Ювелирное обозрение

Гидравлические насосы отличаются простой конструкцией и отличными эксплуатационными характеристиками. В процессе работы устройства преобразуют механическую энергию вращения в гидравлическую. Принцип работы основан на системе "поршень-поршень", когда двигатель насоса генерирует крутящий момент, образуется давление, которое приводит в действие поршень. Корпус всех гидронасосов содержит две изолированные камеры: нагнетающую и всасывающую. Во время работы между камерами движется жидкость. Такая замкнутая система отличается высокой производительностью, износоустойчивостью, ремонтопригодностью.

Сфера применения и основные параметры

Современные гидравлические насосы оснащаются насадками, значительно расширяющими функциональные возможности даже самых простых моделей. Устройства могут эксплуатироваться как самостоятельные агрегаты, так и включаться в состав сложных гидроприводов и узлов. Гидронасосы применяются во многих сегментах промышленности: нефтегазовой, лесоперерабатывающей, химической. Также оборудование является конструктивным элементов автокранов, грузовых и дорожных машин, электроподвижного состава. Некоторые модели используются в строительстве, машиностроении, ЖКХ.

Главные технические параметры гидронасосов :

1. Рабочий объем (см.куб/об).
2. Частота вращения (оборот./мин).
3. Допустимое рабочее давление (Мпа).
4. Объем рабочих камер (см.куб).
5. Допустимый уровень вязкости рабочей жидкости (Па•сек).
6. Размеры и масса.

При выборе гидронасоса большое значение имеет тип его конструкции, который подбирается, исходя из предполагаемых условий эксплуатации.

Гидравлические шестеренные насосы – это роторные гидромеханизмы, используемые в системах с давлением не более 20 МПа. Главным рабочим органом этих гидронасосов являются шестерни. Существует два вида устройств:

1. Насосы внешнего зацепления

Принцип работы гидронасосов внешнего зацепления следующий: шестерни вращаются и жидкость, которая попадает во впадины зубьев, движется от всасывающего к выходному патрубку. При этом зубья шестерен вытесняют больше жидкости, чем умещается в пространстве, образующемся зацепляющимися зубьями. Разность объемов выталкиваемой жидкости образует зону "запертого" объема, что приводит к нагнетанию гидростатического давления. Шестерни большинства насосов имеют классическую форму прямоугольного зубца, реже встречаются устройства с косыми или шевронными зубцами.

— простая конструкция и ремонтопригодность;
— частота вращения до 5 тыс. оборотов/мин.;
— доступная стоимость владения и обслуживания.

— невысокий КПД, в сравнении с другими типами насосов;
— возникновение пульсации.

2. Насосы внутреннего зацепления

Принцип работы шестеренного гидронасоса с внутренним зацеплением также основан на переносе жидкости в заглублениях шестерен. Отличительная особенность данного конструктивного решения — меньший уровень пульсаций и сниженный уровень шума. Насосы такой конструкции используются в закрытых помещениях.

— частота вращения до 4 тыс. оборотов/мин.;
— минимальный уровень шума, вибрации;
— демократичная стоимость и простое ТО.

— относительно невысокий КПД.

В гидронасосах пластинчатой конструкции в качестве выталкивателя рабочей жидкости используются пластины. Элементы расположены радиально и в процессе работы насосного оборудования производят возвратно-поступательные движения. Такой тип гидронасосов часто называют шиберными. Оборудование отличается низким уровнем шума и равномерностью подачи. Оптимальное рабочее давление для пластинчатых насосов — 20-22 Мпа. Некоторые модификации могут применяться при давлении до 30 МПа.

Основными рабочими частями пластинчатого насоса являются: кольцо, плоский распределитель с входными/выходными отверстиями, ротор и пластины. У гидронасосов однократного действия может меняться рабочий объем посредством изменения значения эксцентриситета. Устройства двойного действия имеют по две зоны всасывания и нагнетания.

Принцип работы гидравлического пластинчатого насоса: источник движения соединен с валом, приводимым в действие ротором, в котором располагаются рабочие пластины. При вращении ротора образуется центробежная сила, которая действует на пластины. Под действием силы пластины движутся по неподвижному кольцу, создавая принудительное уплотнение. Центр ротора смещен в плоскости от центра кольца, за счет чего объемы кольца циклично изменяются.

