Тема: Общие сведения о гидравлических насосах. Основные параметры гидронасосов, классификация. Насосы поршневые. Принцип действия.
07.09.2023г.
Группа 1ТЭО-21 (Горные машины и комплексы)
Тема: Общие сведения о гидравлических насосах. Основные параметры гидронасосов, классификация. Насосы поршневые. Принцип действия.
Насосом называется гидравлическая машина, которая преобразует механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости, используемой потребителем. Несмотря на большое разнообразие конструкций и схем насосов, они комплектуются из трех основных узлов: механизма подачи (вытеснение) жидкости, механизма распределения и механизма регулирования подачи жидкости.
Классификация динамических насосов.
В динамической гидромашине силовое взаимодействие между рабочим органом и жидкостью происходит в проточной части, которая постоянно сообщается с входом и выходом. Динамические насосы классифицируются по характеру этого взаимодействия и подразделяются на насосы трения и лопастные насосы. В насосах трения нагнетание жидкости осуществляется за счет трения между рабочим органом и жидкостью. К ним относятся вихревые, дисковые, червячные (шнековые) и другие насосы. Насосы трения имеют ограниченное применение, так как в основу их работы положен принцип (трение), предполагающий значительные потери энергии. Наибольшее распространение получили лопастные насосы. В этих насосах жидкость нагнетается лопастями, расположенными на вращающемся рабочем колесе или непосредственно на валу насоса.
Классификация объемных насосов.
По характеру процесса вытеснения жидкости все объемные насосы делятся на две группы: поршневые и роторные. Поршневыми называются насосы, в которых вытеснения жидкости происходит с неподвижных камер вытеснителями, совершающих возвратно-поступательное движение. При этом движение вытеснителей осуществляется с помощью различных механизмов, например кулачковых, кривошипных и др. Роторными называются насосы, в которых рабочие камеры перемещаются вместе с ротором и переносят жидкость из приемной полости в напорную, в результате вращательного или возвратно-поступательного движения вытеснителей относительно оси ротора под действием направляющего устройства (статора). По характеру движения вытеснителей роторные насосы подразделяются на многоступенчатые и кулисные. В коловратном насосе вытеснителя делают только вращательное движение относительно своих осей. При этом функцию вытеснителей может выполнять ротор. Перемещение рабочих камер может происходить в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора или направленной вдоль этой оси. В связи с этим многоступенчатые насосы делятся на плоскоколовратные и винтовые. К плоскоколовратным относятся шестеренные насосы, в которых ротор и вытеснителя выполнены в форме зубчатых колес, обеспечивающих передачу непрерывного движения от ротора к вытеснителя. Объемный насос работает на принципе отсечения и вытеснения жидкости. Его характерной особенностью является наличие одного или нескольких герметично изолированных рабочих камер, способных периодически менять свой объем и вследствие этого впитывать жидкость в приемную полость, отсекать ее и вытеснять под давлением в отдает жидкость в напорную магистраль.
Кулисным называется насос, в котором вытеснителя, вращаясь относительно оси ротора, осуществляют одновременно и прямолинейный и возвратно-поступательное движение относительно ротора.
По виду вытеснителей и по способу ограничения рабочих камер кулисные насосы делятся на роторно-поршневые и пластинчатые.
В пластинчатом насосе рабочие камеры ограничены двумя соседними вытеснителями (пластинами) и поверхностями ротора и статора.
Поршневые насосы
Поршневые насосы являются наиболее простыми объемными насосами и служат прототипом наиболее совершенных насосов, применяемых в горной промышленности.
Насосы этого типа в зависимости от конструкции насоса могут быть могут быть поршневыми, плунжерным или диафрагменными. Основными элементами поршневого насоса является цилиндр и поршень 1 или плунжер, образующие рабочую камеру 4, сообщения и разобщения которой с приемной и отдает полостями осуществляется с помощью клапанов 2.3.
Рис. 3.1. Поршневой насос.
Применение поршня и цилиндра с очень малыми промежутками и наличие клапана обеспечивают работу поршневых насосов при высоких давлениях (20-30 МПа) на различных жидкостях и при высоких значениях объемного КПД. По принципу действия поршневые насосы делятся на насосы однократного и многократного (двойного и более) действия. В качестве привода в этих насосах применяются кулачковые или кривошипно-шатунные механизмы и их модификации, в которых роль ползуна выполняет поршень с кривошипным механизмом. При работе насоса однократного действия за один двойной ход поршня происходит один раз всасывания и один раз вытеснения жидкости через левую полость 3 февраля цилиндра. При этом клапан 4 пропускает жидкость только в рабочую полость цилиндра, а клапан 5 - только с рабочей полости.