V. Пластинчатые гидромашины

5.1. Общие сведения

Пластинчатые гидромашины относятся к группе роторных машин, у которых вытеснители выполнены в виде пластин (шиберов). Пластины помещаются в радиальных прорезях вращающегося ротора. Рабочий объем этих машин замыкается между двумя соседними пластинами и поверхностями статора и ротора. Ротор совершает вращательное движение. Пластины (шиберы) совершают вращательное движение и возвратно-поступательное.

Пластинчатые машины, получившие на практике также назва­ние лопастных, являются наиболее простыми из существующих ти­пов машин и обладают пои всех прочих равных условиях большим объемом рабочих камер.

5. 2. Основные элементы конструкции и принцип работы

Двухпластинчатые машины

Наиболее простым насосом пластинчатого типа является насос с двумя пластинами 3 и 5, подвижно монтируемыми в общем сквозном радиальном пазу ротора 7 (рис. 5.1а). Эти пластины, которые по существу являются одной пластиной, образуют с поверхностями ротора 7 и смещенного относительно него на величину е статора 1 с осью 02 две серпообразные камеры (полости) а и b.

При повороте ротора 7 относительно оси 01 в направлении, указанном стрелкой, объем камеры "а" насоса (отмечено точечной штриховкой), соединенной с всасывающей полостью 6, увеличивается. Объем камеры b, соединенной с нагнетательной полостью 4, уменьшается. В соответствии с этим происходит всасывание (через канал 6) и нагнетание (через канал 4) жидкости. Ротор 7 имеет плотный контакт с нижней частью статора 1, поэтому одна из пластин 3 или 5 в любом положении ротора отделяет всасывающую полость от нагнетательной 4. Для возможности радиального перемещения пластины и обеспечения плотного контакта со стато­ром пластины распираются пружиной 2, поджимаясь к статору 1.

Текущая площадь вытеснения в двухпластинчатом насосе значительно изменяется по углу поворота вала, поэтому переменной по углу поворота вала является такт и подача. Наличие пульсации подачи является одним из факторов, ограничивающих возможность широкого применения насосов этой схемы. Кроме этого; такой насос пригоден для работы при небольших давлениях, ввиду чего он применяется для вспомогательных целей (подача смазки и др.).

Для снижения пульсации подачи применяются, насосы с несколькими пластинами. На рисунках 5.2. и 5.3. приведены схемы одного из таких насосов, применяющихся в системах подпитки и в системах смазки.

Насос состоит из вращающегося ротора 2 (рис. 5.3), в радиальных прорезях которого помещены пластины (вытеснители 1), и статорного кольца 3, ось которого смещена на величину е. Питание насоса жидкостью (всасывание) осуществляется через серпообразное окно а (для данного направления вращения), а вытеснение (нагнетание) через окно b; окна выполнены на боковых крышках насоса.

Поскольку геометрическая ось цилиндрической поверхности статорного кольца 3 эксцентрична относительно оси ротора 2, объемы рабочих камер, ограниченных двумя соседними пластинами (шиберами) и поверхностями ротора и статора, при вращении ротора изменяются. Так, при направлении вращения, показанном стрелкой, объем камеры b, находящейся в текущий момент по правую сторону вертикальной оси (между пластинами 4 и 5) , будет уменьшаться, и рабочая жидкость выдавливается через нагнетательное окно b. Объем симметричной камеры, находящейся в данный момент по левую сторону вертикальной оси, будет увеличиваться. Жидкость засасывается в эту камеру, из всасывающего окна а.

При работе пластины должны быть прижаты к статорному кольцу. Начальный прижим пластин в насосе обычно осуществляется под действием гидростатических сил давления жидкости на внутренние торцы пластин. В насосе схема которого представлена на рисунке 5.3, жидкость под давлением подводится через осевое и радиальные сверления в прорези ротора под пластины.

Зависимость неравномерности подачи пластинчатых машин однократного действия от числа пластин аналогична соответствующей зависимости неравномерности подачи от числа поршней в поршневых машинах. Поэтому число пластин в машинах однократного действия всегда выбирают нечетным. Подобные насосы имеют обычно 5...13 пластин.