Пластинчатые насосы

Пластинчатые насосы по форме вытеснителей и по способу замыкания вытесняемого объема относятся к группе шиберных машин роторно-поступательного действия. Вытеснители в них вы­полнены в виде пластин (шиберов), которые помещены в ради­альные прорези вращающегося ротора, а вытесняемые объемы ограничиваются пластинами и поверхностями ротора и статора. Следовательно, ротор совершает вращательное движение, а пла­стины — вращательное и возвратно-поступательное движения одно­временно. Пластинчатые насосы бывают однократного, двухкрат­ного и многократного действия.

Насосы однократного действия могут быть регулируемые и нерегулируемые, а двухкратного и многократного — нерегули­руемые.

Пластинчатый насос однократного действия показан на ри­сунке 4. В корпусе насоса (статоре) 3, имеющем цилиндриче­скую внутреннюю расточку, расположен ротор 4, представляющий собой цилиндр с прорезями. В эти прорези вмонтированы прямо­угольные пластины - вытеснители 5, которые при вращении ротора под действием центробежных сил прижимаются внешними тор­цами к внутренней поверхности статора и скользят по ней.

При вращении ротора в на­правлении часовой стрелки в ниж­ней полости возникает разреже­ние, и жидкость поступает через всасывающий патрубок 6в ра­бочую камеру, ограниченную со­седними пластинами и поверхно­стями статора и ротора. Объем рабочей камеры при входе в нагне­тательную полость уменьшается, давление жидкости возрастает, и она через специальный канал вы­тесняется в нагнетательный пат­рубок 1. Для отделения всасы­вающей полости от нагнетатель­ной в статоре имеется также уплотнительная перемычка 2, размер которой должен быть несколько больше расстояния между сосед­ними пластинами.

Теоретическая подача пластин­чатого насоса однократного дейст­вия может быть выражена формулой (м³/с)

, (4)

где r - радиус внутренней поверхности статора, м; е - эксцентри­ситет, м; d - толщина пластины, м; b— ширина пластины в осе­вом направлении, м; z - число зубьев; a = 0-15° - угол наклона пластин к радиусу.

Регулирование рабочего объема камер, величины подачи и ревер­са в насосе однократного действия производится изменением зна­чения и знака эксцентриситета е, т. е. смещением центра вращения ротора относительно геометрического центра статора. Для этого служит специальный винтовой механизм. На рисунке показан на­сос, установленный на максимальный эксцентриситет +е_тах, что соответствует максимальной подаче +Q_тmax; в положении, при котором эксцентриситет равен нулю, расход также равен нулю (е = 0; Q_т = 0); если центр вращения смещается влево от геомет­рического центра, то эксцентриситет снова становится максималь­ным, но обратного знака (-е_тах), что соответствует максимальной подаче противоположного направления (-Q_тmax). т. е. полости вса­сывания и нагнетания меняются местами.

В пластинчатом насосе двухкратного действия подача жидкости за один оборот производится дважды. Внутренняя полость стато­ра в таком насосе имеет специальный профиль, сходный с эллип­тическим, что позволяет одновременно иметь две рабочие полости слева и справа от ротора. В каждой полости расположено по одному входному окну, соединенному каналами с всасывающим патрубком, и по одному выходному, имеющему каналы в нагнетательный патрубок. Регулирование рабочего объема в таком насосе исклю­чается.

Если насос предназначен для работы без реверсирования, то пластины в роторе устанавливаются с наклоном в сторону вра­щения под углом a = 7-15°. От числа пластин зависит равно­мерность подачи: при увеличении их числа равномерность подачи повышается и снижается нагрузка на каждую пластину. Макси­мальное число пластин ограничивают 12, так как дальнейшее уве­личение их количества уменьшает полезный объем насоса и услож­няет конструкцию.

Роторно-пластинчатые гидромашины рассчитаны на работу при сравнительно небольшой подаче (от 5 до 200 л/мин) и при доста­точно высоком давлении (до 7 МПа). Благодаря малым габарит­ным размерам, удобству встраивания и высокому КПД они ши­роко применяются в гидроприводах станков и других машин-орудий.