Пластинчатый гидромотор: Пластинчатая гидромашина — Википедия – Гидродвигатели. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.

Гидромоторы пластинчатые Г16-1..М

Технические характеристики

 

Параметр

Г16-11М

Г16-12М

Г16-13М

Г16-14АМ

Г16-15АМ

Г16-16АМ

Рабочий объем, см³

11,2

18

36

63

125

250

Номинальный расход, л/мин

14

19,4

37,1

67,2

129

266,7

Давление на выходе, МПа

8

8

8

7

7

7

Частота вращения, об/мин

Номинальная

960

Максимальная

2500

Минимальная

150

150

150

100

100

100

Уровень звука, дБ

77

77

77

82

82

87

Масса, кг

6,3

6,3

10

24

24

70

 

Эксплуатация

 

            Допустимая продолжительность работы на максимальном давлении не более 0,6 с с интервалом не менее 1 мин.
Общая продолжительность работы на максимальном давлении — 5% от общего ресурса.
            Допустимая продолжительность работы гидромотора Г 16 при максимальной частоте вращения — 3 мин с интервалом не менее 10 мин. Общая продолжительность работы при максимальной частоте вращения — 5% от общего ресурса. Дренажный трубопровод должен быть выведен выше вертикального габарита мотора и обеспечивать свободный слив масла в бак.

 

Установка гидромотора

 

            Вал гидромотора соединяется с валом двигателя посредством муфты, зубчатой, цепной или ременной передачи.
При монтаже гидромоторов с муфтовым приводом максимально допустимое радиальное смещение осей соединяемых валов должно быть не более 0,1 мм, а максимальный угол перекоса осей не более 1°.
            При монтаже гидромоторов с приводом от зубчатой, ременной или цепной передачи радиальное усилие на выступающем конце вала не должно превышать величин, приведенных в техническом  паспорте изделия.

 

Устройство гидромотора

Рис. 1. Устройство гидромотора Г16-1…М 

Регулируемый пластинчатый насос (гидромотор)

Аннотация: Роторно-пластинчатый насос (мотор) с объемным регулированием относится к гидромашиностроению и содержит корпус со ступенчатой цилиндрической расточкой, установленный внутри него ротор, который удерживает две обращенные друг к другу чаши, опирающиеся на шаровую поверхность муфты. Муфта удерживает чаши с возможностью синхронного вращения вокруг оси распределителя, установленного в её сквозном отверстии. Окна распределителя, находятся напротив распределительных окон муфты, и сообщены с каналами подвода и отвода жидкости трубопровода, который проходит через осевое отверстие одной из чаш, и жестко закреплен в отверстии поворотного цилиндра, расположенном под углом к его оси. Приводной вал выведен за пределы корпуса через смещенное отверстие в наклонной крышке, и проходя через центральное отверстие второй чаши (или выполненный одним целым с ней), также удерживает ее под постоянным углом к оси корпуса, с образованием между коническими поверхностями двух чаш рабочих камер. Объемы рабочих камер разделены пластинами, соединенными в пары с помощью стержней петлями, или «полуцапфами», опирающимися друг на друга через центрирующий стержень, и удерживаемых в выточках муфты и корпуса ротора. Поворотный цилиндр механизма регулирования установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси и содержит гидравлический привод, в виде поворотного гидродвигателя. Предназначен для расширения эффективного диапазона регулируемой подачи или расхода, а также для повышения удельной мощности и КПД регулируемых пластинчатых гидромашин.

Ключевые слова: пластины соединены в пары,, опираясь друг на друга через центрирующий стержень,, регулирование поворотным гидродвигателем, трубопровод под углом к оси ротора

