Основы конструкции и принцип действия многопластинчатых насосов однократного действия

Уменьшение пульсаций подачи сравнительно с двухпластинчатыми насосами однократного действия и возможность ее регулирования обеспечивается в многопластинчатых насосах однократного действия, в которых количество пластин составляет, как правило, 6-12 штук.

Как и в двухпластинчатом насосе, основными конструктивными элементами многопластинчатых насосов является статор (статорное кольцо) 1, ротор 2 и пластины 3 (рис. 7.2, а-г). Расстояние между осями статора 1 и ротора 2 составляет величину эксцентриситета , наличие которого предопределяет возвратно-поступательное движение пластин 3 в пазах ротора 2, который находится во вращательном движении. Объемы рабочих камер, образованных двумя смежными пластинами 3, торцевыми крышками и поверхностями статора 1 и ротора 2, при вращении последнего изменяются. При увеличении объема рабочей камеры она заполняется рабочей жидкостью (цикл всасывания), пи уменьшении объема рабочей камеры рабочая жидкость вытесняется во внешнюю сеть (цикл нагнетания).

Питание и отведение рабочей жидкости в многопластинчатом насосе может обеспечиваться, при указанных на схемах направлениях (по часовой стрелке) вращения ротора 2, соответственно всасывающим и нагнетательным патрубками (рис. 7.2, а), всасывающим и нагнетательным серпообразными окнами в боковых крышках насоса (рис. 7.2, б и г) и цилиндровым золотником (распределительной цапфой) со всасывающей и нагнетательной полостями (рис. 7.2, в). В последнем случае соединения полостей всасывания и нагнетания с рабочими камерами обеспечивается через радиальные отверстия в роторе 2.

Для всех приведенных вариантов схем многопластинчатых насосов (рис. 7.2, а-г) в рабочих камерах, которые расположены слева от вертикальной оси насоса, при вращении роторов за указанными направлениями, происходит цикл всасывания рабочей жидкости, а в рабочих камерах, которые расположены по правую сторону от вертикальной оси – цикл нагнетания.

Надежное прижатие пластин 3 к внутренней поверхности статора 1 обеспечивается центробежными силами, которые действуют на пластины 3, усилием пружин, размещенных в пазах ротора 2 (рис. 7.2, в), и гидравлическими силами давления рабочей жидкости, которая подводится, например, через осевое и радиальные сверления в полости пазов под пластинами 3 (рис. 7.2, б). Для повышения герметичности данного узла иногда на торце пластины 3 устанавливают свободно посаженый уплотняющий элемент 4 с кривизной внешней поверхности, которая отвечает кривизне внутренней поверхности статора 1 (рис. 7.2, б).

а) б)

в) г)

Рис. 7.2. Схемы многопластинчатых насосов однократного действия

Предотвращение перетекания жидкости из нагнетательной во всасывающую полость насоса обеспечивается выполнением перевальных перемычек с углом их охвата , значение которого не меньшее значение угла между осями смежных пластин 3 (рис. 7.2, а, б, г). Перевальная перемычка размещается, как правило, симметрично к нейтральной оси насоса таким образом, чтобы при любом угле поворота ротора 2 между всасывающей и нагнетательной полостями находилось не меньше одной пластины 3.

При выполнении соотношения углов (положительное перекрытие) возможно явление компрессии жидкости и гидроударов, обусловленное изменением объема герметичной рабочей камеры при проходе ее через перевальную перемычку. Минимизировать достоверность этих негативных явлений возможно наименее допустимым превышением угла над углом . Полное устранение компрессии жидкости достигается при условии (нулевое перекрытие), но при этом, в зависимости от точности изготовления элементов насоса, возможны дополнительные объемные потери гидромашины.

Рациональные соотношения характерных размеров перевальных перемычек цилиндрового золотника и отверстий, которые они герметизируют для предотвращения перетекания жидкости из нагнетательной во всасывающую полость, и последствия отклонения от них рассмотренные при анализе работы радиально-поршневого насоса с распределительной цапфой (раздел 5.5.1).

Регулирование и реверсирование подачи многопластинчатых насосов однократного действия обеспечивается изменением текущего значения эксцентриситета в пределах за счет перемещения статорного кольца 1 относительно оси ротора 2 (рис. 7.2, б-г) аналогично рассмотренному для условий радиально-поршневого насоса (раздел 5.2). В нерегулируемых машинах (рис. 7.2, а) значение эксцентриситета является величиной постоянной.