— бесшумная работа и отсутствие вибрации;
— возможность регулирования рабочего объема (в моделях однократного действия);
— низкие требования к чистоте жидкостей;
— длительный эксплуатационный ресурс;
— доступная стоимость.

— сложный ремонт, многие элементы при выходе из строя требуют полной замены узла.

В поршневых гидронасосах жидкость перекачивается при помощи возвратно-поступательных движений поршневых механизмов в камерах. Поршневые агрегаты повсеместно применяются в разных отраслях для обеспечения гидроэнергией двигателей и вспомогательных механизмов. Часто этот тип гидронасосов используется в качестве резервного источника гидравлической энергии. Устройства работают при давлении до 50 МПа.

Стандартные элементы поршневого насоса: плоский распределитель, поршни с подпятниками, цилиндрический блок, наклонный диск, прижимная шайба, оснащенная пружиной. Наклонный диск располагается под углом к ротору и поршню с подпятником.

Принцип работы поршневого гидронасоса: при вращении ротора осуществляется фиксация подпятником наклонного диска, который остается без движения. Поршень начинает возвратно-поступательные колебания, создавая положительный объем. В следующем цикле объем значительно уменьшается, создается давление. Для разделения входящих и выходящих потоков рабочей жидкости служит плоский разделитель.

Различают несколько конструктивных видов поршневых гидравлических насосов: аксиально-поршневой, с объемным регулированием и радиально-поршневой. Каждый тип имеет свои особенности, рабочие характеристики.

Насосы аксиально-поршневой конструкции являются самыми востребованными в промышленности. Особенность данного типа оборудования заключается в следующем: к ротору присоединен вал, который располагается со стороны наклонного диска (реже — с противоположной стороны). В центре наклонного диска находятся отверстия для вала. В таком насосе поршни движутся вокруг одной оси с рабочим валом. В качестве вытеснителя жидкости в некоторых моделях используются не поршни, а плунжеры.

Аксиально-поршневые агрегаты имеют оптимально весогабаритные характеристики относительно КПД. Насосы способны выдавать давление до 40 МПа и работать длительное время с высокими частотами вращения — до 4 тыс. оборотов/мин. Разработаны и успешно применяются гидронасосы этого типа с частотой вращения до 20 тыс. оборотов/мин.

— простота конструкции, ремонтопригодность;
— работа на высоком давлении;
— высокий КПД;
— оптимальное соотношение мощности и производительности.

— более высокая цена по сравнению с другими гидронасосами.

Разновидностью аксиально-поршневых гидронасосов являются регулируемые насосные агрегаты.

Аксиально-поршневой насос с объемным регулированием

Устройство применяется, когда требуется переменная подача. Регулировка производится посредством изменения частоты вращения ротора или рабочего объема. Первый вариант является экономически невыгодным, поэтому распространение получил второй вариант. В устройствах такого типа количество жидкости зависит от положения статорного кольца в пластинчатых агрегатах или наклонного диска — в поршневых.

Конструктивные элементы аксиально-поршневого насоса с изменяемой подачей: ротор, плоский распределитель, наклонный регулируемый диск, регулирующий поршень, прижимная шайба, рабочие поршни с подпятниками, регулятор объема, компенсатор, жиклер, сервоклапан, пружины.

Принцип работы аксиально-поршневого гидронасоса с объемным регулированием: стержень с резьбой ограничивает поворотный угол наклонного диска. При достижении крайнего положения ограничителя пружина двигает наклонный диск на максимально возможный угол. В это же время под действием движения ротора выполняется прижимание поршневых подпятников к поверхности диска. Возникают возвратно-поступательные движения поршневой группы, при этом первая половина поршней внутри ротора выдвигаются, создавая увеличенный объем. В результате этого жидкость заполняет рабочий объем через входное отверстие. Вторая половина поршней входят в ротор, создавая уменьшенный объем, а рабочая жидкость выходит через выходное отверстие.

При уменьшении угла поворота диска ход поршней будет сокращаться, и количество рабочей жидкости уменьшится. Наибольший объем достигается при повороте диска на максимально возможный угол.