Основные результаты: Ожидаемый технический результат от использования устройства заключается в повышении общего КПД гидропривода и повышении его удельной мощности за счет увеличения максимальных рабочих объемов гидроагрегатов, в сравнимых с регулируемыми поршневыми машинами габаритах. Новые возможности гидропривода могут быть обеспечены за счет использования гидроагрегатов, работа которых основана на принципиально новой кинематической схеме, которая, позволит, в сравнении с пластинчатыми машинами: — обеспечить надежность работы насоса (мотора) при более высоких давлениях за счет того, что пластины работают в режиме двухоопорно нагруженной балки, исключающем риск заклинивания пластин под действием односторонних изгибающих нагрузок со стороны давления нагнетания; — увеличить число оборотов и повысить механический КПД за счет того, что качающий узел выполнен непосредственно в роторе, что на порядок снизит скорости взаимодействия в парах трения, исключая места с повышенной напряженностью; — упростить (удешевить) механизм изменения рабочего объема, что позволит за счет снижения металлоемкости еще больше увеличить удельную мощность регулируемых пластинчатых машин, а также снизить затраты при производстве; — в отличии от моторов, в которых рабочий объем меняется с изменением эксцентриситета, в новой схеме, с уменьшением рабочего объема плечо приложения сил, действующих на пластины в каждой отдельной камере, не уменьшается, что дополнительно улучшит энергоотдачу на участке регулирования мотором. В сравнении с аксиально- поршневым мотором, устройство также приобретает более качественные свойства: — давление нагнетания воздействует непосредственно на пластины, без разделения гидравлической мощности потока жидкости на составляющие, как при действии на поршни; — при сравнимых с АПМ габаритах, максимальный рабочий объем, рассчитанный по формуле (1) описания, может быть увеличен до двух и более раз, в зависимости от пропорций; — как любая пластинчатая машина, имеет боʹльшую равномерность потока, или меньшую пульсацию подачи (для насоса) и расхода (для мотора), что дополнительно повысит устойчивость к износу, и обеспечит более низкий уровень шума, который является не менее важным преимуществом при использовании в составе ГСТ дорожных машин. Вышеперечисленные главные отличия дают основание предположить повышение удельной мощности и общего КПД гидропривода. Так, увеличенный вдвое максимальный рабочий объем мотора, в сравнимых габаритах с регулируемыми АПМ, и прямое воздействия на пластины более высокого давления нагнетания, в сравнении с пластинчатыми моторами, по меньшей мере, позволят: — на участке управления мотором сохранять достаточную механическую мощность на выходном валу гидродвигателя при уменьшении его объема, что расширит эффективный диапазон передаточных отношений, значительно увеличит максимальные скорости передвижения ТС. — при равных внешних нагрузках, позволят снизить рабочее давление в системе, как минимум, в два раза, что повысит срок службы агрегатов, понизит требования к герметичности соединений и общую стоимость привода, а также увеличит жесткость привода при сохранении той же упругости трубопроводов; — при равных внешних нагрузках, увеличенный объем мотора и сниженное рабочее давление позволят сократить удельный вес объемных и механических потерь, находящихся в прямой зависимости от давления, что повысит объемный и механический КПД, обеспечив более эффективное использование мощности приводного двигателя, в том числе, и на участке управления насосом; В зависимости от решаемых ТС задач, сочетание новых полезных свойств даст возможность оптимизировать массы и габариты гидроагрегатов, или, при равных габаритах и массе увеличить удельную мощность и общий КПД гидропривода. Новые качественные характеристики регулируемых пластинчатых машин сделает объемный способ управления гидроприводом более доступным для маломощных систем, и более предпочтительным при выборе между дроссельным способом регулирования, как более дешевым, но менее эффективным по энергетическим показателям. .

Новизна: Усовершенствование известных результатов

3.3. Пластинчатые насосы и гидромоторы

Пластинчатые насосы и гидромоторы так же, как и шестеренные, просты по конструкции, компактны, надежны в эксплуатации и сравнительно долговечны. В таких машинах рабочие камеры образованы поверхностями статора, ротора, торцевых распределительных дисков и двумя соседними вытеснителями-платинами. Эти пластины также называют лопастями, лопатками, шиберами.

Пластинчатые насосымогут быть одно-, двух- и многократного действия. В насосах однократного действия одному обороту вала соответствует одно всасывание и одно нагнетание, в насосах двукратного действия — два всасывания и два нагнетания.

Схема насоса однократного действия приведена на рис.3.3. Насос состоит из ротора 1, установленного на приводном валу 2, опоры которого размещены в корпусе насоса. В роторе имеются радиальные или расположенные под углом к радиусу пазы, в которые вставлены пластины 3. Статор 4 по отношению к ротору расположен с эксцентриситетом е. К торцам статора и ротора с малым зазором (0,02…0,03 мм) прилегают торцевые распределительные диски 5 с серповидными окнами. Окно 6 каналами в корпусе насоса соединено с гидролинией всасывания 7, а окно 8 — с напорной гидролинией 9. Между окнами имеются уплотнительные перемычки 10, обеспечивающие герметизацию зон всасывания и нагнетания. Центральный угол , образованный этими перемычками, больше угла между двумя соседними пластинами.

