Распределение жидкости с помощью клапанного, принудительного клапанного и других распределителей

При давлениях рабочих жидкостей до 100 МПа используют плунжерные радиально-поршневые насосы с кулачковым приводом и клапанным распределением жидкостей в отличие от распределения с помощью цилиндрового золотника, область использования которого ограничена давлениями 20÷25 МПа.

Возвратно-поступательное движение плунжера 1 этого насоса обеспечивается вращательным движением кулачка (эксцентрика) 3 вокруг оси, смещенной на величину эксцентриситета относительно его геометрического центра (рис. 5.7). Ход плунжера 1, прижатого к кулачку 3 пружиной 2, как и в предыдущих случаях, равняется .

Рис. 5.7. Схема кулачкового плунжерного насоса с клапанным распределителем жидкости

Заполнение рабочее пространства насоса происходит через всасывающий клапан 4, а вытеснение жидкости плунжером 1 из рабочей полости – через нагнетательный клапан 5.

Клапанный распределитель отличается следующими преимуществами:

а) высокой надежностью и долговечностью работы;

б) малыми объемными потерями и, соответственно, высоким объемным КПД насоса ;

в) отсутствием компрессии жидкости, гидравлических ударов и кавитационных явлений, что обеспечивает надежную работу насоса на высокотемпературных жидкостях.

Недостатки клапанного распределителя следующие:

а) запаздывание закрывания и открытия всасывающего клапана в момент изменения направления движения плунжера в результате инерционности его подвижной части;

б) самодействующий клапанный распределитель не может использоваться в гидромоторах, а насосы с таким способом распределения жидкости нереверсивны.

Наиболее действенными мерами уменьшения запаздывания срабатывания клапанов является уменьшение их массы и ограничение частоты вращения ротора насоса.

Недостатки самодействующего клапанного распределителя устраняются в гидромашинах с принудительным клапанным распределением жидкости. Как пример, существуют радиально-поршневые гидромашины, в которых плунжер и клапаны приводятся в движение общим эксцентриковым валом с соответственно смещенными кулачками. Однако механизм принудительного клапанного распределения жидкости ощутимо осложняет конструкцию гидромашины.

Находят применение также кулачковые насосы с золотниковым распределением рабочей жидкости. Попеременное соединение рабочих камер гидромашины со всасывающими и нагнетательными линиями обеспечивается вращательным движением золотника, связанного с приводным валом машины.

В насосах с клапанно-щелевым распределителем клапаны устанавливают лишь в нагнетательных патрубках, а всасывание обеспечивается через специальные щели (окна) в стенках цилиндров. Такая организация распределения жидкости снимает ограничение частоты вращения ротора насоса и конструктивно не усложняет гидромашину, хотя увеличивает ее габариты. Также к недостаткам клапанно-щелевых распределителей следует отнести невозможность изменения направления потока жидкости в насосах и использования в гидромоторах.