— компактные размеры в сочетании с внушительной мощностью;
— минимальный момент инерции;
— простая регулировка направления, давления;
— частота вращения до 4 тыс. оборотов/мин.;
— оптимальное давление до -40 МПа;
— высокий КПД — до 97%.

— высокая стоимость в сравнении с нерегулируемыми гидронасосами;
— требуют точной настройки.

Оборудование этого типа имеет клапанное распределение. В процессе движения вала поршни выходят из цилиндров и наполняются жидкостью, поступающей через всасывающие клапаны. Гидронасосы радиально-поршневые редко применяются в качестве помпы. В основном они входят в состав гидравлических моторов и систем с давлением более 40 МПа. Устройства способны длительное время эксплуатироваться, выдавая рабочее давление 100 МПа. Большинство моделей радиально-поршневых гидронасосов относится к тихоходным. Частота вращения, как правило, составляет 1,2-2 тыс. оборотов/мин. Модификации с малым рабочим объемом могут развивать частоту до 3 тыс. оборотов/мин.

Радиально-поршневое насосное оборудование выпускается в двух вариациях: с эксцентричным ротором или валом. В первом случае рабочая поршневая группа располагается на роторе. При этом ось вращения неподвижного статора смещена для создания поступательных движений поршней. Распределение жидкости выполняется золотником.

— высочайшая надежность, редкие поломки;
— компактные размеры;
— большой диапазон рабочего давления.

— наличие пульсации;
— большой вес при малых габаритах.

Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком

Конструкция аксиально-поршневого гидронасоса оснащенного наклонным блоком имеет несколько особенностей. В процессе работы совместно с валом вращаются цилиндры, а поршни движутся поступательно. Цилиндры прилегают к распределителю с двумя пазами. При движении поршня цилиндр перемещается над всасывающим пазом, при этом заполняясь жидкостью. При прохождении нижней точки, когда поршень максимально выдвинут, происходит соединение цилиндра со вторым пазом и жидкость выталкивается под давлением. В качестве распределителя применяется стандартный золотник.

Еще одна особенность данных гидронасосов — наличие дренажной линии. Она необходима для стабилизации растущего давления по причине утечки рабочей жидкости из цилиндра в процессе нагнетания. При нарушении дренажной линии корпус устройства через некоторое время разрушится.

Для нормальной работы гидронасоса с наклонным блоком необходима синхронизация вала с цилиндрами. Синхронизация может выполняться силовым или несиловым карданом, поршневыми шатунами или зубчатым сцеплением.

— эксплуатация на давлении до 60 МПа;
— высокий КПД;
— оптимальная мощность.

— необходимость синхронизации;
— сложность ТО.

Критерии выбора гидронасоса

При выборе гидравлического насоса необходимо учитывать условия работы гидросистемы. Подбирая насос и тип его конструкции важно обращать внимание на уровень давления, характеристики жидкости, КПД и пр.

Гидравлические насосы широко используются в различных областях легкой и тяжелой промышленности. Имея различия во внутренних механизмах, все насосы имеют один основной принцип – они служат для передачи потока энергии двигателю.

Самыми распространенными типами гидравлических насосов в гидравлических системах машин являются поршневые, шестеренные и пластинчатые насосы.

Шестеренчатые насосы

Как правило прочные. Просты в управлении.

Эффективны менее остальных типов, т.к. работают при постоянном смещении и подходят только для систем, где давление не превышает 200 бар.

К шестеренным насосам относится героторный гидронасос, который, являясь насосом среднего давления, обеспечивает более высокую эффективность всей гидравлической системы, нежели его собратья.

Принцип работы

В корпусе шестеренного насоса имеются две шестерни: одна ведущая, другая ведомая. Поступающая в насос жидкость перегоняется от всасывательного элемента к нагнетательному.

Пояснение к схеме шестеренного гидравлического насоса:

1. Входной вал, 2. Подшипники, 3. Уплотнение вала, 4. Корпус, 5. Распределительная шестерня, 6. Опора ротора (насоса), 7. Поршень с поршневым кольцом, 8. Ротор (насос), 9. Торцевая крышка.

Пластинчатые насосы

Так же, как и шестеренные, используются при среднем давлении
(до 180 бар).

Однако более эффективны, несмотря на то, что также просты в применении.