При вращении ротора пластины под действие м центробежной силы, пружин или под давлением жидкости, подводимой под их торцы, выдвигаются из пазов и прижимаются к внутренней поверхности статора. Благодаря эксцентриситету объем рабочих камер вначале увеличивается — происходит всасывание, а затем уменьшается — происходит нагнетание. Жидкость из линии всасывания через окна распределительных дисков вначале поступает в рабочие камеры, а затем через другие окна вытесняется из них в напорную линию.

При изменении эксцентриситета е изменяется подача насоса. Если е = 0 (ротор и статор расположены соосно), платины не будут совершать возвратно-поступательных движений, объем рабочих камер не будет изменяться, и, следовательно, подача насоса будет равна нулю. При перемене эксцентриситета с на изменяется направление потока рабочей жидкости (линия 7 становится нагнетательной, а линия 9 — всасывающей). Таким образом, пластинчатые насосы однократного действия в принципе регулируемые и реверсируемые.

Рис.3.3. Схема пластинчатого насоса однократного действия: 1 — ротор; 2 — приводной вал; 3 — пластины; 4 — статор; 5 — распределительный диск; 6, 8 — окна; 7 — гидролиния всасывания; 9 — гидролиния нагнетания

Подачу пластинчатого насоса однократного действия определяют по формуле

где b — ширина пластин; е — эксцентриситет; D — диаметр статора; z — число платин; t — толщина платин; n — частота вращения ротора.

Число пластин z может быть от 2 до 12. С увеличением числа пластин подача насоса уменьшается, но при этом увеличивается ее равномерность.

В насосах двойного действия (рис.3.4) ротор 1 и 2 статор соосны. Эти насосы имеют по две симметрично расположенные полости всасывания и полости нагнетания. Такое расположение зон уравновешивает силы, действующие со стороны рабочей жидкости, и разгружает приводной вал 2, который будет нагружен только крутящим моментом. Для большей уравновешенности число пластин 3 в насосах двойного действия принимается четным. Торцевые распределительные диски 5 имеют четыре окна. Два окна 6 каналами в корпусе насоса соединяются с гидролинией всасывания 7, другие два 8 — с напорной гидролинией 9. Так же как и в насосах однократного действия, между окнами имеются уплотнительные перемычки 10. Для герметизации зон всасывания и нагнетания должно быть соблюдено условие, при котором ε < β.

Профиль внутренней поверхности статора выполнен из дуг радиусами R1 и R2 с центром в точке О. Пазы для пластин в роторе могут иметь радиальное расположение под углом 7…15 к радиусу, что уменьшает трение и исключает заклинивание пластин. Насосы с радиальным расположением пластин могут быть реверсивными.

a) 1, 7 — распределительные диски; 3 — статор; 4 — ротор; 5 — пластины; 6, 8 — окна напорной полости; 2, 12 — окна всасывающей полости; 9 — штифт; 10 — внутренняя поверхность статора; 11 — отверстие

б) 1 — крышка; 2, 8 — подшипники; 3, 7 — диски; 4 — окно; 5 — статор; 6 — ротор; 9 — фланец; 10 — манжеты; 11 — вал приводной; 12 — пружина; 13 — камера под давлением; 14 — окно всасывания; 15 — корпус; 16 — пластины; 17 — отверстие; 18 — штифт; 19 — окно Рис.3.5. Рабочий комплект (а) и конструкция (б) пластинчатого насоса двойного действия Г12-2М

Рассмотрим еще раз устройство и принцип работы пластинчатого насоса двойного действия на примере насоса Г12-2М. Основными деталями насоса является корпус с крышкой, приводной вал с подшипниками и рабочий комплект (рис.3.5, а), состоящий из распределительных дисков 1 и 7, статора 3, ротора 4 и пластин 5. Диски и статор, зафиксированные в угловом положении относительно корпуса штифтом 9, прижимаются друг к другу пружинами (не показаны), а также давлением масла в напорной линии. При вращении ротора 4, связанного через шлицевое соединение с приводным валом, в направлении, указанном стрелкой, пластины 5 центробежной силой и давлением масла, подведенного в отверстия 11, прижимаются к внутренней поверхности 10 статора 3, имеющей форму овала, и, следовательно, совершают возвратно-поступательное движение в пазах ротора.

