2.2 Роторно-поршневые гидромашины

Подача одноцилиндровых поршневых насосов отличается большой неравномерностью. В некоторых случаях это неприемлемо. Для устранения неравномерности подачи можно идти по пути увеличения числа цилиндров, которые объединяются в одном блоке, а движение поршней сдвинуто по фазе относительно друг друга.

1 - ротор; 2 - статор; 3 - поршень; 4 - всасывающая полость; 5 - нагнетательная полость.

Вытеснение жидкости осуществляется несколькими поршнями последовательно, приводимыми в движение двигателями вращательного действия. Такие многоцилиндровые поршневые гидромашины называют роторно-поршневые. Характерной особенностью таких машин является отсутствие всасывающих и питательных клапанов.

Различают радиально-поршневые и аксиально-поршенвые гидромашины.

В радиально-поршневых гидромашинах ротор 1 расположен эксцентрично статора 2. В роторе имеются радиальные цилиндрические отверстия - цилиндры. Поршень 3 при вращении ротора совершает в цилиндре возвратно-поступательные движения, скользя своими сферическими головками по внутренней поверхности статора. Донышки цилиндра имеют сверления и сообщаются поочередно с верхним и с нижним сегментами распределительной цапоры: 5 - нагнететельным и 4 - всасывающим.

Таким образом, при данном направлении вращения ротора верхний поршень будет двигаться под действием пружины вверх и совершать такт всасывания жидкости, а нижний поршень будет двигаться к донышку цилиндра и вытеснять жидкость в нагнетательный сегмент. За один оборот ротора поршень совершает полный цикл: всасывание и нагнетание. Но поскольку цилиндров несколько и они сдвинуты по фазе, подача становится более равномерной:

; где d - диаметр поршня; s0 - ход поршня = 2  e; z - число цилиндров; n - частота вращения ротора; 0 - объемный кпд.

Роторно-поршневые насосы обратимы. Они могут работать в качестве насоса и в качестве двигателя.

У аксиально-поршневых гидромашин цилиндры расположены в аксиальном направлении.

2.3 Роторные гидромашины.

2.3.1 Роторно-пластинчатые гидромашины.

Роторно-пластинчатые гидромашины являются одними из наиболее простых объемных гидромашин. Рассмотрим схему роторно-пластинчатого насоса.

Ротор 1 размещен между двумя, плотноприжатыми к нему дисками. В радиальных пазах ротора установлены пластины 3. Ось ротора расположена эксцентрично по отношению к статору 2.

Прижатые к статору с помощью пружин пластины вращаются вместе с ротором, совершая в пазах возвратно-поступательные движения.

Из-за эксцентриситета объем между поастинами в левой верхней части увеличивается, давление уменьшается и туда устремляется жидкость. Жидкость из всасывающей полости переносится в нагнетательную полость, где объем между пластинами уменьшается и вытесняется в нагнетательный трубопровод.

Подача роторно-пластинчатого насоса:

,

где e - эксцентриситет;

r - внутренний радиус статора;

b - ширина пластин;

n - частота вращения ротора.

Роторно-пластинчатые гидромашины обратимые.