Аксиально-поршневые насосы: специфика и устройство

Аксиально-поршневые насосы –класс насосного оборудования, относящегося к категории гидравлических машин. Отличительной особенностью этой технологичных является преобразование механической энергии ее рабочего органа в энергию потока рабочей среды. Это преобразование осуществляется в результате работы нескольких поршней, которые расположены в цилиндрическом блоке и осуществляют изменения объема рабочих камер. Если же это преобразование носит обратный характер (энергия потока превращается в механическую), такие устройства являются аксиально-поршневыми гидромоторами.

Гидронасосы аксиально-поршневого типа включают следующие узлы:

• Ведущий вал (он же – основной);
• Распределительный механизм;
• Поршни (плунжеры), входящие в блок цилиндров аппарата;
• Связанные с поршнями элементы шатунного либо кулачкового типа.

Принцип действия аксиально-поршневого насоса заключается в следующем. Вращающийся вал приводит в движение элементы цилиндрического блока. Вращающееся движение вала преобразуется в возвратно-поступательное движение поршней. В отличие от радиально-поршневых гидронасосов, у аксиально-поршневых это перемещение поршней производится параллельно оси блока цилиндров. Вращение блока с перемещением поршней приводит к изменению объема рабочих камер. Таким образом и осуществляется всасывание и выталкивание рабочей среды через входные и нагнетающие патрубки изделия.

К числу сильных сторон насосного оборудования этого типа относятся:

• Внушительная производительность и мощность применения при компактных габаритах и сравнительно малом весе;
• Небольшой момент инерции устройств;
• Хорошая регулируемость частоты вращения вала гидронасоса в широком диапазоне значений (600-4000 оборотов в минуту);
• Возможность функционирования при высоких давлениях (в зависимости от модели 35–40 МПа). Величина рабочих давлений жидкости также является регулируемой;
• Изменяемый объем рабочей камеры. Для сравнения – эта функция недоступна для радиально-поршневых гидронасосов и гидромоторов;
• Сравнительно небольшие гидравлические потери (3-5% номинального значения) на устройстве;
• Исключительная герметичность за счет минимальных зазоров в рабочих камерах насосных агрегатов;
• Возможность работы перекачивающей техники в реверсном режиме.

Среди недостатков этого оборудования, несколько ограничивающих сферу их применения, стоит выделить такие пункты:

• Высокая стоимость аксиально-поршневых насосов в сравнении с гидронасосами другого типа;
• Сложность и высокая трудоемкость ремонтных работы, обусловленная непростой конструктивной схемой таких изделий;
• Необходимость строгого следования инструкции по эксплуатации этих устройств. Отклонения от правил эксплуатации приводят к поломкам не самой надежной гидравлической техники;
• Высокая пульсация при подаче рабочей среды из нагнетающего клапана приводит к неравномерному ее расходу;
• Возможность работы только с чистой средой. Фильтра до входа в устройство должны отсекать примеси и загрязнения величиной свыше 10 мкм;
• Высокий уровень шума в сравнении с пластинчатыми и шестеренчатыми гидромоторами и гидронасосами.

Правила подбора аксиально-поршневых насосов