Во время движения пластин от точки А до точки В и от точки С до точки D объемы камер, образованных двумя соседними пластинами, внутренней поверхностью статора, наружной поверхностью ротора и торцевыми поверхностями дисков 1 и 7, увеличиваются, и масло заполняет рабочие камеры через окна 2 и 12 диска 1, связанные со всасывающей линией. При движении в пределах участков ВС и объемы камер уменьшаются, и масло вытесняется в напорную линию гидросистемы через окна 6 и 8 диска 7. Поскольку зоны нагнетания (ВС и ) и всасывания (АВ и CD) расположены диаметрально относительно ротора, на него не действуют радиальные усилия, что положительно сказывается на долговечности подшипников приводного вала.

Конструкция насоса показана на рис.3.5, б. В расточках корпуса 15 и крышки 1 установлен рабочий комплект (диски 3 и 7, статор 5, ротор 6, пластины 16). Ротор через шлицевое соединение связан с приводным валом 11, опирающимся на шарикоподшипники 2 и 8. Наружные утечки или подсос воздуха по валу исключается манжетами 10, установленными в расточке фланца 9. Комплект сжимается тремя пружинами 12 и давлением масла в камере 13. Окна 4 диска 3 через отверстия 17 статора соединены с глухими окнами всасывания 14 диска 7, благодаря чему масло из всасывающей линии поступает в ротор с двух сторон, что облегчает условия всасывания. В напорную линию масло вытесняется через окна 19 диска 7. Поворот комплекта предотвращается штифтом 18 (или винтами), проходящими через отверстия в деталях 1, 3, 5, 7 и 15.

Подачу пластинчатого насоса двойного действия определяют по формуле

где b — ширина ротора; R1 и R2 — радиусы дуг, образующих профиль внутренней поверхности статора; t — толщина платин; z — число пластин; α — угол наклона пластин к радиусу.

Пластинчатые гидромоторымогут быть также одно-, двух- и многократного действия. Пластинчатые гидромоторы от пластинчатых насосов отличаются тем, что в их конструкцию включены устройства, обеспечивающие постоянный прижим пластин к статорному кольцу.

При подводе к машине жидкости на рабочую поверхность пластин действует сила, создающая крутящий момент на валу гидромотора, который для гидромоторов однократного действия определяется по формуле:

а для гидромоторов двойного действия

Гидромоторы двойного действия так же, как и насосы двойного действия, нерегулируемые.

Надежность и срок службы пластинчатых гидромашин зависят от материала пластин и статорного кольца. Во избежание отпуска материала пластин из-за нагрева от рения о статорное кольцо пластины изготовляют из стали с высокой температурой отпуска. Статорное кольцо цементируется и закаливается. Ротор изготовляют из закаленной хромистой стали, а торцевые распределительные диски из бронзы.

Роторно-пластинчатые насосы и гидромоторы

В пластинчатых гидромашинах рабочие камеры образуются поверхностями ротора, статора, двух смежных пластин и боковых крышек. Пластинчатый насос состоит из вала, статора 5 (рисунок 2.7) и ротора 4, в пазах которого расположены пластины 2. Ротор расположен эксцентрично по отношению к статору. На боковых крышках имеются два окна: всасывающее и нагнетательное 3.

Рисунок 2.7 – Пластинчатые насосы однократного (а) и двукратного (б) действия:

1 — всасывающее окно; 2 — пластина; 3 — нагнетательное окно; 4 — ротор; 5 — статор

При вращении ротора под действием центробежной силы или пружины пластины прижимаются к стенке корпуса и совершают сложное движение: вращаются вместе с ротором и совершают возвратно-поступательное движение в пазах. Правые рабочие камеры сообщены с нагнетательными, а левые рабочие камеры — с всасывающими окнами. Вследствие вращения за счет вакуума, создавшегося в левой камере, жидкость всасывается, перемещается в замкнутом объеме и под давлением нагнетается в правое окно.

У пластинчатого насоса двукратного действия (рисунок 2.7, б) внутреннее пространство выполнено в виде эллипса и разделено на две всасывающие и две нагнетательные камеры, лопастные гидромашины могут быть одностороннего действия или реверсивные. Рабочая жидкость поступает в рабочие камеры и отводится из них через распределительные окна, которые совпадаю с переходными участками профиля статора. Зона нагнетания от зоны всасывания (слива) перекрывается самими лопатками. При номинальной работе гидромашины ее лопатки должны быть постоянно прижаты к профилю статора.

Пластинчатые насосы и гидромоторы могут обеспечивать высокую мощность (до 85 кВт) и работать при давлении до 18 МПа с частотой вращения вала ротора до 30 с-1 , поэтому в будущем они найдут широкое применение и в сельскохозяйственных машинах.

