Аксиально-поршневые насосы

Применение аксильно-поршневых гидронасосов наиболее целесообразно в гидроприводах при среднем и высоком давлении и цикличном характере изменения внешней нагрузки. Нерегулируемые аксиально-поршневые насосы и гидромоторы предназначены для гидростатических приводов. Насосы аксиально-поршневые регулируемые предназначены для объемных гидроприводов мобильных машин: строительная и дорожная техника, авиационная и судовая техника.

Данные насосы имеют минимальные габариты и вес. Конструкция механизма регулирования насосов предусматривает возможность применения, как встроенных регуляторов, так и внешних автоматических блоков управления.

Отличительной особенностью аксиально-поршневых насосов является не радиальное, а аксиальное расположение рабочих камер в роторе (т.е. параллельно оси ротора).

Механизмы всасывания/вытеснения аксиально-поршневых насосов (гидродвигателей) выполняются по четырем принципиальным схемам и представлены на рис. 6.24:

· механизм с наклонным диском и силовым карданом (рис. 6.24, а);

· механизм с наклонным диском и точечным касанием поршней (рис. 6.24, б);

· механизм наклонным блоком цилиндров с двойным и несиловым карданом (рис. 6.24, в);

· механизм с наклонным блоком цилиндров бескарданного типа (рис. 6.24, г).

В связи с этим нсосы получили название: насос с наклоннм диском, насос с наклонным блоком цилиндров.

При наклонном положении диска или блока цилиндров поршни, кроме вращательного, совершают возвратно-поступательнные движения вдоль оси вращения блока цилиндров. Применительно к насосу, когда поршни выдвигаются из цилиндров, происходит всасывание жидкости, а когда вдвигаются в цилиндры – вытеснение жидкости.

В насосах с наклонным диском и силовым карданом приводной вал 6 соединен с валом блока цилиндров 9 карданом с двумя степенями свободы. Шатуны 7 поршней шарнирно связаны с наклонным диском 5. Крутящий момент от приводного двигателя передается блоку цилиндров через кардан.Начальное прижатие блока цилиндров к распределительному устройству обеспечвается пружиной 10, а во время работы насоса давлением жидкости.Наклонное положение диска 5 обеспечивает качательное движение поршней в полости цилиндров.

Насосы с наклонным диском и точечным касанием поршнями наклонного диска 5 имеют наиболее простую конструкцию (нет шатунов и карданных валов). Однако для того, чтобы машина работала в режиме насоса, необходимо обеспечить принудительное выдвижение поршней из цилиндров для прижатия их к поверхности наклонного диска (например, пружинами, помещенными в цилиндрах). По такой схеме чаще всего изготовляют гидромоторы небольшой мощности, т.к. в местах контакта поршней с диском возникает высокое контактное напряжение, которое ограничивает допустимое давление жидкости.

Насосы с наклонным блоком цилиндров выполняются как по схеме с двойным несиловым карданом так и по бескарданной схеме. В насосах с двойным несиловым карданом углы между карданом 11 и осями ведущего 6 и ведомого 9 валов принимают одинаковыми (рис. 6.24, в). При такой схеме вращение ведущего и ведомого валов будет практически синхронным, а кардан разгруженным. Крутящий момент от приводного двигателя передается блоку цилиндров через фланец ведущего вала 6.

В аксиально-поршневых насосах бескарданного типа блок цилинлиндров соединяется с ведущим валом через фланец ведущего вала 6 и шатуны 7. Насосы (гидромашины) бескарданного типа проще в изготовлении, надежнее в эксплуатации, имеют меньший габарит блока цилиндров. По данной схеме отечественной промышленностью выпускается большинство аксиально-поршневых машин. Второе место занимают аксиально-поршневые машины с двойным несиловым карданом.

а б

в г

Рис. 6.24. Принципиальные схемы аксиально-поршневых насосов:

а, б – с наклоным диском; в, г – с наклонным блоком цилиндров;

1 и 3 – окна; 2 – распределитель жидкости; 4 – поршень; 5 – наклонный диск;
6 – ведущий вал; 7 – шатун; 8 – блок цилиндров; 9 – ведомый вал; 10 – пружина;
11 – карданный вал; 12 – фланец