Устройство поршневых насосов и принцип их действия

Рис 1.2 Схема поршневого насоса одинарного действия	Рис 1.3 Схемы гидравлической части насосов. а - одноцилиндровый поршневой насос двойного действия; б - плунжерный диафрагменный насос одинарного действия.

На рис. 1.2 представлена схема горизонтального поршневого насоса одинарного действия. Он состоит из цилиндра 6, поршня 2 плотно пригнанного к стенкам цилиндра и движущегося возвратно-поступательно, и двух регулирующих клапанов — всасывающего 3 и нагнетательного 5. Снизу к корпусу присоединен всасывающий трубопровод 4 с приемной сеткой 1, предохраняющей насос от попадания в него посторонних предметов.

При повороте кривошипа 8 по стрелке со от 0° до 180° поршень 2 перемещается в сторону увеличения объема цилиндра и образует разреженное пространство. Всасывающий клапан 3 открывается и жидкость по всасывающей трубе 4, под действием атмосферного давления, устремляется из бассейна в цилиндр насоса. При обратном ходе поршня из правого крайнего положения влево, что соответствует повороту кривошипа от 180° до 360°, всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан 5 открывается и жидкость выталкивается в нагнетательный трубопровод 7.

Действие поршневого насоса за один оборот коренного вала можно расчленить на его составляющие: процесс всасывания, при котором происходит подъем жидкости из нижнего резервуара в цилиндр насоса, и процесс нагнетания, при котором жидкость вытесняется из цилиндра с энергией, достаточной для преодоления всех видов сопротивлений на напорной стороне насоса.

В насосах двойного действия обе стороны поршня являются рабочими. Цилиндры таких насосов имеют четыре клапана (см. рис. 1.3, а). При ходе поршня влево всасывающий 1 и нагнетательный 2 клапаны открыты. Через клапан 1 происходит всасывание, а через клапан 2 — вытеснение жидкости в нагнетательный трубопровод. В это время клапаны 3 и 4 закрыты. При обратном ходе поршня через клапан 3 жидкость поступает в цилиндр, а через клапан 4 производится подача жидкости в нагнетательный трубопровод. В рассматриваемых насосах всасывание и нагнетание жидкости происходит при каждом ходе поршня.

Трехцилиндровый насос одинарного действия составляет агрегат из трех соединенных вместе насосов одинарного действия. Поршни трехцилиндровых насосов одинарного действия получают движение от кривошипов, установленных под углом 120°. Данные насосы имеют общую всасывающую и нагнетательную линии.

Двухцилиндровые насосы двойного действия составляются из двух одноцилиндровых насосов двойного действия, включенных в общую всасывающую и нагнетательную линии.

В диафрагменном насосе, схема гидравлической части которого представлена на рис. 1.3, б, всасывание и нагнетание осуществляется изменением формы диафрагмы. Он представляет собой обычный насос одинарного действия, в котором перекачиваемая абразивная жидкость 1 отделена гибкой диафрагмой 2 (прорезиненная нейлоновая ткань) от рабочей жидкости 3.

5-конструкции и принцип действия плунжерного насоса

Плунжерный насос

Плунжер произошло от английского plunger — нырять, погружаться. Плунжер — деталь насосов, гидравлических прессов, гидравлических подъёмников, золотников гидропривода, а также многоступенчатых газовых компрессоров. Применяется главным образом в гидравлических машинах.

Параметры плунжерного насоса

Плунжерный насос — скальчатый насос, объёмный насос простого действия, рабочий орган которого выполнен в виде плунжера.

Плунжер в камере совершает возвратно-поступательное движение. При движении плунжера вправо давление в камере понижается и становится ниже, чем давление жидкости во всасывающей трубе. Под действием разности давлений всасывающий клапан открывается и жидкость заполняет рабочую камеру. При движении плунжере влево давление в камере возрастает и становится выше, чем давление в нагнетательном трубопроводе. Открывается нагнетательный клапан и жидкость из камеры вытесняется в напорный трубопровод.

Для обеспечения уплотнения плунжер должен иметь достаточную износостойкость, герметичность достигается высокой точностью изготовления и жесткими требованиями к шероховатости поверхности. Последние условия обусловили высокую стоимость плунжерных пар.

Конструкции плунжерных насосов отличаются, но общие принципы действия сохраняются. Так, например, насос высокого давления дизельного двигателя не имеет нагнетательных клапанов. Их роль выполняют клапаны в форсунках. В таких разновидностях плунжерных насосов, как аксиально- и радиально-роторно-поршневые насосы имеют вращающиеся блоки рабочих камер. При их вращении поочередно совмещаются нагнетательные и всасывающие отверстия блоков и обойм. При этом поочередно открываются проходы в нагнетательный и всасывающие трубопроводы соответственно. Отсутствие клапанов повышает надежность этих насосов, в связи с чем, несмотря на высокую стоимость, они применяются, например, в авиации в наиболее ответственных узлах.

Область применения плунжерного насоса

Применяется чаще всего для дозированной подачи жидкости под высоким давлением. Большую группу насосов представляют насосы, относящиеся к буровому и нефтепромысловому оборудованию. Насосы, используемые в буровой технике, имеют одинаковый принцип действия и сходные условия эксплуатации. Отличительными особенностями являются: высокое давление нагнетания, перекачка вязких жидкостей, содержащих химические вещества и абразивные частицы, эксплуатация в полевых условиях. Эти условия обеспечивают объемные поршневые (плунжерные) приводные насосы имеющие общепопулярное название буровые насосы. Эти насосы могут использоваться в других условиях: на обогатительных фабриках, химкомбинатах и в других технологических процессах. Это связано с тем, что они занимают большую область параметров, сочетающую большие подачи с большим напором (наиболее крупные поршневые приводные насосы).

6-конструкции и принцип действия шестеренного насоса