Конструкции объёмных насосов
Конструкции гидравлической и приводной частей поршневых (плунжерных) насосов. Смазка узлов приводной части насоса. Быстроизнашиваемые детали. Предохранительные устройства.
Поршневые насосы состоят из приводной и гидравлической частей. Приводная часть служит для передачи механической энергии от двигателя (ДВС либо электродвигателя) к поршням, движущимся возвратно-поступательно. Гидравлическая часть служит для преобразования механической энергии поршней в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости и для придания жидкости необходимого направления. Наиболее распространены односторонние кривошипные (рис. 1.6, а) насосы, приводной механизм которых состоит из трансмиссионного вала, получающего вращающий момент через трансмиссию от двигателя, зубчатого редуктора и коренного вала, связанного с шатунами посредством собственно кривошипов, эксцентриков, пальцев или колен. Схема с червячной передачей (рис. 1.6, б) используется для привода насоса от вала, расположенного вдоль оси насоса, например, на автомобиле. Приводная часть размещается в закрытом корпусе, предотвращающем попадание влаги и абразива в масляный картер. Полость картера заполнена маслом. Зубчатое колесо коренного вала насоса при вращении окунается в масляную ванну и захватывает масло, обеспечивая смазку зубчатой пары. При этом часть масла попадает в надкрейцкопфную камеру, а оттуда на направляющие крейцкопфа и через специальный канал на палец соединения крейцкопфа с шатуном, излишки масла стекают в картер. В верхней части картера имеется люк для осмотра деталей приводной части насоса с сапуном, в нижней части - щуп для измерения уровня масла. а б
Рисунок 1.6 Схемы поршневых насосов В некоторых поршневых насосах подшипники и крейцкопфы смазываются при помощи шестеренного масляного насоса, который приводится в действие от коренного вала и подает смазку в места трения по трубкам. В гидравлическую часть входят: корпусные детали, цилиндровые втулки с механизмами крепления и уплотнения в корпусе; поршни, плунжеры, штоки; узлы уплотнения плунжеров и штоков; клапаны; пневмокомпенсаторы, предохранительные клапаны. Клапанная коробка относится к гидравлической части насоса. В ней размещены рабочие камеры насоса и клапаны; ее также называют цилиндром насоса. Большей частью клапанную коробку выполняют отдельно от станины. В многоцилиндровых насосах клапанные коробки изготавливают отдельно друг от друга или в общем блоке. В зависимости от рабочего давления, температуры и коррозионных свойств перекачиваемой жидкости клапанные коробки изготавливают литыми из чугуна или стали (углеродистой, нержавеющей). Для высоких давлений клапанные коробки выполняют коваными, например, у насосов для гидроразрыва пласта (на 50...70 МПа). Клапаны стараются расположить так, чтобы уменьшить мертвое пространство и способствовать самоудалению воздуха через нагнетательный клапан. Вместе с тем заботятся об упрощении замены клапанов. Ступенчатое расположение клапанов (рис. 1.7, а) обеспечивает свободный доступ к каждому клапану, но зато значительно увеличено мертвое пространство. При соосном расположении клапанов (см. рис. 1.7, б) ремонт нижнего клапана затруднен, но гидравлическая коробка очень компактна.
