11.4. Пластинчатые насосы и гидромоторы

Пластинчатые (шиберные) гидромашины бывают однократного и многократного действия, одинарные и сдвоенные.

Рис. 11.16. Пластинчатые насосы

Насос однократного действия (рис.11.16,а) состоит из ро­тора 1, ось вращения которого смещена относительно оси статора 2 на величину е. В пазах ротора установлены пластины 3 (шиберы), прижимаемые к внутренней поверхности статора давлением жидко­сти или пружинами. Скользя по статору, пластины одновременно совершают возвратно-поступательные движения в пазах ротора. При этом серповидная полость, образованная эксцентричным расположением ротора и статора, делится пластинами на камеры, объем которых во время работы непрерывно меняется. Если объем камер увеличивается, то происходит всасывание жидкости, если уменьшается — нагнетание.

Для разделения всасывающей полости 5 и нагнетательной в статоре имеются уплотнительные выступы I – II и III - IV. Уплотнение ротора с торцов осуществляется дисками 4.

Каждая камера в течение полного оборота участвует в нагне­тании жидкости один раз, поэтому рассматриваемый насос назы­вается однократного действия. Все камеры этого насоса переносят за один оборот в полость нагнетания объем жидкости, равный объему кольца толщиной 2е, из которого нужно вычесть объем, занятый пластинами. Следовательно, рабочий объем пластинча­того насоса однократного действия будет

q_н = 2е (2πr – zδ) b, (11.32)

где е - эксцентриситет; r - радиус статора; z - число пластин; δ - толщина пластины; b - ширина ротора.

Такие насосы бывают постоянной и переменной подачи. При­ чем у последних регулирование подачи осуществляется изменением эксцентриситета.

У пластинчатых насосов однократного действия ротор и под­шипники испытывают односторонние силы давления, что затруд­няет создание таких машин большой мощности и является одной из причин малого срока их службы.

Более целесообразно устроены пластинчатые насосы двукрат­ного действия, У которых вследствие наличия двух противопо­ложно расположенных полостей ротор разгружен от сил давле­ния. У таких насосов (рис. 11.16, б) подвод жидкости в камеры и отвод из них производятся через торцевые окна статора.

Пластинчатые насосы с подачей 0,083·10^-3 —3,34·10^-3 м³/с (5—200 л/мин) и давлением до 6,5 МПа нашли применение в гидро­приводах некоторых горных машин (буровых машин, гидропередвижчиков и др.). 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, не вызывая вращения ротора. У низкомоментных пластинчатых гидромоторов типа Г16 постоянное прижатие пластин к статору достигается специальными пружинами.

Высокомоментные пластинчатые гидромоторы из-за низкого объемного к. п. д. при давлении свыше 10 МПа не получили широ­кого распространения.

11.7. Сравнительные технические показатели

РАЗЛИЧНЫХ ОБЪЕМНЫХ НАСОСОВ

Для сравнения различных объемных насосов, применяющихся в гидроприводе горных машин, в табл. 11.1 приведены число­вые значения их характерных технических показателей. При­мерно аналогичные показатели имеют объемные гидродвигатели. Каждый тип насосов и гидродвигателей имеет свои достоинства и недостатки, которые должны учитываться при проектировании и эксплуатации гидроприводов.

Т а б л и ц а 11.1

Технические показатели объемных насосов

Насос	Предельное давление, МПа	Номинальные к.п.д.	Значения объемных к. п. д.	Масса на еди­ницу мощно­сти, кг/кВт
Радиально-поршневой	20	0,72—0,80	0,75-0,85	8,7—18,3
Аксиально-поршневой	32	0,76—0,87	0,84-0,93	1,6—4,4
Эксцентриковый поршневой	30	0,58--0,80	0,75—0,85	2,0—10,0
Шестеренный	10	0,45—0,70	0,70—0,92	0,6-7,0
Пластинчатый	6,3 12,5	0,68-0,80 0,70—0,91	0,74-0,90 0,85—0.96	1,64—4,0 0,89—1,3

Так, радиально-поршневые насосы часто применяют в ка­честве регулируемых. Они имеют значительные габариты и массу, но зато надежны в эксплуатации.

Аксиально-поршневые насосы имеют меньшие габариты и массу, но чувствительны к загрязнению рабочей жидкости и виб­рациям.

Эксцентриковые поршневые насосы надежно работают при давлении до 30 МПа и довольно широко применяются в гидро­приводе шахтных крепей, но они не обладают самовсасыванием.

Шестеренные и пластинчатые насосы компактны и несложны в эксплуатации, однако долговечность их в значительной мере зависит от давления. Поэтому их следует эксплуатировать при давлениях несколько меньших, чем паспортные.