Лекция 6 Роторные насосы
Роторными называются гидравлические машины, работающие, как и поршневые насосы, по принципу вытеснения жидкости. В роторных насосах отделение напорной линии от всасывающей происходит путем одновременного замыкания трех основных частей насоса: статора (неподвижной части), ротора и замыкателей или вытеснителей. В качестве вытеснителей могут быть шестерни, винты, поршеньки, пластины, которые, вращаясь вместе с валом или ротором, вытесняют жидкость, поступающую в насос, в нагнетательную линию. В роторных насосах отсутствуют клапана.
Благодаря поочередному и непрерывному следованию одного вытеснителя за другим подача роторного насоса имеет хорошую равномерность. К преимуществам роторных насосов относятся небольшие габариты, вес, простата конструкции и изготовление, способность работать при больших числах оборотов, благодаря чему возможно непосредственное соединение с электродвигателем, малая зависимость давления от подачи. Эти насосы нашли широкое применение в гидроприводе, в качестве масляных топливных перекачивающих насосов, насосов для различных систем управления, автоматики, в системах охлаждения, смазки и др.
По виду вытеснителей роторные насосы бывают:
- шестеренные,
- пластинчатые,
- винтовые,
- аксиально-поршневые,
- радиально-поршневые.
Шестеренные насосы.
Шестеренный насос состоит из двух находящихся в зацеплении шестерен, помещенных в плотно охватывающий их корпус с минимальными зазорами, обеспечивающими вращение шестерен в этом корпусе. Корпус имеет приемный и нагнетательный патрубки. Приемный патрубок расположен со стороны выхода зубьев шестерен из зацепления, а нагнетательный на стороне входа их в зацепление. Принцип действия насоса заключается в заполнении жидкостью межзубовых впадин и переносе ее в межзубовых впадинах на сторону нагнетания и вытеснения в нагнетательный трубопровод. Процессы всасывания и нагнетания происходят непрерывно в течение полного оборота шестерен. Находящиеся в зацеплении зубья шестерен представляют собой подвижное уплотнение, разделяющие полости всасывания и нагнетания.
В шестеренных насосах применяют в основном зубья с эвольвентным профилем, который не чувствителен к изменению расстояния между осями шестерен и прост в изготовлении. Подачу насоса можно определить по формуле:
Q = 2πDн m b n ηv/60,
Где: Dн – диаметр начальной окружности шестерен, м;
. m – модуль зацепления, м;
. b – ширина шестерен, м;
. n – число оборотов шестерен в минуту,
ηv – объемный КПД, учитывающий утечки (равен 0,7-0,9)
Шестерни чаще всего применяют одинакового диаметра с числом зубьев 8-12, прямозубыми, косозубыми и шевронными. Диапазон подач составляет 0,25-40 м3/час и напоров до 2-3 МПа. Шестеренные насосы широко применяются в гидросистемах агрегатов для подземного ремонта и в качестве топливных в депарафинизационных агрегатах.
Шестеренные насосы реверсивны, т.е. при изменении направления вращения зубчатых колес они изменяют направление потока на противоположное. Шестеренные насосы обратимы, т.е. они могут работать в режиме гидродвигателя, если к ним подвести давление жидкости из вне, а с вала можно снимать крутящий момент пропорциональный расходу и давлению подводимой жидкости.
