50. Роторно-поршневые насосы, типы, конструкция, параметры.

Роторно-поршневой
насос — это роторный насос с вытеснителями
в виде поршней или плунжеров.
Роторно-поршневые насосы подразделяются
на аксиально-поршневые, у которых
возвратно-поступательное движение
поршней параллельно оси вращения насоса,
и радиально-поршневые, у которых
возвратно-поступательное движение
поршней происходит в радиальном
направлении.

Аксиально-поршневые
насосы
выполняются с наклонным диском (шайбой)
и с наклонным блоком относительно оси
вращения насоса.

На
рисунке 1.19, а
представлена
конструктивная схема аксиально-поршневого
насоса с наклонным диском и плунжерами
в качестве вытеснителей. Основным
элементом насоса является блок 4
с
плунжерами 5,
который приводится в движение валом 8
и
вращается относительно корпуса (корпус
на рисунке 1.19, а
не показан). Плунжеры опираются на
упорный подшипник 6
диска
7,
наклоненный под углом γ. Важным элементом
насоса является неподвижный торцевой
распределитель 1
с
окнами 9
и
10.
Рабочие
камеры 2
и
3
насоса
представляют собой замкнутые объемы
внутри блока 4.

При
работе насоса плунжеры 5
вращаются вместе с блоком 4
и
одновременно скользят вместе с подшипником
6
по
наклонному диску 7.
За счет диска 7
и пружин внутри рабочих камер обеспечивается
возвратно-поступательное движение
плунжеров 5
относительно блока 4.
При
этом рабочие камеры меняют свой объем
от минимального (позиция 3)
до
максимального (позиция 2)
и
обратно. Для подвода и отвода жидкости
служит неподвижный распределитель 1
с
дугообразными окнами 9
и
10.
Он
устроен таким образом, что при увеличении
объема рабочей камеры она соединяется
со всасывающим трубопроводом через
окно 9,
а
при уменьшении — с напорным трубопроводом
через окно 10.

Аксиально-поршневой
насос с наклонным блоком 4
(рисунок
1. 19, б)
несколько
отличается по конструкции от предыдущего
насоса. Главное отличие заключается в
том, что у него относительно оси вращения
(вала 8)
наклонен
не диск 7,
а блок 4.
Из-за
наклона блока 4
относительно
ведущего вала 8
у
большинства насосов такой конструкции
имеется дополнительный вал 12
с
шарнирами для передачи вращающего
момента от диска 7
на блок 4.
В
приведенной конструкции вытеснителями
являются поршни 11,
которые
нагнетают жидкость из рабочих камер 2
и
3
через
торцевой распределитель 1.

Принципы
работы насосов с наклонным блоком и
наклонным диском не отличаются друг от
друга, но в показанной на рисунке 1.19, б
конструкции
поршни 11
совершают
возвратно-поступательное движение за
счет кинематической связи между ними
и диском 7.
Это отличие не является принципиальным.
Такие конструкции вытеснителей
используются и в насосах с наклонными
дисками.

Объем
рабочей камеры V_К
для
обеих разновидностей этих насосов равен
произведению площади поршня (плунжера)
и его рабочего ходаl
.
Однако
рабочий ход l
для этих насосов будет вычисляться по
разным зависимостям. Для их определения
на рисунке 1.19 построены треугольники,
показывающие связь рабочего хода l
с диаметром D.
Из
геометрических соотношений следует,
что для насоса с наклонным диском
,
а
для насоса с наклонным блоком
.
Тогда с учетом (1.34) получим формулы для
вычисления рабочих объемов
аксиально-поршневого насоса с наклонным
дискомV_0Д
и наклонным блоком V_0Б:
(1.38) и
(1.39)

Аксиально-поршневые
насосы могут быть регулируемыми.
Регулирование обеспечивается за счет
изменения угла у наклона диска 7
(у насоса с наклонным диском, см. рисунок
1.19, а)
или
угла у наклона блока 4
(у
насоса с наклонным блоком, см. рисунок
1.19, б).
В
обоих случаях это приводит к изменению
хода вытеснителя и рабочего объема
насоса (см. формулы (1.38) и (1.39)).

Аксиально-поршневые
насосы отличаются от ранее рассмотренных
насосов сложностью изготовления и, как
следствие, большей стоимостью, но имеют
существенно лучшие эксплуатационные
характеристики. Они создают давления
до 30…40 МПа, могут работать в широком
диапазоне частот вращения (500…4000 об/мин
и более). Полные КПД этих насосов достигают
0,90…0,92, а объемные КПД — 0,95…0,98.
Аксиально-поршневые насосы применяются
в авиации, машинах для строительных и
дорожных работ, а также в сельскохозяйственном
машиностроении и станкостроении.