Подача пластинчатого насоса зависит от расстояния, на которое перемещаются лопатки в пазах, толщины и числа этих лопаток, ширины ротора и частоты его вращения.

Объем рабочей жидкости, подаваемый лопаткой за один оборот ротора, для насоса составит:

, (2.7)

где ηо — объемный КПД;

b — ширина ротора;

r — радиус ротора;

z — число лопаток;

h — толщина пластины.

На рисунке 2.8. показана конструкция пластинчатого гидромотора, выпускаемого промышленностью. На валу 4 установлен вращающийся в шарикоподшипниках 6 на шлицах ротор 21 с пластинами 2. Статор 3, скрепленный в корпусе 25 между передним диском 22 и задним распределительным диском 16, уплотнен при помощи резинового кольца 9.

Рисунок 2.8 – Пластинчатый гидромотор:

1 — окно; 2 — пластина; 3 — статор; 4 — вал; 5 — манжета; 6 — шарикоподшипник; 7 — дренажное отверстие; 8 — полости высокого давления; 9, 12 — кольца; 10 — окно; 11 — полость всасывания; 13 — крышка; 14 — пружина; 15 — золотник; 16 — распределительный диск; 17 — пробка; 18, 19 — полости; 20 — соединительный канал; 21 — ротор; 22 — диск; 23 — кольцевой канал; 24 — выходное отверстие; 25 — корпус

В крыше 13 установлен неподвижный распределительный диск 16 с золотником 15. Полость золотника 19 отделена пробкой 17 от полости 18. Распределительный диск постоянно поджат к ротору пружинами 14 и давлением жидкости со стороны полости 18. Рабочая жидкость через окно 10 и канал 20, полости 11 и окна 1 проходит в межлопаточные камеры, часть ее поступает под лопатки в полости 8 и прижимает их к профилю статора. Герметичность достигается установкой манжет 5, а вытекающая жидкость через дренажное отверстие 7 возвращается в резервуар. После теснения рабочая жидкость через кольцевой канал 23 и выходное отверстие 24 поступает в гидролинию слива.

Пластинчатый гидромотор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Пластинчатый гидромотор

Cтраница 1


Пластинчатые гидромоторы требуют для своей работы более сильного под-жатия пластин к поверхности статора, для чего под пластины в пазы ставятся пружины. При нагнетании жидкости в полость статора объем между пластинами стремится увеличиться, что приводит к повороту ротора в сторону увеличения объема. Реверсирование вращения ротора осуществляется изменением направления нагнетания жидкости.  [2]

Схема пластинчатого гидромотора показана на рис. 2.17. Вал 1 мотора имеет две пластины-лопасти 2, которые могут быть утоплены внутрь вала в специальные прорези, откуда они выходят под действием специальных пружин. Жидкость заполняет левую полость цилиндра и давит на выдвинутую лопасть. Вал под действием силы FApSH, где S — площадь лопасти, м2; Ар — перепад давления во входной 4 и выходной 5 камерах. По мере вращения вала нижняя лопасть выходит из прорези и начинает воспринимать давление жидкости.  [4]

Коэффициент неравномерности крутящего момента пластинчатого гидромотора равен, как и для роторно-поршневых машин, коэффициенту неравномерности подачи пластинчатого насоса с одинаковым числом пластин.  [6]

На рис. 1.3 представлена схема пластинчатого гидромотора. Жидкость под давлением нагнетается через патрубок 4, воздействует на пластины и создает крутящий момент на ротор. С вала ротора механическая энергия передается на исполнительные механизм.  [7]

На рис. 224 показана конструкция пластинчатого гидромотора Тевес, совершающего три цикла за один оборот.  [9]

На рис. 1 3 представлена схема пластинчатого гидромотора. Жидкость под давлением нагнетается черев патрубок 4, воздействует на пластины и воздает ьрутящии момент на ротор. О вала ротора механическая энергия передается ва Пополнительна.  [10]

Учитывая возможность работы вентилятора в широком диапазоне скоростей вращения вала в зависимости от режима работы насоса /, в качестве гидродвигателя для него выбран пластинчатый гидромотор типа Г16 — 13 с максимально допустимыми скоростями вращения 2200 об / мин.  [11]

Рабочее давление этих насосов и моторов равно 14 МПа, подача насосов — от 70 до 280 л / мин. Пластинчатые гидромоторы имеют хорошую пусковую характеристику, обеспечивающую необходимую технологию проведения спус-ко-подъемных работ со скважинны ми клапанами.  [12]

Однако они не могут быть использованы в качестве гидромоторов, так как, находясь в покое, пластины не прижаты к статору и поэтому масло свободно перетекает в корпусе,

Пластинчатые насосы и гидромоторы

Пластинчатые насосы и гидромоторы так же, как и шестеренные, просты по конструкции, компактны, надежны в эксплуатации и сравнительно долговечны. В таких машинах рабочие камеры образованы поверхностями статора, ротора, торцевых распределительных дисков и двумя соседними вытеснителями-платинами. Эти пластины также называют лопастями, лопатками, шиберами.

