Конструкция, принцип действия поршневых насосов

У поршневого насоса подача осуществляется при помощи вытеснителя (поршня или плунжера), совершающего возвратно-поступательное движение в цилиндре. Простейший поршневой насос показан на рис. 4.

В цилиндре 3 помещен поршень 4, плотно прилегающий своей боковой поверхностью к стенке цилиндра. Поршень получает движение от двигателя (не показан) при помощи кривошипно-шатунного механизма 6 и штока 5. К цилиндру прикреплена (или отлита заодно с ним) клапанная коробка 2, в которой размещены всасывающий 9 и напорный (нагнетательный) 10 клапаны. К клапанной коробке присоединены всасывающая 7 и напорная 1 трубы. Насос забирает жидкость из резервуара 8. Через обозначена геометрическая высота всасывания насоса.

Рисунок 4 – Принцип действия поршневого насоса простого действия

Клапаны насоса самодействующие и пропускают жидкость только в одном направлении – снизу вверх. Пространство, заключенное между поршнем и клапанами, называется рабочей камерой насоса. Расстояние между крайними положениями поршня называется его ходом ( ):

(1.8)

где – радиус кривошипа.

Во время работы насоса поршень передвигается внутри цилиндра возвратно-поступательно на длину хода. Крайнее левое и крайнее правое положения поршня называют соответственно левой и правой мертвыми точками. У вертикальных насосов крайнее нижнее и крайнее верхнее положения поршня называют нижней и верхней мертвыми точками.

При движении поршня из крайнего левого положения вправо объем рабочей камеры увеличивается, и давление в ней понижается. Так как клапаны насоса самодействующие, то всасывающий клапан 9 откроется и жидкость по всасывающей трубе 7 под действием внешнего давления устремится из резервуара 8 в рабочую камеру насоса. По достижении поршнем крайнего правого положения всасывание жидкости прекращается, и всасывающий клапан закроется. В дальнейшем поршень при движении справа налево будет давить на находящуюся в рабочей камере жидкость и вытеснять ее через напорный клапан 10 в напорную трубу 1.

У насоса, изображенного на рис. 4, жидкость вытесняется при движении поршня только в одну сторону. Такие насосы называются насосами одностороннего (простого) действия. Если жидкость вытесняется при движении поршня в обе стороны, то такие насосы называются насосами двустороннего (двойного) действия (рис. 5).

Рисунок 5 – Принцип действия поршневого насоса двойного действия

Всасывание и нагнетание у данного насоса совершаются при каждом ходе поршня. При ходе поршня влево всасывающий 4 и напорный 2 клапаны открыты. Через клапан 4 происходит всасывание жидкости в рабочую камеру, а через клапан 2 – вытеснение жидкости в напорную трубу. В это время клапаны 1 и 3 закрыты. При обратном ходе поршня через клапан 1 жидкость поступает в рабочую камеру, а через клапан 3 производится подача жидкости в напорную трубу, клапаны 4 и 2 закрыты.

1.4 Центробежный насос типа «К», конструкция и принцип действия

На рис. 6 показан продольный разрез центробежного насоса консольного типа (тип К, ГОСТ 22247–76Е). Насос состоит из следующих основных частей: корпуса 17, крышки 19 с входным патрубком рабочего колеса 1, вала 7 и опорной стойки 15, к которой крепится корпус при помощи шпилек 5. Вход жидкости в насос – осевой.

Из насоса жидкость выходит через напорный патрубок 4. Для держания рабочего колеса от осевого смещения служит колпачковая гайка 20.

Рисунок 6 – Центробежный насос типа К

Опорами вала являются шариковые подшипники 8 и 10, которые смазываются маслом, заливаемым в корпус опорной стойки. Контроль уровня масла осуществляется при помощи масломерника 9. Отверстие, закрываемое пробкой 2, служит для присоединения мановакуумметра. В месте выхода вала из корпуса насоса имеется сальник, состоящий из корпуса (показан штриховой линией), просаленной хлопчатобумажной набивки 13, нажимной крышки 12 и кольца 14 гидравлического затвора, к которому подводится вода по каналу б. В районе набивки установлена втулка 6, защищающая вал от износа. Для разгрузки от осевой силы в заднем диске колеса имеются отверстия а. В крышке насоса установлено защитно-уплотняющее кольцо 18. Такое же кольцо имеется в корпусе насоса. Радиальный зазор между кольцами и цилиндрическими поверхностями колеса не превышает 0,2÷0,4 мм.

В верхней части корпуса находится закрытое пробкой 3 отверстие, через которое можно отсасывать воздух в тех случаях, когда без этого нельзя запустить насос. В нижней части корпуса предусмотрена пробка 16, вывинчивание которой позволяет удалять оставшуюся в насосе жидкость.

При помощи упругой пальцевой муфты 11 вал насоса соединяется с валом электродвигателя. Насосы типа К получили широкое распространение в различных судовых водяных системах.