Насосы многократного действия выполняются в, виде роторно-поршневых, у которых поршни совершают не только поступательное, но и вращательное движение вместе с цилиндрами. В зависимости от расположения осей цилиндров роторно-поршневые насосы подразделяются на радиальные и аксиальные.
Схема радиального роторно-поршневого насоса переменной производительности изображена на рисунке 6.1, а.
Насос состоит из корпуса 5, регулировочного кольца 4 и ротора 1. Основу ротора составляет звезда цилиндров, вращающаяся вместе с поршнями (плунжерами) 2. Поршни имеют башмаки 3, а в некоторых конструкциях ролики, которые скользят по внутренней поверхности регулировочного кольца. Регулировочное кольцо при помощи тяги 6 может перемещаться в поперечном направлении. Центральная полость звезды цилиндров разделена на две части неподвижной горизонтальной перегородкой 9. Каждая часть полости сообщается через отверстия 7 и 8 с трубопроводами.
Левый рисунок схемы показывает нахождение регулировочного кольца в нейтральном или среднем положении. При вращении ротора 1 поршни не имеют возвратно-поступательного движения и насос не производит перемещения жидкости.
Правый рисунок показывает расположение регулировочного: кольца в крайнем положении, что соответствует максимальной производительности насоса. При вращении ротора в направлении, указанном стрелкой, обеспечивается всасывание масла в центральную полость насоса через нижнее отверстие 8, а нагнетание - через верхнее отверстие 7.
С отводом кольца влево всасывание будет производиться через верхнее отверстие, а нагнетание — через нижнее. Таким образом, изменяется направление движения масла в трубопроводах. Ротор насоса вращается с постоянной частотой вращения. Напор насоса постоянный, а производительность переменная и зависит от степени отвода регулировочного кольца от среднего положения. Такой насос называется насосом с переменной производительностью.
Рассмотренный роторно-поршневой насос - простого действия, так как всасывание и нагнетание жидкости осуществляются с одной стороны поршня-плунжера, а кратность его действия равна числу цилиндров. В данном случае за один полный оборот ротора будет подан объем жидкости, равный семи объемам цилиндра, т. е. насос будет семикратного действия.
Схема аксиального роторно-поршневого насоса переменнойпроизводительности с горизонтальным расположением цилиндров показана на рисунке 6.1 б.
Насос состоит из блока цилиндров (барабана) 2 с поршнями 3, соединенными шарнирно при помощи шатуна 4 с шайбой 5, угол наклона которой относительно горизонтальной оси блока цилиндров (барабана) определяет собой величину хода поршней и, значит, производительность насоса. При вращении шайбы от приводного вала двигателя посредством кардана 6, прижимаемого пружиной, вращение получает барабан с цилиндрами и поршнями. При этом он скользит торцевой частью по опорно-распределительному диску I с серповидными окнами А и Б, с которыми сообщаются каналы 7 блока цилиндров.
Если угол, торцевые плоскости барабана и шайбы параллельны, т. е. γ = О, насос вращается вхолостую, так как поршни не будут перемещаться по оси и объем в цилиндрах сохранится постоянным.
При повороте шайбы на некоторый угол поршни при вращении перемещаются в осевом направлении. При этом в верхнем положении поршни 3 перемещаются вправо, объем полости цилиндра увеличивается и всасывание жидкости происходит из окна А.
В нижнем положении поршень перемещается влево, объем полости цилиндра уменьшается и жидкость нагнетается через окно Б. Если изменить угол поворота шайбы в противоположную сторону от вертикали на угол у, то направление движения перекачиваемой жидкости изменится на противоположное: в нижних положениях поршни отходят вправо и засасывают в цилиндры жидкость из окон Б, в верхних положениях поршни, двигаясь влево, нагнетают жидкость через окна А.
В случае постоянной частоты вращения подача насоса зависит от хода поршней, определяемого углом наклона шайбы. Поэтому такой насос является насосом переменной производительности простого действия с кратностью, равной числу цилиндров в барабане, обычно 7—9.
Аксиальные роторно-поршневые насосы могут выполняться с поворотными блоками цилиндров (барабанов).
Литература
Эксплуатация судовых вспомогательных механизмов, систем и устройств - Попов В.В. [2021]
