Насос радиально поршневой: Радиально-плунжерная гидромашина — Википедия – Радиально-поршневые и радиально-плунжерные насосы.

Насосы радиально-поршневые – цены и каталог

Регулируемые радиально-поршневые насосы

Радиально поршневой насос – это устройство, основным элементом которого является ротор, установленный в корпусе. Он вращается относительно корпуса насоса со смещением оси. Принцип работы радиально поршневого насоса (насос Холла) заключается в том, что ротор насоса приводится в движение валом через муфту, в результате чего осуществляется непосредственное вращение.

Такой тип оборудования нашел широкое распространение в кузнечнопрессовой, горнодобывающей и металлургической сфере деятельности. Кроме того, ряд сельскохозяйственных холдингов также отдают им предпочтение. Они предназначены для нагнетания рабочей жидкости в системе термо-пластоавтоматов. Регулируемые радиально поршневые насосы находят применение в широком спектре гидравлических систем. Через отверстия жидкость нагнетается по трубопроводам к цилиндрам машины. Обычно они располагают нечетным количеством качающихся узлов.

Устройство радиально поршневого насоса отличается высоким качеством оборудования. Он является разновидностью одного из видов объемных роторных гидромашин.

К основным преимуществам насоса можно отнести следующее:

• высокий КПД при большом давлении;
• большая частота вращения;
• небольшой осевой размер обеспечивает легкость в обслуживании;

Подавая давление до 700 бар, становится возможным обрабатывать полимеры, зажимные устройства станков. Безусловно, что при таком давлении на протяжении длительного времени могут исправно функционировать только радиально-поршневые насосы. Такой вид, как эксцентриковый радиально-поршневой насос используется для работы на чистых минеральных маслах. Работа такого механизма незаменима и в составе некоторых видов автотранспорта.

Заливаемое масло в систему обязательно должно иметь паспорт-сертификат, в котором подтверждается соответствие всем необходимым требованиям ГОСТов. Кроме того, обязательно необходимо следить за поддержанием уровня масла в баке. Благодаря уникальному принципу действия таких насосов и двигателей, имеется способность функционировать при высоком давлении и большой частоте вращения.

Компания «Гидро склад»  являемся крупнейшими поставщиком гидравлического оборудования в Санкт-Петербурге и России. Весь товар представленный на сайте отвечает всем технологическим требованиям, которые подтверждены документально.

Радиально поршневой насос | Гидропривод

 

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

Рис. 12. Схема радиально-поршневого насоса

Радиально-поршневой насос состоит из посаженного на цапфу 5 цилиндрового блока 1 с звездообразным расположением цилиндров (рис. 12, 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. 12, 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. 12, 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.13.

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. 13. 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 объём камеры

,

n – Частота вращения;

е – эксцентриситет, (3÷10 мм)

z – Число поршней.

Похожие материалы

Радиально-поршневые насосы

Радиально-поршневые насосы часто используются в гидросистемах высокого давления. Качающий узел таких механизмов представляет собой ротор с радиально расположенными поршнями.

Их количество обычно нечетное. Ротор установлен в корпусе с эксцентриситетом. При вращении ротора поршни совершают возвратно-поступательные движения, всасывая и нагнетая рабочую жидкость.

Радиально-поршневые насосы имеют несколько типов принципиальных конструкций. Первый из них, с роторным качающим узлом, показан на рис. 1.

Рис. 1. Схема радиально-поршневого насоса с роторным качающим узлом

1 – корпус; 2 – поршень; 3 – сферический шарнир; 4 – скользящая пята; 5 – ротор; 6 – опорное кольцо; 7 – опорный подшипник; 8 – распределитель; 9 – приводной вал; 10 – крестообразное соединение

В корпусе 1 жестко зафиксирован опорный подшипник 7 с внутренним опорным кольцом 6. Кольцо 6 свободно вращается в опорном подшипнике 7. Приводной вал 9, установленный на подшипниках качения в корпусе 1, имеет торцевое крестообразное соединение с ротором 5.