Подразделяются на гидронасосы однократного и двойного действия.

Принцип работы

Насос представляет собой многокамерную машину, основным компонентом которой является ротор.

При вращении его пластины выдвигаются наружу, создавая в камерах левой стороны от оси дополнительные объемы.

В этих объемах образуется вакуум, который заполняется при обороте гидравлической жидкостью.

Одновременно, камеры, находящиеся в правой стороне, уменьшаются в объеме, выталкивая масло наружу в напорную линию с избыточным давлением – происходит явление нагнетания.

Пояснение к схеме пластинчатого гидравлического насоса:

1. Ротор, 2. Подвижные пластинки, 3. Корпус насоса, 4. Раздельные камеры (полости

Аксиально-поршневые насосы

Разработаны с механизмом переменного смещения, позволяющим изменять выходной поток.

Подразделяются на 2 вида: аксиально-поршневый насос с наклонным блоком и аксиально-поршневый насос с наклонным диском.

Вторые проще и более экономичны в производстве.

Однако они более чувствительны к загрязнению гидравлического масла.

Данный вид гидравлических насосов применяется в основном в дорожно-строительной технике, в частности на экскаваторах.

Радиально-поршневые насосы

Используются для очень высокого давления при малых потоках
(до 650 бар).

Движение вращающегося вала преобразуется в радиальное с помощью возвратно-поступательного движения поршней.

Принцип работы

В поршневых насосах за счет постоянного изменения внутреннего объема происходит циклическое заполнение цилиндров гидравлическим маслом с последующим их вытеснением.

Происходит это следующим образом: при закрытом нагнетательном и открытом всасывающем клапанах, а также поступательном движении поршня в сторону происходит всасывание жидкости внутрь цилиндра. Рабочая камера полностью заполняется.

Как только поршень начинает возвращаться в свое исходное положение, всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный наоборот, открывается.

Гидравлическое масло через него вытесняется в напорный коллектор трубопровода.

Непрерывность поступления жидкости в поршневых гидравлических насосах зависит от частоты движения поршня.

Пояснение к схеме поршневого насоса:

1. Всасывающее отверстие, 2. Продувочная заглушка, 3. Возвратная пружина, 4. Установочный винт для определения нагрузки, 5. Опорный шток (один или два), 6. Наклонный диск, 7. Вкладыш подшипника наклонного диска, 8. Крышка, 9. Шлица, 10. Втулка подшипника, 11. Поршень, 12. Диск клапана, 13. Ротор, 14. Корпус ротора, 15. Продувочная заглушка, 16. Поршень с опорным башмаком, 17. Упорный диск, 18. Корпус подшипника, 19. Конический подшипник, 20. Уплотнения вала с державкой, 21. Входной вал.

В интернет-магазине Hydraulicparts.ru Вы сможете приобрести гидронасосы на Ваш экскаватор, бульдозер по оптимальным ценам и в короткие сроки. В наличии и на заказ запчасти спецтехники известных мировых лидеров: Doosan , Caterpillar , Volvo , Rexroth и пр.

Недавние наши отгрузки

ПОСМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ НАШИХ ОТГРУЗОК 

Отгрузки гидронасосов, запчастей к гидронасосам, топливных насосов высокого давления и многое другое

Гидравлика для вашей техники

 г. Москва, Волгоградский проспект, д. 42, корп. 23

© HYDRAULICPARTS 2011-2016. Все права защищены.

Данная Политика Конфиденциальности применима ко всей личной информации и полученными или использованными данными на настоящем сайте и всех сайтах, на которые ссылается настоящий сайт.

Сбор вашей личной информации

Мы храним и обрабатываем предоставленную Вами информацию с тем уровнем достаточной защиты, которая представляется достаточной и доступной. Мы не передает предоставленную информацию третьим лицами за исключением случаев, предусмотренных законодательством Российской Федерации.

Мы можем попросить Вас предоставить контактную информацию, такую, как адрес электронной почты, ФИО, номер телефона, ссылки на аккаунты в социальных сетях или прочих контактов, необходимых для осуществления наших услуг.

Отказ от предоставления данной информации является достаточным условием для отказа или прекращения оказания всех или части наших услуг. Для Вашего удобства эти данные могут быть получены в автоматическом режиме с уведомлением Вас перед отправкой запроса на его получение.