Пластинчатые насосы могут быть одно-, двух- и многократного действия. В насосах однократного действия одному обороту вала соответствует одно всасывание и одно нагнетание, в насосах двукратного действия — два всасывания и два нагнетания.

Схема насоса однократного действия приведена на рис.6.11. Насос состоит из ротора 1, установленного на приводном валу 2, опоры которого размещены в корпусе насоса. В роторе имеются радиальные или расположенные под углом к радиусу пазы, в которые вставлены пластины 3. Статор 4 по отношению к ротору расположен с эксцентриситетом е. К торцам статора и ротора с малым зазором (0,02…0,03 мм) прилегают торцевые распределительные диски 5 с серповидными окнами. Окно 6 каналами в корпусе насоса соединено с гидролинией всасывания 7, а окно 8 — с напорной гидролинией 9. Между окнами имеются уплотнительные перемычки 10, обеспечивающие герметизацию зон всасывания и нагнетания. Центральный угол , образованный этими перемычками, больше угла между двумя соседними пластинами.

При вращении ротора пластины под действие м центробежной силы, пружин или под давлением жидкости, подводимой под их торцы, выдвигаются из пазов и прижимаются к внутренней поверхности статора. Благодаря эксцентриситету объем рабочих камер вначале увеличивается — происходит всасывание, а затем уменьшается — происходит нагнетание. Жидкость из линии всасывания через окна распределительных дисков вначале поступает в рабочие камеры, а затем через другие окна вытесняется из них в напорную линию.

При изменении эксцентриситета е изменяется подача насоса. Если е = 0 (ротор и статор расположены соосно), платины не будут совершать возвратно-поступательных движений, объем рабочих камер не будет изменяться, и, следовательно, подача насоса будет равна нулю. При перемене эксцентриситета с на изменяется направление потока рабочей жидкости (линия 7 становится нагнетательной, а линия 9 — всасывающей). Таким образом, пластинчатые насосы однократного действия в принципе регулируемые и реверсируемые.

Рис.6.11. Схема пластинчатого насоса однократного действия: 1 — ротор; 2 — приводной вал; 3 — пластины; 4 — статор; 5 — распределительный диск; 6, 8 — окна; 7 — гидролиния всасывания; 9 — гидролиния нагнетания

Подачу пластинчатого насоса однократного действия определяют по формуле

где b — ширина пластин; е — эксцентриситет; D — диаметр статора; z — число платин; t — толщина платин; n — частота вращения ротора.

Число пластин z может быть от 2 до 12. С увеличением числа пластин подача насоса уменьшается, но при этом увеличивается ее равномерность.

В насосах двойного действия (рис.6.12) ротор 1 и 2 статор соосны. Эти насосы имеют по две симметрично расположенные полости всасывания и полости нагнетания. Такое расположение зон уравновешивает силы, действующие со стороны рабочей жидкости, и разгружает приводной вал 2, который будет нагружен только крутящим моментом. Для большей уравновешенности число пластин 3 в насосах двойного действия принимается четным. Торцевые распределительные диски 5 имеют четыре окна. Два окна 6 каналами в корпусе насоса соединяются с гидролинией всасывания 7, другие два 8 — с напорной гидролинией 9. Так же как и в насосах однократного действия, между окнами имеются уплотнительные перемычки 10. Для герметизации зон всасывания и нагнетания должно быть соблюдено условие, при котором ε < β.

Профиль внутренней поверхности статора выполнен из дуг радиусами R1 и R2 с центром в точке О. Пазы для пластин в роторе могут иметь радиальное расположение под углом 7…15 к радиусу, что уменьшает трение и исключает заклинивание пластин. Насосы с радиальным расположением пластин могут быть реверсивными.