Ротор 5, установленный эксцентрично относительно центра опорного кольца 6, содержит несколько радиально выполненных цилиндров, в которых установлены поршни 5.

Поршни 5 сферическим шарниром соединены со скользящей пятой, которая опирается на опорное кольцо 6. На хвостовике ротора 5 выполнен распределитель 8.

При вращении вала 9 он через крестообразное соединение 10 поворачивает ротор 5 (в ряде конструкций агрегатов ротор 5 жестко установлен на валу 9 с эксцентриситетом).

За счет центробежных сил поршни 2 стремятся выдвинуться из ротора 5, всасывая гидравлическую жидкость. Подпор на всасывании помогает выдвижению поршня и равномерному заполнению рабочего объема.

Проходя максимально выдвинутую позицию (за счет наличия эксцентриситета между осями опорного кольца 6 и ротора 5), поршни 2 меняют направление своего движения и начинают втягиваться в цилиндры корпуса ротора 5.

Втягивание поршней 5 происходит в результате действия сил реакции со стороны опорного кольца 6 и скользящей по нему пяты 4. Втягиваясь в ротор 5, поршни 2 нагнетают жидкость в гидросистему.

При вращении ротора 5 часть поршневых рабочих полостей соединена со всасывающей линией (в диапазоне 180° поворота ротора), а часть – с нагнетающей гидромагистралью (в противоположном диапазоне 180° поворота ротора). Один поршень всегда находится в промежуточном положении: между всасыванием и нагнетанием.

Соединение поршневых полостей со всасывающей и нагнетающей гидромагистралями во время вращения ротора осуществляется распределителем 8. Такие механизмы часто используются в гидросистемах для создания высокого давления при больших расходах рабочей жидкости.

Рис. 2. Радиально-поршневой гидронасос с качающим узлом, установленным в корпусе

1 – корпус; 2 – клапан всасывающей полости; 3 – клапан нагнетательной полости; 4 – поршень; 5 – пружина; 6 – шариковый подшипник; 7 – эксцентриковый вал; 8 – распределитель

Второй тип принципиальной конструкции отличается тем, что качающая поршневая группа установлена в неподвижном корпусе, а каждый поршень своим концом контактирует с эксцентриковым валом. На рис. 2 показана такая конструкция с клапанным распределением рабочей жидкости. В корпусе 1 в радиальных направлениях расположены поршни 4.

Своими сферическими концами они контактируют с внешней обоймой подшипника 6, установленного на эксцентриковом валу 7. С валом 7 связан распределитель 8. Поршни 4 поджимаются к обойме подшипника 6 силой пружин 5.

В цилиндре каждого поршня установлены всасывающий 2 и нагнетающий 3 клапаны. Поршни 4 в таких конструкциях часто выполняются в виде плунжеров относительно небольшого диаметра.

Небольшой подшипник на валу может выдержать ограниченную нагрузку. При вращении эксцентрикового вала 7 поршни 4, выдвигаясь из цилиндров корпуса, через клапан 2 всасывают гидравлическую жидкость.

При втягивании поршней 4 в цилиндры за счет воздействия эксцентрикового вала 7 на их сферические концы поток гидравлической жидкости закрывает всасывающий клапан 2 и открывает нагнетающий клапан 3. Рабочая жидкость под давлением поступает в гидросистему.

Вращающийся распределитель 8 при повороте вала 7 последовательно соединяет каналы поршневой группы со всасывающей и нагнетающей полостями насоса. Такие механизмы содержат от 3 до 9 поршней.

Они часто используются для создания высокого давления при небольших расходах рабочей жидкости. На рис. 3 показан агрегат с качающими узлами, установленными в корпусе.

