5. 3. Распределение жидкости

В многопластинчатых насосах однократного действия питание насоса жидкостью (всасывание) и вытеснение (нагнетание) чаще всего осуществляется через серпообразные окна а и b, выполненные на боковых крышках (рис. 5.3).

Герметичное разделение полостей всасывания а и нагнетания b осуществляется пластинами при переходе ими перевальной (разделительной) перемычки между окнами. Для этого окна располагают по обе стороны нейтральной (вертикальной) оси на таком расстояний, чтобы при любом положении ротора между ними находилось не менее одной пластины.

Для повышения герметичности пластины 5 некоторых насосов снабжают свободно посаженным уплотнительным элементом 6, кривизна внешней поверхности которого соответствует кривизне статорного кольца.

В этих насосах обычно применяют положительное перекрытие, при котором рабочая камера (на рисунке 5.3 отмечена точечной штриховкой) в ее среднем положении размещается на перевальной (разделительной) перемычке. При этом рабочая камера отсекается (изолируется) как от полости всасывания а, так и от полости нагнетания b.

Перекрытие должно быть возможно малым, для того чтобы избежать компрессии жидкости в рабочей камере и уменьшить неравномерность подачи. Однако при этом должно быть обеспечено разделение полостей всасывания и нагнетания. Полное устранение компрессии достигается при условии равенства угла между двумя смежными пластинами (рис. 5.3) углу между окнами всасывания и нагнетания (ɑ). Подобное условие соответствует так называемому нулевому перекрытию.

В конструкциях некоторых насосов компрессия и вакуум устраняется за счет дросселирующих канавок 6 (рис. 5.11). Канавки обеспечивают предварительное соединение рабочего объема насоса с полостями всасывания и нагнетания, что приводит к снижению шума и неравномерности подачи.

Применяются также иные схемы распределения жидкости. На рисунке 5.26 изображена схема насоса с цапфовым распределением. Напорное а и всасывающее b окна размещены в неподвижной цапфе. С работами камерами эти окна соединены радиальными от­верстиями d в роторе f. Ротор в этой схеме соединяется с валом при помощи торцового соединения.

Увеличение толщины пластин S (рис. 5.5) приводит к уменьшению подачи насоса. Это объясняется тем, что часть вытесняемой жидкости расходуется на компенсацию объема пластин, нахо­дящихся в нагнетательной зоне при утапливании их в пазы рото­ра. Утапливание пластин изменяет (увеличивает) объем отдающей (нагнетательной) камеры, в соответствии с чем величина мгновенной подачи будет уменьшена.

В некоторых конструкциях насосов полости прорезей ротора под пластинами последовательно соединяются с помощью подковообразных каналов с и d нагнетательными и всасывавшими окнами (рис. 5.5). Благодаря этому пластины создают дополнительную подачу, действуя как прямоугольные поршни радиального насоса. Кроме увеличения рабочего объема, при этом достигается и частичное гидростатическое уравновешивание пластин, благодаря которому уменьшаются контактные нагрузки между пластинами и статором и увеличивается механический КПД. Однако эти мероприятия усложняют конструкцию насоса, поэтому они применяются в насосах, предназначенных для работы при более высоких давлениях до 140...160 Бар. В насосах среднего и низкого давления (Р < 70 Бар) во все полости 6 (рис. 5.5) подводят жидкость под высоким давлением, что упрощает конструкцию, но повышает объемные механические потери в области низкого давления.