Принцип действия и конструкционные особенности лопастных насосов

Применение лопастных (пластинчатых, шиберных) насосов

Лопастные (пластинчатые, шиберные) насосы применяются в промышленных гидросистемах с максимальным давлением 200 бар. Несомненным достоинством лопастных насосов является работа без пульсаций и с низким уровнем шума.

Принцип действия и конструкционные особенности лопастных насосов

Обычно применяются два типа лопастных насосов:
- одинарного (простого) действия;
- двойного действия.

Обе конструкции имеют одинаковые узлы и различаются лишь формой внутренней поверхности статора: окружность - в случае лопастных насосов одинарного действия; овал - в случае лопастных насосов двойного действия.

Пластинчатый насос содержит ротор, установленный на валу. В пазах ротора расположены лопасти, охваченные статором. Торец ротора опирается на распределительный диск, установленный в корпусе. В насосе одинарного (простого) действия рабочая поверхность статора - цилиндрическая, ось рабочей поверхности смещена относительно оси вращения ротора на величину е - эксцентриситет насоса. В насосах с регулируемой подачей величина эксцентриситета е может бесступенчато изменяться от нуля до максимального значения.

При вращении ротора лопасти перемещаются в пазах ротора:
- при удалении лопастей от его центра объем зоны всасывания увеличивается, происходит всасывание рабочей жидкости;
- при приближении к нему в зоне нагнетания объем зоны уменьшается, и жидкость оттуда вытесняется в линию нагнетания.

Износ лопастного насоса

При работе пластины лопастного насоса прижимаются к поверхности статора с усилием, равным произведению рабочего давления гидросистемы на площадь торцовой поверхности пластины. В зависимости от смазывающих свойств жидкости возможно нарушение масляной пленки между пластиной и статором, что приводит к преждевременному износу пластинчатого насоса. Для того чтобы снизить прижимное усилие, лопастные насосы, работающие при давлении свыше

150 бар, оснащаются двойными пластинами. Компенсировать прижимное усилие удается также подачей через канавку в пластине рабочей жидкости из задних торцовых камер в пространство между кончиками пластин. Для того чтобы предотвратить кавитацию, давление в зоне всасывания насоса не должно превышать 0,1-0,2 бара (10-20 кПа) по сравнению с атмосферным (минимальное абсолютное давление 0,8 бара или 80 кПа).

Регулируемые пластинчатые насосы

В регулируемых пластинчатых насосах можно изменять положение статора и тем самым задавать подачу насоса. Существует три способа регулирования подачи лопастного насоса:
1. Винтом регулировки максимального давления (1)
2. Винтом регулировки вертикального положения (2)
3. Регулировочным винтом ограничения максимальной подачи (3)

Расчет рабочего объема лопастного (пластинчатого) насоса

Рассчитать рабочий объем лопастного насоса можно по формулам:

- пластинчатый насос одинарного действия V=2•π•b•e•D
b - ширина пластин
e - эксцентриситет
D - внутренний диаметр статора

- пластинчатый насос двойного действия V=π•b•(D² -d²)/2
b - ширина пластин
D - длина большой оси статора
d - длина малой оси статора