Рис. 3. Радиально-поршневой гидронасос с плунжерными качающими узлами

Однако чтобы достичь более высокого давления и расхода, важно заменить подшипник на эксцентриковом валу гидростатической опорой. Она состоит из гладкой внешней поверхности эксцентрикового вала и опорного башмака поршня, под который через тонкий канал подается жидкость из полости нагнетания.

Пленка жидкости между внешней поверхностью эксцентрикового вала и башмаком поршня эффективно поглощает высокие радиальные нагрузки при нагнетании гидравлической жидкости.

Схема агрегата с гидростатическим подшипником на эксцентриковом валу показана на рис. 4. Конструкция механизма с гидростатическим подшипником на эксцентриковом валу показана на рис. 5.

Рис. 4. Радиально-поршневой насос с гидростатическим подшипником

1 – корпус; 2 – клапан всасывающей полости; 3 – клапан нагнетательной полости; 4 – поршень; 5 – пружина; 6 – шариковый подшипник; 7 – эксцентриковый вал; 8 – распределитель; 9 – сферический шарнир; 10 – блок гидростатических опор

Рис. 5. Насос с гидростатическим подшипником на эксцентриковом валу

В таком исполнении агрегат с теми же элементами (за исключением гидростатического подшипника) и параметрами выдерживает более высокие динамические нагрузки. Клапанное распределение рабочей жидкости, которое заложено в конструкции упомянутых типов насосов, позволяет одновременно независимо питать гидравлической энергией несколько гидроконтуров.

Комбинация гидравлических соединений обеспечивает различные по величине расходы для отдельных гидроконтуров. Радиально-поршневые насосы с гидростатическим подшипником развивают рабочее давление 45,0 МПа, пиковое – 60,0 МПа и расход до 200 л/мин.

Частота вращения приводного вала может меняться в широком диапазоне – от 100 до 2000 об/мин. Давление всасывания составляет 0,09 МПа, общий КПД – 0,9. Рекомендуемая вязкость рабочей жидкости: 15-50 сСт.

Ряд известных мировых брендов выпускают модели, способные развивать сверхвысокое давление (до 100,0 МПа) и за счет увеличения количества поршневых групп кратно повышать расход рабочей жидкости.

Такие механизмы используются для привода ручного гидравлического инструмента, промышленных домкратов, специального малогабаритного силового оборудования. Для повышения удельных показателей и получения компактных конструкций такие агрегаты часто изготавливаются двухрядными в одном корпусе.

Рис. 6. Двухрядный радиально-поршневой насос

На рис. 6 показана такая модель. Некоторые компании производят шестирядные насосы. Они позволяют успешно реализовывать независимое питание нескольких гидроконтуров с различной величиной давления и расхода рабочей жидкости. Механизмы с переменным рабочим объемом (регулируемые) отличаются наличием механизма для изменения величины эксцентриситета.

Рис. 7. Схема регулирования рабочего объема

На рис. 7 показана схема регулирования рабочего объема радиально-поршневого насоса. При вращении регулировочного винта перемещается подвижный статор, установленный в корпусе. Эксцентриситет меняется, меняя рабочий объем качающего узла (за счет изменения длины хода поршней), меняется расход рабочей жидкости, питающей гидросистему.

Принцип регулирования рабочего объема аналогичен пластинчатым моделям. В некоторых конструкциях аксиально-поршневых агрегатов используются регуляторы давления, расхода, мощности.

Насосы сверхвысокого давления (до 100,0 МПа) выпускаются с постоянным рабочим объемом (до 8,14 см3) и клапанным распределением потоков жидкости. Помимо однопоточных схем широко используются комбинированные и многопортовые. Комбинированные агрегаты содержат контуры низкого и сверхвысокого давления.

При низком давлении (до 10,0 МПа) обеспечивается большая скорость гидроцилиндра. Сверхвысокое давление при малых расходах выполняет силовую операцию. Многопоточные гидронасосы применяются в системах с рядом контуров, требующих одинаковых или разных расходов и давлений.

