Радиально-поршневые насосы переменной подачи

Радиально-поршневые насосы часто называют насосами Холла, по имени изобрета-

теля.

Устройство насоса показано на рис. 182.

Рис. 182. Радиально-плунжерный насоса переменной подачи :

1 – барабан; 2 – нижняя полость насоса; 3 – плунжер; 4 – цилиндр; 5 – верхняя полость насоса; 6 – ползун; 7 – корпус насоса; 8 – манипулятор; а ) исходное положение барабана; б ) барабан смещен влево, полость 5 нагнетательная, полость 2 всасывающая; в ) барабан смещен вправо, полость 2 нагнетательная, полость 5 всасывающая.

В неподвижном корпусе насоса 7 асинхронным двигателем вращается звездообраз-

ный ротор.

Ротор состоит из 5…11 радиально расположенных цилиндров. На рис. 182 показан ротор с семью цилиндрами 4.

Внутри каждого цилиндра есть плунжер ( поршень ) 3, связанный шарнирно с пол

зуном 6. При вращении ротора ползуны скользят по внутренней поверхности барабана 1.

Этот барабан не вращается, но может перемещаться влево или вправо при помощи специального рычага – манипулятора 8. При этом ось ротора остаётся на месте ( напом-

ним, что ротор вращается приводным асинхронным двигателем ) .

Полость ротора разделена перегородкой на верхнюю 5 и нижнюю 2 части. Каждая часть соединена магистралями с гидромотором.

Принцип действия насоса состоит в следующем.

В исходном состоянии ось ротора и ось барабана совпадают ( рис. 182, а ).

Смещение оси барабана 1 по отношению к оси ротора называют эксцентриситетом и обозначают греческой буквой ε ( эпсилон ). На практике ε = 15…20 мм.

Поскольку в исходном состоянии оси ротора и барабана совпадают, ε = 0.

При этом плунжеры 3 вращаются вместе с цилиндрами 4, не перемещаясь радиаль-

но внутри последних.

Объём масла внутри каждого из цилиндров 4 одинаков, поэтому давление масла в полостях 5 и 2 равно нулю. На рис. 182 эти объемы, заполненные маслом, зачернены.

Если при помощи манипулятора 8 сместить барабан 1, например, влево ( рис. 182,

б ), то возникнет эксцентриситет ε > 0.

При этом плунжеры цилиндров, находящиеся выше горизонтальной оси ( изобра-

жена пунктиром ), станут перемещаться внутри своих цилиндров по направлению к цент-

ру ротора, вытесняя масло внутрь верхней полости 5 и, далее, в магистраль. Эта маги-

страль станет нагнетательной.

В то же время плунжеры цилиндров, расположенные ниже горизонтальной оси, под действием центробежных усилий, станут перемещаться в направлении от центра ротора, а образующиеся под ними пустоты станут заполняться маслом из нижней полости 2.

В результате в этой полости давление упадёт, поэтому магистраль «б» станет всасы

вающей.

Вследствие этого гидромотор станет перемещать механизм крана в определенном направлении, например, поднимать стрелу крана.

Если манипулятором сместить барабан 5 вправо ( рис. 182, в ), то, рассуждая анало

гично, можно показать, что полость 5 станет всасывающей, а полость 2 – нагнетательной.

При этом стрела ( в нашем примере )станет опускаться.

Чем больше эксцентриситет, тем больше ход плунжеров и тем больше объём масла ( подача ), перемещаемого в цилиндрах насоса и магистралях рулевой машины. Значит, тем больше скорость перекладки руля.

Из сказанного следует, что насос Холла имеет две особенности:

1. изменение направления перемещения барабана приводит к реверсу механизма крана;

2. изменение величины смещения барабана ( эксцентриситета насоса ) приводит к изменению скорости движения механизма. При этом, чем больше смещен барабан относи-

тельно исходного состояния, т.е. чем больше эксцентриситет, тем болше скорость движе-

ния механизма крана.