20. Роторные насосы (рн)

К насосам, применяемым в гидроприводах и других гидросистемах, предъявляют высокие требования, основными из к-рых яв-ся: малая удельная масса и объем, приходящиеся на единицу мощности, высокий КПД, возможность регулирования и реверса подачи, а также высокая быстроходность и большая надежность. Эти требованиям наиболее полно удовлетворяют РН.

Как указывалось выше, к роторным относятся объемные насосы с вращательным или вращательно-поступ-ым движением раб-х органов — вытеснителей. Жид-ть в этих насосах вытесняется в рез-те вращ-го (в шестеренных и винтовых насосах) или вращ-го и одновременно возвратно-поступ-го дв-ия вытеснителей отн-но ротора (в роторно-порншевых и пластинчатых насосах). Особенностью раб-го процесса таких насосов яв-тся и то, что при вращении ротора раб-ие камеры переносятся из полости всасывания в полость нагнетания и обратно. Перенос рабочих камер с жид-ью делает излишними всасыв-ие и нагнет-ые клапаны. Отсутствие всасыв-их и нагнет-ых клапанов в РН яв-ся основной конструктивной особенностью, которая отличает их от поршневых насосов.

РН обычно сос-т из 3х осн-х частей: статора (неподвижного корпуса), ротора, жестко связанного с валом насоса и вытеснителя (одного или нескольких).

Рабочий процесс РН складывается из 3х этапов: заполнение раб-х камер жид-ю; замыкание (изоляции) раб-х камер и их перенос; вытеснение жидкости из рабочих камер.

Осн-ми св-ми РН, вытекающими из специфики их раб-го процесса и отличающими их от поршневых насосов являются следующие.

1. Обратимость, т. е. способность роторных насосов работать в качестве гидродвигателей (гидромоторов). Жид-ть, подводимая к насосу под давлением, заставляет вращаться ротор и вал. Порш-ые насосы этой способ-ю не обладают.

2. Большая быстроходность. Макс-но допустимые зн-ия частоты вращения д/РН п — (2--5) 10³ об/мин, причем нижний предел соответствует большим насосам, а верхний — малым. Для поршневых насосов эти значения в несколько раз меньше.

3. Способность работать только на чистых (отфильтрованных и не содержащих абразивных и металлических частиц), неагрессивных и смазывающих жидкостях. Эти требования к жидкости обусловлены малыми зазорами в роторном насосе и трением между обработанными по высшим классам точности и чистоты поверхностями статора, ротора и вытеснителей.

Если первые два свойства роторных насосов являются их преимуществами, то третье свойство ограничивает применение этих насосов. Работа насосов на воде исключается, так как вода вызывает коррозию и ведет к быстрому изнашиванию рабочих органов.

По характеру движения вытеснителей РН разделяют на роторно-вращательные и роторно-поступательные; в первых рабочие органы совершают лишь вращательное движение, а во вторых —. одновременно с вращательным еще и возвратно-поступательное движение относительно ротора.

Роторно-вращ-ые насосы разделяют на зубчатые и винтовые. В зубчатых насосах ротор и вытеснитель имеют форму зубчатых колес, а жид-ть перемещается в плоскости их вращения. В винтовых насосах ротор имеет форму винта, который одновременно выполняет функцию вытеснителя, а жидкость в насосе перемещается вдоль осей вращения винтов. Основной разновидностью зубчатых насосов являются шестеренные.

К роторно-поступ-ым отн-ся шиберные (в основном пластинчатые) и роторно-поршневые насосы. Различие м/у ними закл-ся не только в форме вытеснителей (пластин и поршней) и хар-ре дв-ия жид-ти в насосе, но и в способе ограничения (образования) раб-х камер. Если в пласт-ом насосе раб-е камеры огран-тся двумя соседними вытеснителями (пластинами) и повер-ми ротора и статора, то в роторно-поршневых насосах они образованы внутри ротора и замыкаются вытеснителями. Роторно-поршневые насосы по распол-ию раб-х камер делятся на радиально- и аксиально-поршневые.