Каждый поршень либо несколько из них соединяются с отдельными портами нагнетания. Комбинации объединения качающих узлов, в том числе с различными диаметрами поршней, позволяют подобрать требуемые расходы и давления в отдельных контурах гидросистемы.

 

Нерегулируемые радиально поршневые насосы | Мир Гидравлики

Радиально-поршневые насосы применяют в гидросистемах, где требуется сравнительно высокое давление–10 МПа и выше. По принципу действия радиально-поршневые насосы подразделятся на одно-, двух- и многократного действия. В насосах однократного действия за один оборот ротора поршни совершают одно возвратно-поступательное движение.

Рабочими камерами в насосе являются радиально расположенные цилиндры, а вытеснителями–поршни. Ротор, представляющий собой блок цилиндров, на скользящей посадке установлен на ось, которая имеет два канала один соединен с гидролинией всасывания, другой–с напорной гидролинией. Каналы имеют окна, которыми они могут соединяться с цилиндрами. Статор по отношению к ротору располагается с эксцентриситетом.

Радиально-поршневые насосы и аксиально-поршневые насосы являются одними из самых распространенных типов гидромашин.

---

Насосы типа 50НР

Вид типа 50НРНазначение и область примененияНасосы нерегулируемые типа 50НР относятся к группе радиально поршневых нерегулируемых насосов.Насосы данного типа предназначены для общемашиностроительного применения в гидроприводах, соответствующих требованиям ГОСТ 17411 с постоянным направлением потока рабочей жидкости. Насосы типа 50НР выпускаются с одним или двумя отводами и обеспечивают получение одного или двух потоков рабочей жидкости номинальным давлением до 50 МПа.Насосы типа 50НР эксплуатируются при погружении в рабочую жидкость—минеральное масло. По заказу потребителя

Насосы типа 50НС

Вид типа 50НСНазначение и область примененияНасосы нерегулируемые секционные типа 50НС предназначены для нагнетания рабочей жидкости в гидросистемы различных подъемников, установок, кузнечно-прессового оборудования, термопластавтоматов и других машин.Насосы 50НС состоят из насоса поршневого типа 50НР и пластинчатого насоса по ГОСТ 13167 и обеспечивают получение одного или двух потоков рабочей жидкости с номинальным давлением до 50 МПа (500 кгс/см2) и одного или двух потоков с номинальным давлением до 2,5 МПа (25 кгс/см2). Структура условного обозначения насосов типа 50НС Х/

Насосы типа Н40..УР(Е)

Вид типа Н40..УР(Е)Назначение и область примененияНасосы радиально-поршневые эксцентриковые типа Н40..УР(Е) (реверсивные) устанавливаются в гидроприводах различных станков и агрегатов, где требуется давление до 20 МПа (для насосов типа Н400Е) и 32 МПа (для насосов типа Н401УР(Е) и Н403УР(Е)), а также реверсивный и нерегулируемый по величине поток рабочей жидкости.Насосы данного типа эксплуатируются на чистых минеральных маслах с кинематической вязкостью 17…213 мм2/с при температуре окружающей среды от 0С до 50С. В гидросистеме должен быть установлен фильтр, обеспечивающий

Насосы Н400 (Н400У), Н401 (Н401У), Н403 (Н400У)

Вид насосовНазначение и область применения Насосы Н400 (Н400У), Н401 (Н401У), Н403 (Н400У) радиально-поршневые с эксцентриковым валом нереверсивные, предназначены для общемашиностроительного применения в гидроприводах, где требуются давление до 40 МПа и однонаправленный нерегулируемый по величине поток рабочей жидкости.     Радиально-поршневые насосы серии Н400 нереверсивные применяются в областях промышленности связанных с высоким давлением (до 400 бар), а также в прессовом оборудовании, в установках для обработки полимерных материалов, зажимных устройствах станков и во мн