В
радиально-поршневых насосах
вытеснителями также являются поршни
или плунжеры, но расположенные радиально.
На рисунке 1.20 представлена конструктивная
схема радиально-поршневого насоса
однократного действия. Основным элементом
насоса является ротор 4
с
плунжерами 5,
который вращается относительно корпуса
6
насоса.
Ротор 4
установлен
в корпусе 6
со
смещением
оси (с эксцентриситетом е).
Полости
всасывания и нагнетания располагаются
в центре насоса и разделены перемычкой
2.

1,3
— рабочие камеры; 2
— перемычка;

4
— ротор; 5 — плунжеры;
6 — корпус

Рисунок
1.20 —
Радиально-поршневой
насос

При
работе насоса плунжеры 5
вращаются вместе с ротором 4
и
одновременно скользят по корпусу 6.
За
счет этого и пружин внутри рабочих камер
обеспечивается возвратно-поступательное
движение плунжеров 5
относительно ротора 4.
Когда
рабочая камера перемещается из верхнего
положения 3
в
нижнее 1,
ее объем увеличивается. При этом
перемещении она через отверстие в роторе
4
соединена
с полостью всасывания, поэтому
обеспечивается ee
заполнение рабочей жидкостью —
всасывание. При обратном перемещении
— из нижнего положения 1
в
верхнее 3
— объем
камеры
уменьшается и происходит вытеснение
жидкости в полость нагнетания.

Объем
рабочей камеры V_K
найдем
как произведение площади плунжера

и
его рабочего хода l
.
Из
анализа рисунок 1.20 следует, что l
= 2е.
Тогда
с учетом (1.34) получим формулу для рабочего
объема насоса:. (1.40)

В
формулу (1.40) включена кратность работы
k,
так
как радиально-поршневые насосы могут
быть дву- и многократного действия. Это
обеспечивается за счет создания на
внутренней поверхности корпуса
специального профиля (как у пластинчатого
насоса двукратного действия, см. рисунок
1.17, б),
благодаря
которому каждый плунжер совершает два
или более рабочих ходов за один оборот
ротора.

Следует
также отметить, что эти насосы однократного
действия могут быть регулируемыми. В
регулируемом насосе изменение рабочего
объема обеспечивается за счет смещения
ротора 4
относительно
корпуса 6,
т.
е. за счет изменения величины е.
Радиально-поршневые
насосы применяются существенно реже,
чем аксиально-поршневые. Их главное
отличие от других роторных насосов
заключается в том, что они выпускаются
с большими рабочими объемами.

Роторно-поршневые насосы | Судовые вспомогательные механизмы и системы

В силу присущей роторно-поршневым насосам высокой равномерности подачи они широко применяются в судовых гидравлических системах с давлением до 40 МПа. В роторно-поршневом насосе рабочие органы выполнены в виде поршней (плунжеров), а вытесняемые объемы замыкаются вытеснителями в цилиндрических полостях вращающегося ротора (цилиндрового блока). Различают роторно-поршневые насосы: радиальные (с радиальным относительно оси вращения ротора расположением цилиндров) и аксиальные (с аксиальным относительно оси вращения цилиндрового блока расположением цилиндров, движение поршней в которых обеспечивается наклонной относительно ротора втулкой).

В радиально-поршневых насосах поршни движутся в одной плоскости, а цилиндры расположены звездообразно (рис. 2.6), причем их оси пересекаются в одной точке. Цилиндры такого насоса можно разместить в несколько рядов (от двух до шести), благодаря чему можно получить большую подачу. Радиально-поршневые насосы изготовляют как в регулируемых, так и нерегулируемых по подаче вариантах. Для изменения подачи такого насоса смещают блок цилиндров относительно оси статора на величину эксцентриситета е. Изменением знака е осуществляется реверс подачи жидкости насосом.

Рис. 2.6. Схема радиально-поршневого насоса

Рис. 2.7. Принципиальная схема аксиально-поршневого насоса

Принципиальная схема аксиально-поршневого насоса представлена на рис. 2.7.

На валу 5 под углом а к горизонтали жестко закреплен диск 1, который может вращаться вокруг оси z—z. В невращающуюся втулку 2 входит диск. Если диск вращается вокруг оси z—z, втулка будет совершать колебательные движения, все время оставаясь в плоскости вращающегося диска. Колеблющаяся втулка пространственными шарнирами 3 соединена со штоками поршней цилиндров 4, расположенных вокруг оси z—z параллельно ей. Так как втулка лишена возможности вращаться, то, совершая колебательные движения, она заставляет штоки поршней через шарниры совершать возвратно-поступательные движения. Число цилиндров принципиально может быть каким угодно большим, а ход поршня будет определяться диаметром втулки и углом а. Для изменения подачи насоса изменяют угол наклона путем поворота блока цилиндров или втулки. Изменением знака угла осуществляется реверс подачи жидкости насосом.

