Роторные насосы. Устройство и принцип действия

Как и возвратно-поступательные, роторные насосы являются объемными, действующими по принципу вытеснения жидкости. Эти насосы используются главным образом как источники питания различных гидроприводов, получающих все большее распростра­нение в связи с механизацией трудоемких процессов и автома­тизацией производства. Их широко применяют для смазки машин, а также для перекачивания различных жидкостей при небольших подачах.

К настоящему времени изобретено и применяется на практике много разновидностей роторных насосов. Их рабочие органы: статор - неподвижная часть насоса с всасывающей и нагне­тательной камерами (корпус); ротор - деталь или группа деталей, вращающаяся от ведущего вала; замыкатель (или замыкатели), предназначенные для разобщения областей высокого и низкого давлений.

По характеру движения рабочих органов роторные насосы де­лятся на три группы: 1)роторно-вращательные с вращательным движением;

2)роторно-поступательные с вращательным и возвратно-поступательным дви­жением;

3) роторно-поворотные с вращательным и возвратно-поворотным движением рабочих органов.

В зависимости от способа распределения жидкости роторные насосы подразделяются на насосы с бесклапанным и клапанным распределением. Наиболее распространенные бесклапанные на­сосы являются обратимыми машинами, что позволяет применять их в качестве гидравлических двигателей.

В роторном насосе частота вращения вала не обязательно равна частоте циклов в рабочей камере. В некоторых насосах за один оборот вала в каждой камере совершается несколько нагне­таний и всасываний. Исходя из этого, различают насосы одно­кратного, двухкратного и многократного действия.

Рабочий объем

q = kVz,

где k - кратность действия; V и z - соответственно объем одной рабочей камеры и число камер.

В некоторых случаях расчет рабочего объема затруднителен, и поэтому его определяют опытным путем. Для этого измеряют объем поданной жидкости за несколько оборотов вала при неболь­шой частоте вращения вала (п ≈ 1 об/с) и нулевом перепаде да­вления, когда перетекания и недозаполнение насоса жидкостью практически отсутствуют, и делят измеренный объем жидкости на число оборотов.

Роторные насосы делятся на регулируемые (с изменя­ющимся рабочим объемом) и нерегулируемые.

Подача роторного насоса пульсирующая, однако неравномер­ность ее невелика, и гасители пульсации не требуются. При на­личии жидкостной пленки, заполняющей зазоры, он может отса­сывать воздух из подводящего трубопровода, т. е. является само­всасывающим.

При достижении определенного давления, называемого пределом работоспособности, про­исходит выдавливание жидкости на контактных поверхностях, появляется сухое трение, и механические потери резко возрастают, что приводит к падению к. п. д. насоса. Работа за пределом ра­ботоспособности связана с интенсивным износом трущихся де­талей.

Рассмотрим наиболее распространенные виды роторных на­сосов.