Насосы типа НПА

Вид типа НПАНазначение и область примененияВо многих гидроприводах (например, в гидропрессах, агрегатах типа Т414, мельницах шаровых и самоизмельчения и пр..) для создания давления до 32 МПА и нерегулируемого потока рабочей жидкости с постоянным направлением широко применяются насосы типа НПА…/32-01.По виду исполнения данные насосы могут быть:- НПА…/32-01—насос с правым направлением вращения вала;- НПА…/32-01Л—насос с левым направлением вращения вала.Условное обозначение:НПАТип насосаНПА4, 16, 32Рабочий объем4, 16, 32 см332Номинальное давление32 МПа01Тип исполненияОбщ

Агрегаты насосные радиально поршневые типа А50НР, А50НС

Вид типа А50НСНазначение и область примененияАгрегаты насосные радиально поршневые типа А50НР, А50НС состоят из насоса типа 50НР (одноотводный или двухотводный), насоса смазочного типа БГ12-42 (пластинчатый насос), асинхронного электродвигателя, соединительной муфты.Агрегаты применяются в механизмах гидровлических приводов, питающих линию управления гидроагрегатов и других гидравлических машин. В насосные агрегаты типа А50НР входят следующие узлы:     — насос радиально-поршневой (32,50 МПа) 50НР;     — асинхронный электродвигатель мощностью от 2,2 до 37 кВт;    — соединител

Проектирование радиально-поршневого насоса | Гидравлика и пневматика

Новосибирский государственный технический университет
Кафедра технической теплофизики
Курсовой проект по дисциплине «Гидромашины и гидроприводы ЛА»
На тему «Проектирование и расчет агрегатов ГС ЛА»

Разработка радиально-поршневого насоса. Проектируемый насос относится к группе насосов высокого давления. Р>15 МПа. Радиально-поршневые насосы просты по конструкции, компактны, сравнительно долговечны и могут применяться при сравнительно высоких давлениях нагнетания (до 100 МПа) и расходах (до 8000 л/мин). Так как по условию задачи насос должен обеспечить расход

Содержание
Обоснование выбора схемы проектируемых агрегатов для заданных условий…………3
Расчет теоретических моделей агрегатов
1. Основной насос (радиально-поршневой)
1.1Основные геометрические параметры насоса………………………………………5
1.2Расчет характеристик РПН……………………………………………………….. …8
2. Вспомогательный насос (шестерённый)
2.1. Основные геометрические параметры насоса…………………………………….10
3. Потребитель энергии (гидроцилиндр)
3.1.Основные геометрические параметры гидроцилиндра……………………………12
4. Агрегат регулирования параметров потока (золотник)
4.1. Расчет основных геометрических характеристик золотника…………………….17
4.2. Расчет корпуса золотника…………………………………………………………..19
Список использованной литературы…………………………………………………21
Исходные данные
Давление нагнетания, Мпа 17.5
Подача жидкости, л\мин 110
Число оборотов, об\мин 1800
Усилие в штоке ГЦ, кН 24
Ход поршня (штока), м 0.26
Смещение золотника, м 0.006

Состав: Чертеж радиально поршневого насоса, пояснительная записка с расчетами насоса и других агрегатов

Софт: AutoCAD 2016

радиально-поршневой насос — с русского на немецкий

См. также в других словарях:

• радиально-поршневой насос — Роторно поршневой насос, у которого ось вращения ротора перпендикулярна осям рабочих органов или составляет с ними угол более 45°. [ГОСТ 17398 72] Тематики насос EN radial piston pump DE Radialkolbenpumpe FR pompe à pistons radiaux …   Справочник технического переводчика

• радиально-поршневой насос — spindulinis stūmoklinis siurblys statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. radial piston pump vok. Radialkolbenpumpe, f rus. радиально поршневой насос, m pranc. pompe rotative alternative, f …   Automatikos terminų žodynas

• РАДИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС — роторный насос с вращат. движением ротора и возвратно поступат. движением поршней, причём ось вращения ротора может составлять с осями поршней угол от 45 до 90° (см. рис.). Напор до 10 000 м. Р. п. н, применяют в гидросистемах с высоким давлением …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• Насос, радиально-поршневой — Радиально поршневой насос Роторно поршневой насос, у которого ось вращения ротора перпендикулярна осям рабочих органов или составляет с ними угол более 45° Смотреть все термины ГОСТ 17398 72. НАСОСЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 17398 72 …   Словарь ГОСТированной лексики

• Поршневой насос — (плунжерный насос)  один из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно поступательное движение …   Википедия

• Насос — I Насос         устройство (гидравлическая машина, аппарат или прибор) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) главным образом капельной жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинетической). Устройства для …   Большая советская энциклопедия

• Насос — У этого термина существуют и другие значения, см. Насос (значения). Не следует путать с Вакуумный насос. Насос гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости, служащая для перемещения и… …   Википедия

• Насос (технич.) — Насос, устройство (гидравлическая машина, аппарат или прибор) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) главным образом капельной жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинетической). Устройства для… …   Большая советская энциклопедия

• РОТОРНЫЙ НАСОС — объёмный насос с вращательным (см. Винтовой насос, Шестерённый насос) или вращательным и возвратно поступательным (см. Аксиально поршневой насос, Радиально поршневой насос, Пластинчатый насос) движением рабочих органов независимо от характера… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• ГОСТ 17398-72. НАСОСЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ — Агрегат, насосный Агрегат насосный, гидроприводной Агрегат насосный, дозировочный …   Словарь ГОСТированной лексики

• Radialkolbenpumpe — spindulinis stūmoklinis siurblys statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. radial piston pump vok. Radialkolbenpumpe, f rus. радиально поршневой насос, m pranc. pompe rotative alternative, f …   Automatikos terminų žodynas

Центробежные насосы: принцип действия, конструкция, классификация

Принцип действия

Центробежные насосы –  одни из наиболее распространенных машин промышленности. По количеству они уступают только электрическим двигателям. Т.к. электрические двигатели используются для приведения в действие насосов, то, можно сказать, что львиная доля электроэнергии мира расходуется на транспортировку жидкости центробежными насосами.

Центробежные насосы получили своё название от способа, в котором жидкость передаётся энергии.

Когда жидкость подводится к насосу, она соприкасается с вращающимся колесом и выталкивается в напорный патрубок с центробежной силой через полость специальной формы, называемой спиральным кожухом. Все центробежные насосы работают по такому принципу, но среди них могут быть конструктивные различия.

Насос передает кинетическую энергию жидкости. Кинетическая энергия подразумевает скорость жидкости. Скорость – это всего лишь половина уравнения.

Рис.1 – Центробежный насос

Жидкость входит в насос по центру колеса через всасывающее отверстие. Трение между частицами жидкости и рабочим колесом заставляет жидкость вращаться. Например, как трение между дорогой и резиной шины заставляет машину двигаться.

Рабочее колесо тянет частички жидкости, поэтому они вращаются при контакте с ними. Жидкость выталкивается наружу колеса с помощью центробежной силы – явление, которое выталкивает прочь любой объект из центра круга к его границам. Вот так жидкость получает кинетическую энергию от колеса.

Поэтому эти насосы называются центробежными.

Количество энергии, передаваемое жидкости зависит от трех факторов: 

• плотности жидкости:
• частоты вращения рабочего колеса:
• диаметра рабочего колеса:

После рабочего колеса жидкость попадает в полость спирального корпуса, откуда попадает в напорный патрубок.

Давление. Насос также должен создавать избыточное давление, чтобы отвечать требованиям системы. Обычно это преодоление гравитации при подъёме жидкости из низшего уровня на высший, и сопротивление трения трубопроводов.

Проще говоря, давление – это возможность выполнить задание. А скорость жидкости – это то, как скоро оно будет выполнено.