1, 7 — распределительные диски; 3 — статор; 4 — ротор; 5 — пластины; 6, 8 — окна напорной полости; 2, 12 — окна всасывающей полости; 9 — штифт; 10 — внутренняя поверхность статора; 11 — отверстие Рис.6.13. Рабочий комплект пластинчатого насоса двойного действия Г12-2М

Рассмотрим еще раз устройство и принцип работы пластинчатого насоса двойного действия на примере насоса Г12-2М. Основными деталями насоса является корпус с крышкой, приводной вал с подшипниками и рабочий комплект (рис.6.13), состоящий из распределительных дисков 1 и 7, статора 3, ротора 4 и пластин 5. Диски и статор, зафиксированные в угловом положении относительно корпуса штифтом 9, прижимаются друг к другу пружинами (не показаны), а также давлением масла в напорной линии. При вращении ротора 4, связанного через шлицевое соединение с приводным валом, в направлении, указанном стрелкой, пластины 5 центробежной силой и давлением масла, подведенного в отверстия 11, прижимаются к внутренней поверхности 10 статора 3, имеющей форму овала, и, следовательно, совершают возвратно-поступательное движение в пазах ротора.

Во время движения пластин от точки А до точки В и от точки С до точки D объемы камер, образованных двумя соседними пластинами, внутренней поверхностью статора, наружной поверхностью ротора и торцевыми поверхностями дисков 1 и 7, увеличиваются, и масло заполняет рабочие камеры через окна 2 и 12 диска 1, связанные со всасывающей линией. При движении в пределах участков ВС и объемы камер уменьшаются, и масло вытесняется в напорную линию гидросистемы через окна 6 и 8 диска 7. Поскольку зоны нагнетания (ВС и ) и всасывания (АВ и CD) расположены диаметрально относительно ротора, на него не действуют радиальные усилия, что положительно сказывается на долговечности подшипников приводного вала.

Конструкция насоса:

В расточках корпуса и крышки установлен рабочий комплект (диски, статор, ротор, пластины). Ротор через шлицевое соединение связан с приводным валом, опирающимся на шарикоподшипники. Наружные утечки или подсос воздуха по валу исключается манжетами, установленными в расточке фланца. Комплект сжимается тремя пружинами и давлением масла в камере. Окна диска через отверстия статора соединены с глухими окнами всасывания диска, благодаря чему масло из всасывающей линии поступает в ротор с двух сторон, что облегчает условия всасывания. В напорную линию масло вытесняется через окна диска. Поворот комплекта предотвращается штифтом (или винтами), проходящими через отверстия в деталях.

Подачу пластинчатого насоса двойного действия определяют по формуле

где b — ширина ротора; R1 и R2 — радиусы дуг, образующих профиль внутренней поверхности статора; t — толщина платин; z — число пластин; α — угол наклона пластин к радиусу.

Пластинчатые гидромоторы могут быть также одно-, двух- и многократного действия. Пластинчатые гидромоторы от пластинчатых насосов отличаются тем, что в их конструкцию включены устройства, обеспечивающие постоянный прижим пластин к статорному кольцу.

При подводе к машине жидкости на рабочую поверхность пластин действует сила, создающая крутящий момент на валу гидромотора, который для гидромоторов однократного действия определяется по формуле:

а для гидромоторов двойного действия

Гидромоторы двойного действия так же, как и насосы двойного действия, нерегулируемые.

Надежность и срок службы пластинчатых гидромашин зависят от материала пластин и статорного кольца. Во избежание отпуска материала пластин из-за нагрева от рения о статорное кольцо пластины изготовляют из стали с высокой температурой отпуска. Статорное кольцо цементируется и закаливается. Ротор изготовляют из закаленной хромистой стали, а торцевые распределительные диски из бронзы.

Вакуумные насосы

Вакуумные насосы классифицируют как по типу вакуума, так и по устройству. Область давлений, с которой имеет дело вакуумная техника, охватывает диапазон от 105 до 10−12 Па. Степень вакуума характеризуется коэффициентом Кнудсена Kn, величина которого определяется отношением средней длины свободного пробега молекул газа к линейному эффективному размеру вакуумного элемента Lэф. Эффективными размерами могут быть расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода, расстояние между электродами прибора.

Вакуумные насосы по назначению подразделяются на сверхвысоковакуумные, высоковакуумные, средневакуумные и низковакуумные, а в зависимости от принципа действия — на механические и физико-химические. Условно весь диапазон давлений для реальных размеров вакуумных приборов может быть разделён на поддиапазоны следующим образом:

λ << Lэф

Kn ≤ 5×10−3

Давление 105…102 Па (103…100 мм рт.ст.)