Расчетная подача радиально-поршневого насоса определяется как объем, описываемый его поршнями за единицу времени: Qт = qn = 0,25пd2 hzn — 0,5п d2enz, где q — рабочий объем насоса, м³/об; d — диаметр цилиндра, м; h — ход поршня, м; z— число поршней (цилиндров).

Расчетную подачу аксиально-поршневого насоса можно вычислить с некоторым приближением по выражению Qт = qn =  0,25пd2znD tg α, где D — диаметр окружности, на которой расположены центры цилиндров, м. Приведенное выражение будет справедливым лишь в случае, когда угол а равен нулю; в остальных случаях оси шатунов (между шайбой и штоком поршня) будут находиться по отношению к осям цилиндров под некоторым углом. Однако, принимая во внимание, что угол а обычно не превышает 30°, ошибка, вызываемая этим допущением, относительно невелика.

Мощность бескривошипных насосов определяется так же, как и для насосов остальных типов.

Радиально-поршневые насосы выполняют для давлений 20—30 МПа и применяют в гидросистемах рулевых машин. Аксиально-поршневые насосы имеют по сравнению с радиальными преимущество: их масса при прочих равных условиях меньше массы радиальных примерно в два раза. Особенностью этих насосов является малый момент инерции, что имеет существенное значение при использовании их в качестве гидродвигателей.

Роторно-поршневые насосы

• СОРТИРОВАТЬ ПО:

• По умолчанию

Показаны 1 — 1 из 1 продуктов

ПОКАЗАТЬ ФИЛЬТРЫ

Тип насоса

• Поворотный поршень

Максимальная скорость потока

• 0-2M³H
• 2. 1M³H до 50M³H
• от 51M³H до 150M³H
• 151M³H до 300M³H
• 301M³H до 500M³H
• 501M³H до 750M³H
• 751M³H до 1000M³H
• от 1001 м3 ч до 2000 м3 ч
• 2001M³H до 3000M³H
• 3001M³H +

Макс Голова

• от 0,3 до 10 мес.
• 11–30 мес.
• от 31 м до 50 м
• от 51 м до 150 м
• от 151 м до 300 м
• от 300 м до 550 м
• 550 млн+

Материалы насоса

• AISI316
• Бронза
• Чугун

Максимальная температура

• До 90°C
• от 91°C до 170°C
• от 171°C до 300°C
• 301°С+

Максимальная вязкость

• от 0 до 100 сСт
• от 101 до 300 сСт
• от 301 до 500 сСт
• 501 сСт до 1500 сСт
• 1501 сСт до 5000 сСт
• от 5 001 до 20 000 сСт
• от 20 001 до 30 000 сСт
• от 30 001 до 60 000 сСт
• 60 000 сСт +

Макс. сплошной проход

• 0 мм
• от 1 мм до 10 мм
• от 11 до 30 мм
• от 31 мм до 50 мм
• от 51 мм до 120 мм

Самовсасывание

Водить машину

• Электрический ток переменного тока
• голый вал

Бренды

• Северный хребет

СБРОС ФИЛЬТРЫ

ПРИМЕРЫ

Тип насоса — Роторно-поршневой

Макс. расход — 64 м³ч

Макс. напор — 50 м

Материалы насоса — AISI3160013

• СОРТИРОВАТЬ ПО:

• По умолчанию

Показаны 1 — 1 из 1 продуктов

ПРИМЕРЫ

Ротационно-поршневой насос прямого вытеснения Shanley

Роторно-поршневой насос Shanley имеет исключительно уникальную «роторно-поршневую» конструкцию, основанную на принципах работы поршневых насосов. Поршневой насос является наиболее эффективным и наиболее производительным поршневым насосом.

Однако конструкция «роторного поршня» полностью устраняет необходимость впускных и выпускных клапанов и имеет большие отверстия. Когда ротор вращается, возникает возвратно-поступательное движение, так что челнок и поршень работают как два поршня двойного действия в своих соответствующих цилиндрах, что приводит к четырем большим последовательным подачам потока за один оборот насоса.

Роторно-поршневой насос работает на более высоких скоростях по сравнению с шестеренчатыми и лопастными насосами из-за большей
более низкие требования к давлению всасывания. Ротационно-поршневые насосы могут работать с более высокой вязкостью, чем шестеренчатые и лопастные насосы, и обеспечивают щадящую, неэмульгирующую и не вызывающую сдвига перекачиваемую жидкость. Материалы конструкции – чугун, сталь или бронза. Ротационно-поршневые насосы Shanley поставляются с полным потоком, построенным на предохранительных клапанах. Уплотнения вала с набивкой, механические уплотнения или картриджные механические уплотнения. Дополнительные паровые рубашки для нагрева насоса.