Насосы должны превращать динамическое давление в статическое.

По мере прохождения жидкости по спиральному корпусу она замедляется, так как площадь прохода увеличивается, потому что производительность или количество жидкости, перекачиваемое за какое-то время, зависит от двух факторов: первое – это скорость жидкости, второе – размеры полости, через которую она продвигается.

Если поток постоянный, то увеличение проходного сечения ведёт к уменьшению скорости и росту давления. Достигая напорного патрубка, большая часть кинетической энергии превращается в давление. 

Если скорость падает, то увеличивается давление.

Конструкция

Насос – это машина, которая превращает механическую энергию в кинетическую энергию, перекачиваемую жидкость с электро-транспортировки ее из одной точки в другую.

Центробежный насос состоит из двух основных компонентов.

1. Первый – это вращающийся диск с изогнутыми лопастями. Он называется рабочим колесом.
2. Второй – это труба специальной формы, называемая спиральным корпусом, в котором содержится рабочее колесо и транспортная жидкость.

Есть 5 элементов конструкции, которые могут различаться:

• вид колеса;
• вид подшипника;
• расположение корпуса;
• крепление двигателя;
• число ступеней.

Корпус

Он сделан в форме спирали с уменьшающимся радиусом, похожим на раковину улитки. Полость этого корпуса не остается одной и той же везде. Площадь проходного сечения увеличивается при приближении к напорному патрубку.

 

Там, где заканчивается спиральный корпус и начинается напорный патрубок, есть выступающий клин, называемый водорезом.

Он физически разделяет спиральный корпус и напорный патрубок и гарантирует, что жидкость будет покидать насос, а не просто крутиться по кругу в спиральном корпусе.

Расширяющаяся часть спирального корпуса очень важна, т. к. с помощью неё насос создает давление.

Рабочее колесо

Есть 3 вида рабочих колёс:

• открытые,
• полузакрытые
• закрытые

Самая простая конструкция у открытого колеса, которая состоит из острых, как лезвие, лопастей, равномерно расположенных на втулке.

Открытое колесо

Большой неограниченный подвод жидкости позволяет этому виду колес транспортировать жидкости содержащие грязь, пыль, осадки, твёрдые примеси, что делает их идеальными для мусорных насосов.

Применяется на водоочистных заводах, где перекачиваются сточные воды для обработки грубых шламов с твердыми примесями. Поэтому он имеет режущие лопатки спереди колеса, чтобы резать очень большие примеси.

Если лопасти размещены на задней пластине, то такое колесо называется полузакрытым.

Полузакрытое колесо

Если лопасти находятся между двумя пластинами, то оно называется закрытым.

Закрытое колесо

Закрытые колеса более эффективны, чем полузакрытые и открытые колеса. Потому что поток жидкости идет по строго заданному пути. Значит, больше жидкости выходит из насоса и меньше просто циркулирует внутри колеса.

Их недостаток это то, что они могут легко загрязниться мусором.

Очень популярное заблуждение, будто закрученные лопасти помогают толкать жидкость. Но на самом деле это не то, для чего они предназначены.

Назначение лопаток – это проводить жидкость по наиболее плавному пути. Закрученные назад лопасти помогают стабилизировать условия течения жидкости на высоких скоростях и уменьшить нагрузку на двигатель.

Правильное направление вращения для этого колеса – противочасовое. Поэтому по направлению сгибов лопастей можно сказать направление движения колеса.

Вал и подшипники

Какой бы вид колеса  не применялся, он закреплен на вращающемся валу. Вал должен быть закреплен в корпусе подшипниками одним из 2 способов:

1. Консольно
2. Симметрично

Консольное закрепление

При консольном укреплении вала, рабочее колесо закреплено на одном конце, а подшипники на другом.

Такая конструкция располагает всасывающее и напорное отверстие перпендикулярно друг другу, а всасывающее отверстие – прямо перед центром колеса.