λ ≥ Lэф

5×10−3 < Kn < 1.5

Давление 102…10−1 Па (100…10−3 мм рт.ст.)

λ > Lэф

Kn ≥ 1.5

Давление 10−1…10−5 Па (10−3…10−7 мм рт.ст.)

λ >> Lэф

Kn >> 1.5

Давление 10−5 Па и ниже (10−7…10−11 мм рт.ст.)

Объёмные насосы осуществляют откачку за счёт периодического изменения объёма рабочей камеры. В основном они используются для получения предварительного разрежения. К ним относятся поршневые, жидкостно-кольцевые, ротационные (вращательные). Наибольшее распространение в вакуумной технике получили вращательные насосы.

К высоковакуумным механическим насосам относятся: пароструйные насосы (парортутные и паромасляные), турбомолекулярные насосы. Молекулярные насосы осуществляют откачку за счёт передачи молекулам газа количества движения от твёрдой, жидкой или парообразной быстродвижущейся поверхности. К ним относятся водоструйные, эжекторные, диффузионные молекулярные насосы с одинаковым направлением движения откачивающей поверхности и молекул газа и турбомолекулярные насосы с взаимно перпендикулярным движением твёрдых поверхностей и откачиваемого газа.

Гидромотор пластинчатый Википедия

Пластинчатая гидромашина (шиберная, коловратная гидромашина) — роторная объёмная гидромашина, вытеснителями в которой являются две и более пластин (шиберов). Термин «пластинчатые гидромашины» не следует путать с термином «лопастные гидромашины», поскольку, согласно принятой в настоящее время терминологии, термин «лопастные гидромашины» закреплён за машинами гидродинамического типа[1].

Пластинчатая гидромашина с двумя пластинами. Такая гидромашина может быть только нерегулируемой, поскольку ротор обязательно должен быть прижат к статору для изоляции друг от друга полостей высокого и низкого давления Пластинчатый насос двукратного действия. Пластины направлены немного вперёд по направлению вращения ротора для уменьшения изгибающих моментов, действующих на пластины; такая конструктивная особенность позволяет уменьшить вероятность заклинивания пластин и увеличить их максимальный ход, а значит и рабочий объём

Устройство и принцип действия[ | ]

Принцип работы пластинчатого насоса однократного действия

Изготавливают пластинчатые гидромашины однократного действия и двукратного действия. Известны также гидромашины многократного действия[2]. В машинах однократного действия за один оборот вала гидромашины процесс всасывания и нагнетания осуществляется один раз, в машинах двукратного действия — два раза.

Пластинчатые насосы могут использоваться в режиме гидромотора только в том случае, если в пространстве под пластинами расположены пружины, осуществляющие прижим пластин к корпусу статора. При отсутствии таких пружин насос не является обратимым.

Принцип работы насоса однократного действия состоит в следующем. При сообщении вращающего момента валу насоса ротор гидромашины приходит во вращение. Под действием центробежной силы (или под действием силы упругости пружин, находящихся под пластинами) пластины прижимаются к корпусу статора, в результате чего образуется две полости, герметично отделённых друг от друга. Объём одной из полостей постепенно увеличивается (в эту полость происходит всасывание), а одновременно с этим объём другой полости постепенно уменьшается (из этой полости осуществляется нагнетание рабочей жидкости).

Рисунок, поясняющий принцип работы пластинчатой гидромашины с двумя пластинами

Изменение рабочего объёма в процессе работы возможно осуществлять только в машинах однократного действия. Однако в таких гидромашинах со стороны полости высокого давления на ротор действует постоянная радиальная сила, что приводит к более быстрому износу деталей гидромашины. В машинах двукратного действия полостей высокого давления — две, и радиальные силы скомпенсированы друг другом.

Изменение рабочего объёма (регулирование гидромашины) осуществляется путём изменения эксцентриситета — величины смещения оси ротора относительно оси статора.

Пластинчатые гидромашины способны работать при давлениях до 14 МПа [3], рекомендуемые частоты вращения обычно лежат в пределах 1000—1500 об/мин[3].

В сравнении с шестерёнными, пластинчатые гидромашины создают более равномерную подачу [4], а в сравнении с роторно-поршневыми и поршневыми гидромашинами — дешевле, проще по конструкции и менее требовательны к фильтрации рабочей жидкости.

Пластинчатые гидромашины широко применяются в системах объёмного гидропривода (например, в приводе металлорежущих станков).

Достоинства[

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.