана соединяется со сливом. Ра­бочая щель полностью открывается и насос разгружается от давления, направляя весь расход на слив. Компенсацию утечек обеспечивает аккумулятор. По мере срабатывания аккумулятора давление в системе уменьшается и при не­котором его значении срабатывает реле давления РД2 и подает команду на включение электромагнита распредели­теля Р. Насос подзаряжает аккумулятор, после чего цикл повторяется. Аккумулятор может также служить и для вы­дачи в гидросистему расхода дополнительно к подаче на­соса при выполнении ускоренных перемещений без нагруз­ки.

Заливка рабочей жидкости в гидробак проводится через заливную горловину ГЗ с встроенным фильтром Ф2. Дав­ление газовой среды в аккумуляторе контролируется мано­метром МН2. Подвод жидкости к аккумулятору осущест­вляется через обратный клапан КОЗ, а вытеснение — через регулируемый дроссель ДР. Назначение остальных устройств соответствует описанным ранее схемам.

Для работы на давлениях до 32 и 50 МПа используются насосные установки типа УН, в которых применяются трехплунжерные поршневые насосы с клапанным распределением или радиально-поршневые насосы.