Такие насосы называются насосы с торцевым всасыванием. Они широко распространены из-за своей дешевизны и простоты производства, но они имеют один недостаток, связанный с путём движения жидкости.

Во время работы насоса, создается зона с низким давлением во всасывающем отверстии.

Есть зона повышенного давления на выходе из колеса, из которого жидкость, получившая энергию, попадает в спиральный кожух.   

Жидкость течет к задней пластине в открытых и полуоткрытых колесах, что полностью разрушает баланс  давлений. В результате возникает осевая сила или нагрузка – выталкивающая колесо к всасывающему отверстию.

Это можно компенсировать, устанавливая сильные подшипники или просверлив дырки в пластине колеса для выравнивания давлений. Но это не эффективные способы.

Симметричное крепление

Более действенное решение – расположение вала на подшипниках с двух сторон. Это называется симметричной конструкцией.

Поддержку вала улучшает не только расположения подшипников с двух сторон, но и возможность использовать симметрические закрытые колеса с двойным всасыванием.

Поскольку есть такие же зоны с высоким и низким давлением на обеих сторонах колеса, это успешно устраняет нагрузочные силы, благодаря балансу давлений. Так же эта конструкция имеет иное преимущество. Всасывающее и напорное отверстия расположены параллельно друг другу на противоположных сторонах насоса, и корпус разделён по оси.

Просто открутив болты и сняв крышку, обслуживающий техник может добраться до вращающейся части насоса внутри него без извлечения всего насоса из системы.

Благодаря раздельной осевой конструкции, насосы в симметричном расположении подшипников называют насосами с разборным корпусом.

Всё это, конечно же, очень весомые причины для того чтобы установить в своей шахте такой насос прямо сейчас. Но есть некоторые недостатки. Потому что обслуживающие операции и требования к уплотнению более сложные для насосов с разборным корпусом, чем для насосов с торцевым всасыванием. Они так же более дорогие.

Расположение вала

Центробежные насосы обычно расположены горизонтально. Но иногда вертикально.  

Вертикальные насосы применяются для уменьшения места под установку. Вы можете встретить их на дне скважины или колодца, соединенными длинным-длинным валом с двигателем сверху. Это подводит нас к соединению с двигателем. Обычно электрического.

Тип присоединения вала

Есть 2 способа предать вращения от двигателя к насосу: через муфту или напрямую.

Если насос и двигатель – это две отдельные машины, то они должны быть соединены муфтой.

Соединение муфтой

Муфты бывают разных форм, размеров и исполнений. И одно общее требование к ним – обеспечение правильной целостности валов, иначе без них обеспечение целостности было бы очень изощренным процессом.

Для облегчения и поддержания целостности, двигатель и насос установлены на общей опоре – опорной плите.

Или, в случае с вертикальными установками, двигатель расположен на раме.

Такой вид соединения двигателя и насоса называется муфтовым. Для больших мощных установок и насосов с разборным корпусом соединение через муфту единственно возможное.

Второй способ соединения – прямой. Двигатель и насос находятся на общем валу  с колесом, расположенном консольно на другой стороне вала двигателя. В этом случае установка не требует муфты или сложных процедур по поддержанию целостности.

Тем не менее, из-за того, что двигатель и насос расположены на одном валу, поддерживаемые лишь подшипниками двигателя, этот способ подходит только для маленьких и средних насосов с торцевым всасыванием.

Количество ступеней

Насос классифицируется по количеству ступеней, которое он имеет. Большинство насосов имеет одну ступень с одним рабочим колесом и одним спиральным кожухом. Тем не менее, некоторые насосы имеют дополнительные ступени, соединённые последовательно для увеличения давления.

Ротор многоступенчатого насоса

Суть в том, что одно колесо придает энергию жидкости, а затем направляет его в следующее колесо, которое добавляет еще энергии жидкости, а затем направляет ее к следующему колесу, и так далее, пока, в конце концов, жидкость не попадает в напорный патрубок.