Мы можем объединять информацию, предоставленную Вами на нашем сайте, с другой информацией, полученной нами от Вас вне рамок сайта или от сторонних лиц для более эффективной работы нашего сайта, услуг или наших предложений.

Если Вы предоставляете нам свою информацию, Вы имеете право, предварительно уведомив нас, проверить, изменить, исправить или удалить эту информацию.

Мы оставляем за собой право выбора способа и метода проверки предоставленной Вами информации. Проверка производится в рамках действующего законодательства той страны, в пределах которой Вы воспользовались нашими услугами.

Заполняя наши электронные формы, анкеты, передавая нам информацию иными способами, Вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности.

Использование вашей личной информации

Мы используем Вашу личную информацию исключительно для предоставления Вам услуг и сервисов, указанных на нашем сайте.

В частности, мы используем Вашу информацию, чтобы связаться с вами удобным для вас способом, для предоставления услуг и поддержки, передачи полезных материалов, технической информации и т.д.

Мы также можем связаться с Вами для предоставления информации о товарах, услугах, рекламе, конкурсах и других мероприятиях или предложениях представляющих для Вас интерес. Вы имеете право решить и уведомить нас, хотите ли вы получать такую информацию, с помощью запроса по электронной почте или по иным каналам связи, указанных на нашем сайте.

Передача вашей личной информации

Мы обязуемся не передавать вашу личную информацию другим лицам за исключением случаев, когда Вы запросите товары или услуги, выполнение которых требует обращение к нашим партнерам или подрядчикам, с вашим предварительным согласием на передачу такой информации.

Мы сотрудничаем со сторонними компаниями для предоставления услуг и поставки товаров, услуг и решений для наших клиентов; наши партнеры, подрядчики и поставщики услуг берут обязательства хранить конфиденциальность информации, полученной от нашего имени и не использовать ее для каких-либо иных целей, кроме предоставления услуг для наших клиентов.

Мы обязуемся не передавать Вашу личную информацию, предоставленную Вами, сторонним лицам, за исключением: вашего согласия; ответа на официальный и юридически правильно оформленный запрос правительственных органов; следования нормам законодательства, акта, повестки в суд или судебного решения; помощи в предотвращении мошенничества, защите прав и имущества нашей компании; защиты личной безопасности или имущества наших сотрудников, пользователей или общественности; обработки Вашего заказа или запроса, или обработки нашего счета-фактуры; передачи лицам или компаниям, которых мы нанимаем для выполнения внутренних операций компании.

Безопасность вашей личной информации

Мы гарантируем защиту информации, которую Вы нам предоставляете. Хотя мы не может гарантировать отсутствие попыток несанкционированного доступа, Вы все равно можете быть уверены, что мы прилагаем максимум усилий для защиты Вашей личной информации и предотвращения несанкционированного доступа к ней с помощью соответствующих технологий и внутренних процедур.

Согласие на обработку данных

Предоставляя любые личные данные на нашем сайте, все наши клиенты четко понимают, что это необходимо для должного уровня обеспечения нами заявленных услуг и/или сервиса и безусловно соглашаются на сбор и обработку такой информации в рамках данной Политики конфиденциальности.

Вы имеете право в любой момент отказаться от наших услуг и удалить ваши данные из нашей базы — однако мы оставляем за собой право хранить введенную вами контактную и прочую информацию в архивах для сбора статистики и улучшения качества наших сервисов и услуг.

Изменения в политике конфиденциальности

Условия данной Политики конфиденциальности являются правилом для сбора и использования любой собранной на настоящем сайте и страницах настоящего сайта информации.

Мы оставляем за собой право в любое время изменять или обновлять условия данной Политики конфиденциальности. В случае изменения каких-либо материалов, мы публикуем таковые изменения и обновляем номер версии в документе. Изменения в Политике конфиденциальности вступают в силу с момента публикации на этом сайте, а Ваше дальнейшее пользование нашими услугами и сервисами означает Ваше принятие и согласие на эти изменения.

Если у Вас есть комментарии или вопросы о нашей Политике конфиденциальности, пожалуйста, присылайте Ваши замечания или предложения по электронной почте или по другим каналам связи, указанных на настоящем сайте.

Основными параметрами гидронасосов являются:

• Рабочий объем (удельная подача) [см3/об] – это объем жидкости вытесняемый насосом за 1 оборот вала.
• Максимальное рабочее давлени [МПа, bar]
• Максимальная частота вращения [об/мин]

Классификация объемных насосов по типу вытесняющего элемента показана на Схеме 1.

При выборе типа насоса для гидросистемы необходимо учитывать ряд факторов свойственных определенным типам насосов и особенности разрабатываемой гидросистемы. Основными критериями выбора насоса являются:

Диапазон рабочих давлений
Интервал частот вращения
Диапазон значений вязкости рабочей жидкости
Габаритные размеры
Доступность конструкции для обслуживания
Стоимость
Далее будут рассмотрены различные типы насосов с описанием их конструктивных преимуществ и недостатков.

Пластинчатые гидронасосы это гидромашины в которых роль вытеснителя рабочей жидкости выполняют радиально расположенные пластины, которые совершают возвратно-поступательные движения при вращении ротора. В российской литературе пластины часто называют – шиберами, а насосы – шиберными.

Различают пластинчатые гидронасосы однократного действия и двойного действия. У насосов однократного действия за один оборот вала гидромашины процесс всасывания и нагнетания осуществляется один раз, в машинах двойного действия – два раза.

Пластинчатые насосы имеют низкий уровень шума и хорошую равномерность подачи. Также эти насосы имеют сравнительно большие рабочие объемы при небольших габаритах. Пластинчатые гидронасосы могут работать на давлениях до 21МПа при частотах вращения до 1500 об/мин.

Рекомендации по выбору насоса для гидросистемы.

Выбор типа и насоса нужно осуществлять исходя из условий работы гидросистемы, ее назначения и требований к параметрам потребного потока рабочей жидкости.

Основными параметрами при выборе типа насоса являются:

Уровень действующих давлений рабочей жидкости;
Класс чистоты рабочей жидкости;
Диапазон вязкостей рабочей жидкости;
Экономическое обоснование применения.
При выборе насоса для гидросистемы следует учитывать большое количество определяющих факторов. Основными критериями с которых необходимо начать выбор насоса являются необходимая подача Qи давлениеp. Также в начале процедуры подбора необходимо четкое представление о типе приводного двигателя. В зависимости от предназначения и базирования механизма приводимого в действие гидросистемой приводной двигатель может быть электрическим или двигателем внутреннего сгорания. При выборе мощности приводного двигателя следует определить необходимую для гидросистемы гидравлическую мощность, которую можно приблизительно определить по зависимости (1).

где Q – подача насоса [л/мин]

p – давление в гидросистеме [МПа]

ɳ – КПД насоса (шестеренного и пластинчатого ɳ=0,85, для роторно-поршневого ɳ=0,9)

После определения мощностивыбирается тип гидронасоса исходя из характеристик свойственных для каждого из типов насосов и рабочего давления. Необходимый рабочий объем гидронасоса определяется как:

и проверяем насос на совместимость с выбранным двигателем по мощности (см. выражение (1)).

При необходимости наличия регулируемой подачи насоса, помимо установки регулируемого насоса, можно применить насос постоянного рабочего объема при этом подачу регулировать оборотами приводного двигателя. Данный способ регулирования может быть осуществлен в ограниченных характеристиками двигателя пределах.

Для ступенчатой регулировки скорости гидродвигателя в гидросистеме можно применять два насоса илимногосекционные насосы, фактически представляющие собой несколько насосовконструктивно выполненных одним блоком. Для регулировки скорости в этом случае необходимо подключать или отключать секции насоса изменяя тем самым суммарную подачу насоса. Способы коммутации секций будут описаны в следующих статьях.

Причины отказа насосов.

При эксплуатации насоса следует обращать внимание на условия его работы. Наиболее часто неисправность насоса бывает вызвана:

Попаданием посторонних частиц (грязи)
Масляным голоданием
Работой на водно-масляной эмульсии
Работой на воздушно-масляной смеси
Работой с перегрузкой по давлению
Превышением допустимых оборотов
Превышение давления в корпусе
Перегревом рабочей жидкости