К роторным гидромашинам относятся аксиально-поршневые, шестеренные, винтовые, пластинчатые и радиально-роторные насосы.

Аксиально-поршневые насосы. Аксиально-поршневой насос состоит из ротора (блока цилиндров) 5, соединенного простран­ственным шарниром с наклонным валом (рис. ). Поршни 4 блока цилиндров 2 соединены с шайбой шатунами 3.

Рис. Аксиально-поршневые насосы:

1 - вал; 2 - блок цилиндров; 3 - шатуны; 4 - порш­ни; 5 - ротор

За полный оборот вала 1 поршень один раз всасывает и один раз нагнетает жидкость. Ротор 5 вращается относительно непо­движной распределительной плиты, в которой выполнены дуго­вые пазы, соединенные соответственно с каналами всасывания и нагнетания. В процессе вращения ротора 5 цилиндры с поршня­ми последовательно проходят пазы всасывания и нагнетания, что обеспечивает непрерывное движение масла в нагнетательный трубопровод. Таким образом, процессы всасывания и нагнетания происходят без применения клапанов, что выгодно отличает эти насосы от обычных поршневых насосов клапанного типа.

Подача Q (л/с) аксиально-поршневых насосов

где d — диаметр поршня, м; D — диаметр окружности, на которой расположены центры цилиндров, м; z — число поршней (цилиндров); n — частота вращения вала, об/мин; hоб — объемный КПД насоса; a— угол наклона вала (20...25°).

Регулирование подачи достигается изменением угла наклона вала (шага поршней). При a = 0 подача Q=0.

Эти насосы также обратимы: при подаче в них масла под давлением от другого насоса они становятся гидродвигателями вращательного движения. По сравнению с ради­альными осевые поршневые насосы при одинаковой подаче имеют меньшую массу и размеры. Кроме того, из-за меньшего момента инерции вращающихся масс в них допускается большая частота вращения: n³ 5000 об/мин (n = 15 000 об/мин у насосов на самоле­тах). Подача насоса достигает 900 л/с, давление (200...600)×10⁵ Н/м², КПД 0,90...0,95.

Шестеренные насосы. Их применяют в системах маслоснабжения насосных и электрических станций, гидроприводов сель­скохозяйственных и строительных машин с разомкнутой цирку­ляцией, а также для перекачки различных жидкостей, не содер­жащих твердых частиц.

Шестеренные насосы характеризуются простотой устройства и надежностыо эксплуатации, небольшим числом высокоточных и изнашивающихся деталей, малыми стоимостью, габаритами и массой.

Принцип действия насосов состоит в следующем. Две шестер­ни J и 5 (рис. 6.5) равной ширины и равного модуля находятся в защеплении и располагаются в цилиндрических расточках кор­пуса 7 насосц с минимальным радиальным зазором. К торцам шестерен прибегают боковые стенки корпуса насоса. При враще­нии шестерен жидкость, расположенная между зубьями, перено­сится из полости всасывания 2 в полость нагнетания 4. В напор­ной полости Жидкость из впадин вытесняется зубьями противо­положной шестерни и поступает в напорную линию насоса.

Шестеренньгй насос желательно устанавливать так, чтобы уровень рабочей жидкости в баке был выше места установки насоса. Это особенно важно, если гидросистема эксплуатируется при пониженной температуре воздуха, когда вязкость рабочей жидкости может значительно возрасти.

Шестеренные насосы используют также в качестве гид­ромоторов. При этом вследст­вие возможности реверсирова­ния гидромоторы должны иметь симметричные устройст­ва входа и выхода.

Рис. 6.5. Принцип действия шестерея-ного насоса:

1- корпус, 2- полость всасывания, 3, 5- шестерни, 4- полость нагнетания

Основные параметры шестеренного насоса рассчитывают по следующим формулам. Действительная подача (м/с) шестеренного насоса

,

где F-площадь поверхности впадины между зубьями, м²; В- длина шестер­ни, мм; z_i и а — число зубьев ведущей и ведомой шестерен; n - частота враще­ния, об/мин, ή_об- объемный КПД.

Объемный КПД шестеренного насоса ή_об = ή_д/ή_т,

ще ή_д, ή_т — действительная и теоретическая подача.

Винтовые насосы. К группе винтовых герметичных насосов относятся насосы, у которых благодаря специальному профилю нарезки винтов обеспечивается почти полное разобщение напор­ной и всасывающей камер. Рабочими органами являются три винта (трехвинтовой насос):

Пластинчатые (шиберные) насосы. Такие насосы применяют в гидроприводе автопогрузчиков и гидроусилителях рулевого уп­равления автомобилей. Пластинчатый (шиберный) насос (рис. 6.7) состоит из бараба­на, приводимого во вращение двигателем, статора 7 и пластин 4. Барабан эксцентрично размещен в корпусе насоса. Пластины

Рис. 6.6. Винтовой насос:

I, 2, 3— вшггы; 4 — корпус

вращаются вместе с барабаном и одновременно совершают воз­вратно-поступательное движение вследствие их эксцентричного расположения в корпусе.

1 — статор, 2, 5 — всасывающие каме­ры, 3, 7—нагнетательные камеры, 4— пластина, 6 — ротор, 8 — вал

Радиальные роторно-поршневые насосы. Такие насосы приме­няют в машинах большой мощности и гидроприводах стационар­ных установок.

Схема роторй радиально-поршневого насоса переменной подачи с автоматическим управлением приведена на рис. 6.8.

Рис. 6.8. Схема радиального роторно-поршневого насоса:

1 - цилиндры, 2 - пружины, 3 - ротор, 4 - статор, 5 - перемыч­ки, 6 - поршни, 7 – корпус

Крыльчатые насосы

Крыльчатые насосы (четырехкратного действия) отличаются от других ручных насосов меньшей массой и более высокой подачей. Кроме того, чтобы привести их в действие, требуется меньшее усилие. Однако эти насосы могут засасывать жидкость снизу только в том случае, если сам насос и его всасывающая труба будут предварительно залиты перекачиваемой жидкостью.

Рис. Ручной крыльчатый насос:

1, 2, 3, 4 - внутренние полости, 5, 6 - вса­сывающие клапаны, 7, 8- нагнетательные клапаны, I, II— соответственно прямое и об­ратное движение крыльчатки