Гидравлические насосы. Определение, виды, сферы применения.

Гидравлический насос подает жидкость под давлением в гидравлический двигатель. Без этого типа насосного оборудования было бы невозможно приводить в действие многие машины, ежедневно используемые в промышленности (включая горнодобывающую промышленность), и специализированные автомобили. Как устроены гидравлические насосы и какие типы мы различаем? Как они работают? Познакомьтесь с этими полезными и широко используемыми устройствами лучше.

Для чего нужны гидравлические насосы?

Гидравлические насосы — ключевой компонент любой гидравлической системы. Они служат для преобразования механической энергии, генерируемой рабочим элементом, в гидростатическую энергию. Давление в системе создается за счет генерируемого потока и противодействующих ему сопротивлений в приемнике гидростатической энергии. Для насосов требуется рабочее масло с равномерной струей и высоким рабочим давлением.

В настоящее время заказчики чаще всего выбирают шестеренчатые насосы. До 75% имеющихся в продаже насосов относятся к этому типу. Гидравлический насос - изобретение не новое; скоро исполнится 100 лет с тех пор, как этот тип насосных устройств работает на строительных площадках и промышленных предприятиях. С момента своего создания технология насосов усовершенствовалась, сделав современные насосы эффективными, надежными и экономичными устройствами.

Как устроены гидравлические насосы и как они работают?

Независимо от типа насоса, гидравлический насос имеет одну цель: преобразовывать механическую энергию в гидравлическую. Механическая энергия происходит от вращения движущегося элемента, который сжимает жидкость, увеличивая ее потенциальную и кинетическую энергию. Это своего рода механизм, обратный тому, с чем мы имеем дело в гидравлическом двигателе, где энергия жидкости преобразуется в работу движущегося элемента. Оба используются вместе - насос подает жидкость в гидравлический двигатель.

Как насос создает давление в жидкости и передает энергию движения жидкости? Разберем это на примере шестеренчатого насоса.

Шестеренчатый насос состоит из подачи жидкости, резервуара и отвода жидкости. Входное отверстие имеет больший диаметр, чем выходное. В резервуаре есть две шестерни, которые перемещают воду (или другую жидкость, например, масло) и «проталкивают» ее через меньшее сливное отверстие, что создает для жидкости высокое давление. Кроме того, это давление можно использовать для перемещения вращающегося вала в гидравлическом двигателе или для создания давления на поршень.

Классификация гидронасосов

Существует четыре основных типа гидронасосов:

• винтовые;
• шестеренчатые;
• пластинчатые;
• многопоршневые.

Помимо структурного разделения, насосы также подразделяются на системы с постоянной и переменной (регулируемой) производительностью.

Винтовые насосы

В основе конструкции винтовых насосов лежит винт, обеспечивающий циркуляцию рабочего тела за счет вращения. Винтовые насосы имеют бесклапанную конструкцию, и жидкость движется в пространстве между корпусом насоса и лопастями винта. Расход пропорционален частоте вращения двигателя. Этот тип агрегатов отличается высокой постоянной перекачиваемой рабочей средой, которая достигает значения 0,2 м3/с при давлении 20 МПа. Тем не менее винтовые насосы несколько менее эффективны, чем шестеренчатые.

Шестеренные насосы

Шестеренные насосы считаются наименее технически сложными и наиболее часто используемыми на рынке. Циркуляция рабочего тела осуществляется движением двух зацепляющихся шестерен. Шестеренные насосы делятся на системы с внутренним зацеплением и внешним зацеплением. Протекающее через них масло вытесняется прямо в выходной канал. Шестеренные насосы благодаря своей простой конструкции отличаются долгим сроком службы, простотой эксплуатации и обслуживания.

Пластинчатые насосы

Основным конструктивным элементом пластинчатых насосов является крыльчатка, выполненная на эксцентрике. Энергия, исходящая от пружин, распространяет лезвия по направлению к телу. Во время движения ротора лопасти перемещают рабочую среду из всасывающей камеры в межлопаточное пространство. Пластинчатые насосы в основном используются для перекачивания чистых самосмазывающихся жидкостей и газов. Обычно для них характерен постоянный КПД. Их преимущество - высокая скорость вращения (примерно до 3000 об / мин) и низкий уровень шума.

Многопоршневые насосы

Это самые технологичные гидравлические насосы, которые обычно используются в гидравлических приводах. Они сочетают в себе конструктивные решения нескольких типов насосов. Многопоршневые насосы работают, заставляя рабочую среду двигаться, заставляя ее перемещаться поршнями внутри корпуса системы. Аксиально-поршневые насосы делятся на радиальные и осевые. Радиальные насосы вызывают движение рабочей среды за счет работы наклонного диска, а кольцевые - за счет эксцентрикового вращающегося кольца. Для них характерна постоянная производительность, и чем больше поршней в системе, тем меньше колебаний рабочих характеристик.