Комплект сменных цилиндровых втулок и поршней нескольких размеров позволяет изменять подачу насоса. Основная причина выхода из строя цилиндровых втулок - абразивный износ. Для повышения износоустойчивости их поверхность упрочняют током высокой частоты и другими средствами. Находят применение биметаллические втулки, изготовляемые методом центробежного литья с повышенным содержанием углерода и хрома во внутренних слоях, а для работы в сильно коррозионной среде - из стали, содержащей никель, или из высокопрочной керамики. Система крепления и уплотнения цилиндровой втулки, состоящая из болтов, шпилек, нажимных и промежуточных втулок и коронок, металлических и эластичных колец, предотвращает смещение втулки и герметизирует зазор между втулкой и корпусом. В буровых насосах высокого давления функции крепления и уплотнения разделены. В некоторых насосах предусмотрена возможность замены поршня и осмотра насосной камеры без демонтажа цилиндровой втулки. На рис. 1.8, а для этого служит винтовой затвор 2, прижимающий лобовую крышку 3 к уплотнению 4. Фланцевая крышка 1 предназначена для крепления цилиндровой втулки 7, а винты 5 - для регулирования сжатия уплотнительных колец 6. В некоторых насосах одностороннего действия цилиндровую втулку устанавливают со стороны приводной части (рис. 1.8, б). Такое расположение устраняет лобовую крышку в клапанной коробке с ее уплотнениями, а крепление втулки осуществляется более просто. Применение для этой цели шарнирных хомутов, состоящих из двух половин, сокращает время на смену втулки и поршня и обеспечивает хорошую соосность сопрягаемых деталей. Поршни бывают цельные и сборные. Для их уплотнения служат поршневые кольца, изготовленные из чугуна, эбонита (для воды), текстолита (для нефтепродуктов), резины и прорезиненных тканей. Цельный поршень бурового насоса (рис. 1.9, а) состоит из стального сердечника с центральным коническим отверстием для посадки на шток и привулканизированных к нему с двух сторон резиновых манжет. Форма и размеры манжет обеспечивают предварительное их прижатие к цилиндровой втулке, самоуплотнение при действии давления жидкости и удержание на трущейся поверхности жидкости, служащей смазкой. Сборный поршень двустороннего действия (рис. 1.9, б) на каждой стороне от разделительного фланца снабжен уплотнительной резиновой манжетой 1 и опорным пластмассовым кольцом 2, закрепленным на металлическом сердечнике шайбой 3 и пружинным кольцом 4. Опорное кольцо, диаметр которого больше диаметра фланца сердечника, перекрывает уплотняемый зазор, чтобы не выдавливалась в него резина. Скошенная часть кольца под давлением резины деформируется и прилегает к постепенно увеличивающейся в диаметре цилиндровой втулке по мере ее изнашивания. Пластмассовое подкладочное кольцо устанавливают и в цельных резинометаллических поршнях (рис. 1.9, а). Сборный поршень насоса одностороннего действия (рис. 1.9, в) с задней стороны имеет вспомогательную манжету 5, служащую для очистки зерен абразива со свободной поверхности цилиндра. Плунжеры изготавливают из чугуна или стали. Плунжеры небольшого диаметра делают сплошными, а плунжеры диаметром более 100 мм - в виде полого стакана. В насосе плунжер передвигается в короткой втулке и в набивке уплотняющего сальника. .Клапаны часто выполняют тарельчатыми. Клапаны современных возвратно-поступательных насосов исключительно самодействующие. Они открываются и закрываются под действием изменяющегося давления жидкости. Для насосов высокой подачи тарельчатые клапаны выполняются двухкольцевыми (рис. 1.10) и трехкольцевыми. Наиболее часто употребляемая конструкция клапана для малого расхода дана на рис. 1.11. Седло 1 клапана плотно впрессовано в клапанную перегородку цилиндра. Седло имеет две кольцевые притертые поверхности: 2 и 3. Клапан 4 скользит по направляющему стержню 5 и под влиянием разности давлений над клапаном и под ним, а также под действием конической пружины 6 плотно прижимается к
Рисунок 1.12 Клапаны: а – тарельчатый с уплотнением на тарелке; б – то же, с уплотнением на седле; в – кольцевой; г – крепление крышки клапана во фланце
Для предотвращения аварии предусматривают предохранительные устройства в приводе и в гидравлической системе. В последнем случае для защиты служит предохранительный клапан. В простейшем исполнении - это поршень, удерживаемый металлическим штифтом (рис. 1.14), или диафрагма, которые разрушаются от повышенного давления и пропускают жидкость в область всасывания. Более оперативны пружинные предохранительные клапаны, которые снова закрываются при снижении давления до нормального. Рисунок 1.14 Предохранительный клапан насоса НЦ320: 1 – кожух; 2 – шток; 3 – гвоздь предохранительный; 4 – пробка; 5 – амортизатор; 6- корпус; 7 – кольцо; 8 – уплотнение; 9 – шайба; 10 – шплинт
Контрольные вопросы: 1. Перечислите детали гидравлической и приводной части насосов. 2. Какие типы клапанов вы знаете? 3. Из каких деталей состоит клапанный узел? 4. Какой тип передачи в приводной части насоса? 5. Как производится смазка крейцкопфных узлов? 6. Какие элементы входят в обвязку насосов? 7. Где устанавливается предохранительный клапан? 8. Принцип работы предохранительного клапана насоса НЦ320.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1025)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |