Аксиально-поршневые насосы
Аксиально-поршневые насосы являются насосами роторно-поршневого типа с аксиальным расположением поршней в цилиндрах, когда продольные оси цилиндров параллельны друг другу и оси вращения ротора. Рабочие камеры образованы рабочими поверхностями поршней и цилиндров.
Различают аксиально-поршневые насосы двух видов: с наклонным диском (рис. ZSK.5.9) и с наклонным блоком цилиндров. У насосов с наклонным диском ось приводного вала и ось вращения ротора совпадают, а у насосов с наклонным блоком эти оси расположены под углом друг к другу.
Рис. ZSK.5.9 Аксиально-поршневой насос с наклонным диском
В корпусе такого насоса расположен блок цилиндров, внутренними шлицами соединенный с приводным валом и поджатый к крышке. В отверстиях блока размещены поршни, опирающиеся на наклонный диск через шаровые шарниры. При вращении вала приходит в движение и блок цилиндров. Поскольку опорная поверхность диск расположена под углом к оси вращения вала, поршни осуществляют сложное движение: вращаются вместе с ротором и одновременно совершают в цилиндрах ротора возвратно-поступательные движения. При этом последовательно происходят процессы всасывания и нагнетания жидкости через торцевые окна и каналы S и P, выполненные в крышке.
Насосы, у которых наклонный диск имеет неизменный угол наклона, называются насосами с нерегулируемой подачей. В регулируемых насосах подача может быть изменена путем изменения рабочих ходов поршней, которые зависят от угла наклона диска. При максимально допустимом угле наклона диска насос обеспечивает максимальную подачу, а при перпендикулярном его расположении относительно оси вращения вала, подача насоса становится равной нулю.
Для изменения угла наклона диска обычно применяют механические или гидравлические установочные механизмы, которые могут приводиться в действие механическим, электрическим или гидравлическим способом.
В аксиально-поршневом насосе применен гидравлический способ регулирования подачи. С этой целью в конструкцию введен управляющий поршень, который при подаче давления управления передает усилие на подпружиненную опору и, смещая ее, меняет угол наклона диска. Возможные утечки жидкости из рабочих цилиндров осуществляются через дренажный канал.
Насосы с наклонным блоком, в свою очередь, также выпускаются в регулируемом и нерегулируемом исполнении (рис. ZSK.5.10).
Рис. ZSK.5.10 Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком цилиндров
В аксиально-поршневых насосах с наклонным блоком цилиндров оси приводного вала и блока цилиндров расположены в корпусе под углом, а поршни связаны с диском посредством толкателей со сферическими шарнирами.
Вращательное движение приводного вала передается на блок цилиндров через толкатели и поршни, при этом блок цилиндров центрируется относительно распределительного вала с помощью оправки. Поршни движутся относительно блока цилиндров возвратно-поступательно, обеспечивая всасывание рабочей жидкости из линии всасывания в линию подачи.
Рабочий объем аксиально-поршневых насосом, см3, определяют по следующей формуле:
где Aп – площадь поршня, мм2;
d – диаметр поршня, мм;
h – максимальный ход поршня, мм;
D – диаметр окружности блока цилиндров, мм;
β – угол наклона диска (блока);
z – количество поршней.
Возможность регулирования подачи и изменения ее направления путем изменения направления наклона диска является одним из основных преимущество насосов данного типа.