Применение насосов

Роторно-поршневые насосы Shanley

применяются для погрузки и разгрузки цистерн, автоцистерн и вагонов-цистерн из-за
их способность полностью опорожнять как всасывающий, так и нагнетательный трубопровод. Типичная перекачка, циркуляция и технологическая откачка
очень широкий спектр жидкостей от жидких жидкостей до чрезвычайно вязких жидкостей без каких-либо модификаций насоса.

Конструкция насоса

9Роторно-поршневые насосы Shanley 0010 изготавливаются из различных материалов, таких как чугун, сталь и бронза, для обеспечения коррозионной стойкости.
Уплотнение вала обычно представляет собой сальниковое уплотнение, но также могут быть предусмотрены различные механические уплотнения. Также есть насосы
с обогревающими или охлаждающими рубашками, которые также могут быть установлены на существующих установках.

Типы привода насоса

Роторно-поршневые насосы могут иметь прямой привод от двигателей, двигателей через редуктор или любой прямой привод. Прочный подшипник
конструкция также хорошо подходит для клиноременных или цепных приводов без дополнительных подшипниковых опор.

Типичные перекачиваемые жидкости

Асфальт, битум, каустическая сода, шоколад, кокосовое масло, растительное масло, кукурузное масло, сырая нефть, моющие средства, дизельное топливо, эмаль,
эпоксидная смола, этиленгликоль, жиры, жирные кислоты, рыбий жир, мазут, желатин, глюкоза, глицерин, жир, мед, чернила, латекс, патока, масло,
краска, полимер, смолы, мыло, соевое масло, крахмал, стирол, сахарный сироп, деготь, трансформаторное масло, скипидар, лак, растительное
масло, вискоза, воск.

Особенности роторно-поршневого насоса

Ниже перечислены некоторые из выдающихся особенностей роторно-поршневых насосов Shanley, которые делают их более подходящими, чем шестеренные насосы, для многих насосных применений:

Роторно-поршневые насосы Shanley

• могут с гораздо большей легкостью перекачивать жидкости с высокой вязкостью.
  и требуется гораздо более низкое всасывание, даже при более высоких скоростях вращения. Жидкость легко поступает в
  и из 4 больших насосных полостей без ограничений. Шестеренчатые и лопастные насосы имеют
  необходимо заполнить гораздо больше зубьев шестерни или небольших карманов, что требует более высокого давления всасывания.
• Жидкость не сдвигается, не перемешивается, не нагревается и не эмульгируется, как в шестеренных насосах, защищая
  чувствительные жидкости, такие как шоколад, от любого потенциального повреждения.
• Идеально подходит для погрузки и разгрузки грузовиков и полностью опорожняет
  всасывающая труба насоса и напорная труба и работать всухую без повреждения насоса. Шестерня и лопасть
  насосы будут повреждены, если они будут работать всухую.
• Идеально подходит для перекачки асфальта и может использоваться для перекачки при высоких температурах.
  условиях до 300°C, 530°F.
• Удлиненный одиночный вал насоса, поддерживаемый двумя прочными подшипниками, широко разнесенными,
  принимая во внимание возможные внешние радиальные силы от привода насоса. Насос может быть
  приводимый в движение двигателем, установленным на грузовике ВОМ, клиновидными ремнями или цепным приводом с очень надежным и длинным
  срок службы.
• Поставляется с полнопроходными встроенными предохранительными клапанами для защиты в случае аварии.
  закрытый нагнетательный клапан или неисправность, защищающие насос и двигатель от повреждений
  из-за избыточного давления.
• Из-за большой площади поверхности потенциальный износ от абразивных жидкостей распространяется и
  следовательно, значительно продлевает срок службы насоса по сравнению с маленькими наконечниками шестерни и лопасти.
  насосы, которые могут быть подвержены потенциально быстрому износу и сокращению срока службы.
• Насосы с внешним зацеплением имеют 2 вала и 4 подшипника, которые либо расположены внутри, либо
  изделие смазано и подвержено износу от горючего и загрязненных жидкостей, что приводит к
  укороченный срок службы подшипника или расположенные снаружи и, следовательно, требующие 4 уплотнений вала. Когда
  подшипники выходят из строя в насосах с внешним зацеплением, расстояние между центрами валов изменяется, что приводит к
  износ, потеря производительности и преждевременный выход насоса из строя. Эта проблема решается с помощью одного
  конструкция вала роторно-поршневого насоса Shanley.
• Все роторно-поршневые насосы Shanley уникально поставляются с
  стандартная функция. Эта регулировка зазора позволяет компенсировать износ даже после
  много лет службы. Эта уникальная особенность продлевает срок службы насоса.

Роторно-поршневые насосы Shanley

• по своей природе бесшумны.