Гідравлічний привід. Конструкція аксіально-плунжерних (поршневих) насосів і гідромоторів, експлуатаційні характеристики.

 

 

АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВЫЕ МАШИНЫ

Одним из наиболее распространенных типов роторных объемных машин являются аксиально-поршневые машины. Аксиально-поршневые машины находят применение в гидроприводах, применяемых в промышленности и на всех видах транспорта. Эти машины выпускаются многочисленными фирмами Европы, Америки, Японии. Известно, что на промышленной выставке в Ганновере в 1961 году аксиально-поршневые машины представили 5000 фирм, показав этим их перспективность в гидроприводе различного назначения.

Аксиально-поршневые машины имеют самую высокую энергоемкость на единицу массы, высокую частоту вращения.

Гидромоторы малой мощности легче соответствующих электромоторов примерно в 80 раз, при больших мощностях эта разница составляет примерно 12.

Аксиально-поршневые насосы при регулировании подачи обладают быстродействием.

Частоту вращения при необходимости доводят до 30000 об/мин.

Номинальные давления равны 21 -:-35 МПа.

Некоторые насосы выпускаются с объемным к. п. д. не менее 99 % при давлении 35 МПа, а общий к. п. д. у них доведен до значения 95 %. Уникальные насосы имеют мощность более 3000 кВт при подаче 8700 л/мин

Основные виды конструкций аксиально-поршневых машин. За время развития насосостроения разработано много конструкций аксиально-поршневых машин. Значительное количество разных решений принято и в области конструкций аксиально-поршневых насосов, но принцип действия для всех аксиально-поршневых насосов один. Узел качания любого из них работает по принципу кривошипно-шатунного механизма.

В аксиально-поршневом насосе объединено несколько возвратно-поступательных насосов одностороннего действия. Эти насосы размещены по кругу параллельно друг другу и объединены в блок качания, основой которого является блок цилиндров. В блоке цилиндров находятся поршни. С помощью шатунов они соединяются с диском вала насоса. При наклонении блока цилиндров относительно вала поршни в блоке начинают перемещаться, создавая подачу. Направление подачи и ее величина зависят от направления и величины наклона блока цилиндров относительно вала насоса. Диск вала насоса для каждого отдельного насоса, входящего в блок качания, является кривошипом, а поршень с шатуном и диском вала - пространственной моделью кривошипно-шатунного механизма.

Рис. 1.1. Схема аксиально-поршневого насоса с несиловым карданом

 

Описанное схематически представлено на рис. 1.1

На схеме обозначены следующие элементы узла качания на­соса: 1 - опорно-распределительный диск, 2 - блок цилиндров, 3 -поршень. 4 - шатун; 5 - универсальный шарнир-кардан, 6 - вал с диском, 7 - пружина.

Описанный узел качания размещается внутри корпуса насоса Аксиально-поршневые насосы как правило, выпускаются с 7 либо 9 цилиндрами

Насос, выполненный по такой схеме, называют аксиально-пор­шневым насосом с несиловым карданом, поскольку основной мо­мент для вращения блока передается через шатуны, а меньший - для преодоления потерь - через кардан

Поршень каждого цилиндра за один оборот блока осуществля­ет одну подачу При движении поршня в цилиндре вправо осуществ­ляется всасывание, при движении влево - нагнетание.

При постоянном угле наклона блока подача насоса не меняет­ся, при переменном значении подача изменяется по величине и по направлению.

Насосы, у которых вал с диском 6 приводится во вращение не вёалом, а карданом, называются аксиально-поршневыми насосами с силовым карданом

Второй тип аксиально-поршневых насосов - бескарданные на­сосы Схема такого насоса представлена на рис. 1 2.

 

 

Рис. 1 2 Схема бескарданного аксиально-поршневого насоса.

Блок качания этого насоса состоит из опорно-распределитель­ного диска 1. поршней 2 блока цилиндров 3, шатунов 4, оси блока цилиндров 5, вала с ведущим диском 6 и корпуса насоса 7. У насосов этого типа меньше диаметр блока цилиндров по срав­нению с диаметром блока цилиндров насосов первого типа. Мень­ше и вибрация таких насосов

Третьим типом аксиально-поршневых насосов являются бес­шатунные насосы. Насос этого типа состоит из следующих деталей: 1 - опорно-распределительного диска, 2 - блока цилиндров, 3 - пру­жин, 4 - плунжеров, 5 - подшипника и 6 - наклонной шайбы.

Рис. 1.3. Схема бесшатунного аксиально-поршневого насоса.

Аксиально-поршневые насосы ― механизмы обратимые, поэтому, любой из них может быть мотором.