Радиально поршневой насос

Роторно-поступательный насос, в котором вытеснители имеют форму поршней (плунжеров), а рабочие камеры ограничиваются вытеснителями в цилиндрических полостях ротора.

Радиально-поршневой насос состоит из посаженного на цапфу 5 цилиндрового блока 1 с звездообразным расположением цилиндров (рис. 1, а), а также смещённого на величину е относительно блока статорного кольца 3, помещённого в игольчатом подшипнике 4.

При работе агрегата в качестве насоса поршни 2 связываются со статором 3 при помощи различных механических устройств или пружин, помещённых в цилиндры, а также при помощи давления жидкости, подаваемой вспомогательным насосом (насосом подкачки).

Во многих конструкциях радиальных насосов центробежная сила поршней обеспечивает самовсасывание, поэтому она должна быть достаточной для того, чтобы преодолеть действующие силы сопротивления. Для обеспечения этого масса поршня должна быть соответствующей величины. Расчёты и опыт показывают, что диаметр поршня насоса этого типа не должен быть меньше 16 мм при 1000 об/мин и 22 мм при 750 об/мин.

Поршни под действием давления жидкости и центробежной силы прижимаются к статорному кольцу 3, вступая с ним во фрикционное взаимодействие, в результате чего последнее будет следовать за ротором с угловой скоростью, практически равной угловой скорости последнего.

Благодаря наличию роликов 4 практически устраняется при вращении цилиндрового блока 1 трение скольжения поршней о статорное кольцо.

В радиальных насосах в основном применяется цапфовое распределение жидкости, которое осуществляется через распределительные окна а и b (рис. 1, б), выполненные в цапфе 5, с которыми поочерёдно соединяются при вращательном движении цилиндры ротора 1. Окна а и b через осевые каналы в цапфе соединяются с внешними всасывающим и нагнетающим трубопроводами. При проходе поршней от центра жидкость при вращении блока (ротора) 1 в направлении стрелки (см. рис. 1, а) будет засасываться поршнем через окно а, а при ходе к центру – вытесняться (нагнетаться) через окно b. При переходе поршней через нейтральное положение (вертикальную ось) каналы цилиндров перекрываются уплотнительной частью (перевальной перемычкой) k распределительной цапфы 5 (см. рис. 12, б). Величина хода поршней равна двойной величине эксцентриситета е.

Насосы типа Н конструктивно подобны. Насосы Н-400 и Н-401 имеют один ряд плунжеров, а насос Н-403 – два ряда. При двухрядной системе плунжеры расположены в горизонтальной плоскости и каждый из эксцентриков вала приводит в действие одну пару плунжеров, расположенных друг против друга. Конструкция однорядного насоса представлена на рис. 2.

Насосы выполнены эксцентрикового типа с клапанным распределителем рабочей жидкости. Корпус 1 вместе с крышками 7 и 9 образует картер насоса, который заполняется маслом из бака под напором. В корпусе выполнены взаимно перпендикулярные расточки под опорные подшипники 6 эксцентрикового вала и полые плунжеры 3, в каждый из которых встроен всасывающий клапан 5 и пружина 2. Плунжер имеет коническую расточку, которая является седлом всасывающего клапана. На клапан и плунжер действует пружина 2, постоянно прижимающая клапан к обойме 10. Против каждого плунжера перпендикулярно к нему размещены нагнетательные клапаны шарикового типа.

В опорных подшипниках 6 вращается приводной эксцентриковый вал 8 с насаженными на него через ролики 11 обоймами 10.

Масло под напором из бака поступает в картер насоса, в котором вращается вал с тремя эксцентриками, смещёнными друг относительно друга на 120°.

Рис. 2. Радиально-поршневой насос

При переходе эксцентрика из нижнего положения в верхнее пружина 2, прижимающая всасывающий клапан 5 к обойме 10, выдвигает его из плунжера 3 до упора шайбы 4 в кольцевой выступ плунжера. При этом между клапаном и конусной поверхностью плунжера образуется кольцевой зазор, через который масло из картера поступает в камеру плунжера. При дальнейшем движении эксцентрика пружина одновременно выдвигает клапан и плунжер – происходит всасывание. При изменении знака эксцентриситета эксцентрик переходит из крайнего верхнего положения в нижнее. Всасывающий клапан под действием обоймы, преодолевая сопротивление пружины, садится на седло и закрывает вход в камеру, а затем всасывающий клапан движется совместно с плунжером – происходит нагнетание. При этом открывается нагнетательный клапан, который состоит из седла 12, шарика 13 и пружины 14.

Секундная подача насоса:

, (2.4)

где q – рабочий объем камеры

,

n – Частота вращения;

е – эксцентриситет, (3÷10 мм)

z – Число поршней.