Работоспособность насоса определяет безотказность работы всего гидропривода машины. В случае его отказа, ни один из гидродвигателей не может быть приведен в действие. Гидронасосы и гидромоторы, очень часто обратимые гидромашины и имеют лишь некоторые отличия. Правда, аксиально-поршневые насосы для закрытых схем гидропривода содержат дополнительные гидроэлементы, о которых будет сказано ниже.
Гидронасос предназначен для обеспечения перемещения рабочей жидкости в процессе преобразования механической энергии приводного двигателя внутреннего сгорания или электромотора в энергию потока рабочей жидкости, поэтому назначение насоса - нагнетание рабочей жидкости в трубопроводы. Обычно гидронасос считается источником создания давления в гидравлической системе. Однако такое определение неточно, так как для получения давления должно быть создано сопротивление потоку рабочей жидкости в виде внешней нагрузки на валу гидромотора или гидроцилиндра.
Источник фото: belrus-nn.ruОсновной параметр любого гидронасоса - это рабочий объем
Гидромотор преобразует энергию потока рабочей жидкости, развиваемую гидронасосом, в энергию вращения выходного вала для приведения в действие исполнительного механизма машин и оборудования.
Основными параметрами любого гидронасоса являются рабочий объем V, номинальное давление Рном и номинальная частота вращения nном, а производными - производительность (подача) Qном, потребляемая мощность Nном , а также полный КПД h. В гидроприводах самоходных машин применяются роторно-вращательные и роторно-поступательные насосы, которые по виду рабочих органов разделяют на:
- поршневые;
- шестеренные;
- шиберные (пластинчатые).
По углу между осями блока и поршня различают:
- аксиально-поршневые;
- радиальные.
По механизму передачи движения аксиально-поршневые гидронасосы классифицируют на следующие типы:
- с наклонным блоком;
- с наклонным диском (шайбой).
В свою очередь радиально-поршневые гидронасосы подразделяют на:
- кулачковые;
- кривошипные.
Гидронасосы могут быть выполнены с нерегулируемым и регулируемым рабочим объемом и предназначены для работы как в режиме объемного насоса, так и в режиме объемного гидромотора (насоса-мотора) с реверсивным и нереверсивным направлениями потока.
Сравнительная оценка основных параметров гидромашин различных типов показывает, что каждый тип имеет определенные конструктивные особенности, которые определяют область их использования, целесообразную с технической и экономической точек зрения.
Источник фото: hydrott.ruГидронасосы могут быть выполнены с регулируемым и нерегулируемым рабочим объемом
Шестеренные гидронасосы широко используются в мобильных машинах небольшой мощности при низком и среднем давлении в гидросистеме. Они менее требовательны к чистоте рабочей жидкости и имеют меньшую стоимость по сравнению со стоимостью гидронасосов других типов, но характеризуются более низким ресурсом по сравнению с аксиально-поршневыми насосами.
Применение аксиально-поршневых гидронасосов наиболее целесообразно при среднем и высоком давлении в гидросистемах мобильных машин и цикличном характере изменения внешней нагрузки. Дополнительные устройства обеспечивают реверсирование потока и изменение подачи.
Роторные гидромоторы классифицируют (ГОСТ 17752-81) по конструкции рабочей камеры на:
- шестеренные гидромоторы;
- коловратные гидромоторы;
- винтовые гидромоторы;
- шиберные (пластинчатые) гидромоторы;
- поршневые гидромоторы,
- гидромоторы обладающие обратимостью.
По числу рабочих циклов в каждой камере за один оборот выходного вала гидромоторы разделяют на:
- гидромоторы однократного действия (одноходовые);
- гидромоторы многократного действия (многоходовые).
Аксиально-поршневые насосы имеют более высокий полный КПД, по сравнению с КПД шестеренных и пластинчатых насосов. Объемный КПД аксиально-поршневых насосов начинает заметно снижаться только при вязкости рабочей жидкости менее 10 мм 2/с, для пластинчатых насосов этот предел вязкости составляет 50-80/с, а для шестеренных - 80 мм 2/с.
Источник фото: ufa.doski.ruАксиально-поршневые насосы имеют более высокий полный КПД
При выборе предпочтительной модели из наиболее распространенных конструкций аксиально-поршневых насосов следует учитывать, что при прочих равных условиях гидронасосы с шатунной кинематикой имеют следующие преимущества:
- возможность работы в насосоном и моторном режимах в открытой и в замкнутой гидросистемах;
- высокую всасывающую способность, обеспечивающую удовлетворительное заполнение рабочего объема при широком диапозоне изменения вязкости рабочей жидкости, что особенно важно для гидроприводов самоходных машин, эксплуатируемых на открытом воздухе при широком диапозоне изменения температуры;
- относительно меньшую чувствительность к чистоте рабочей жидкости (могут надежно работать при тонкости фильтрации до 40 мкм);
- возможность встраивания регуляторов давления и расхода, а также вспомогательного насоса для питания сис темы управления и подпитки.
В аксиально-поршневых гидронасосах с наклонным блоком цилиндров использована унифицированная конструкция качающих узлов, различающихся только габаритными размерами. Это создало предпосылки для организации их массового производства на автоматических и поточных линиях, основанного на принципе специализации деталей и сборочных единиц.
В гидроприводах самоходных машин наиболее часто применяют реверсивные по направлению вращения аксиально-поршневые и радиально-поршневые гидромоторы с нерегулируемым и реже с регулируемым рабочим объемом.
Источник фото: kran.asiaВ отечественных авто применяются в основном аксиально-поршневые гидромоторы
В отечественных самоходных машинах с гидроприводом применяются в основном аксиально-поршневой гидромотор с регулируемым рабочим объемом, обеспечивающие бесступенчатое изменение частоты вращения исполнительных механизмов с минимальными потерями энергии. Гидромоторы, используемые при большой частоте вращения, условно называют средне- или высокооборотными (низкомоментными). Гидромоторы, предназначенные для создания большого крутящего момента при малой угловой скорости, принято условно называть высокомоментными.
В объемах гидроприводах самоходных машин наиболее широко применяются шестеренные гидромоторы, аксиально-поршневые гидромоторы, радиально-поршневые и реже пластинчатые гидромоторы. Тип и исполнение гидромоторов выбирают по основным параметрам с учетом назначения и условий их эксплуатации.
Источник: Московский Государственный автомобильно-дорожный институт,
Министерство транспорта РФ, Главгостехнадзор России