Аксиально-поршневой насос — это гидравлическая машина объёмного типа, которая преобразует механическую энергию вращения приводного вала в энергию потока рабочей жидкости под высоким давлением. Название происходит от расположения поршней — они двигаются параллельно оси вращения вала.
Принцип работы:
При вращении вала поршни внутри цилиндрического блока совершают возвратно-поступательные движения. Это приводит к изменению объёма рабочих камер:
- Увеличение объёма при движении поршня в одну сторону создаёт разрежение — жидкость всасывается из бака.
- Уменьшение объёма при обратном ходе — жидкость под давлением выталкивается в напорную магистраль.
Чтобы снизить пульсацию подачи жидкости, в насосе обычно устанавливают нечётное количество поршней (например, 5, 7 или 9). Это позволяет «сгладить» подачу за счёт смещения фаз их работы.
Конструкция:
К базовой комплектации аксиально-поршневого насоса относятся:
- Основной вал — передаёт вращающий момент от двигателя или коробки отбора мощности.
- Поршни (плунжеры) — расположены в блоке цилиндров.
- Блок цилиндров (ротор) — вращающаяся деталь с осевыми отверстиями.
- Распределительный диск (распределитель) — неподвижная часть, прижатая к торцу блока цилиндров. Имеет два серповидных окна: одно соединено с линией всасывания, другое — с линией нагнетания.
- Корпус — вмещает все детали и формирует каналы для подвода и отвода рабочей жидкости.
Виды аксиально-поршневых насосов:
По способу передачи движения поршням выделяют два основных типа:
1. Насосы с наклонным диском (шайбой). Поршни упираются в диск, установленный под углом к валу. При вращении вала поршни скользят по диску и совершают возвратно-поступательное движение.
2. Насосы с наклонным блоком цилиндров. Сам блок с цилиндрами установлен под углом к приводному валу. Поршни соединены с валом через шатуны и при вращении совершают ход всасывания и нагнетания.
Также насосы классифицируются по возможности регулирования:
- Нерегулируемые — имеют постоянный угол наклона шайбы или блока, а значит, и постоянную производительность.
- Регулируемые — угол наклона можно изменять (вручную, механически, гидравлически или электронно), что позволяет плавно менять рабочий объём и производительность насоса на ходу.
Преимущества:
- Высокая мощность при небольших размерах и весе. Такие насосы развивают давление до 35–40 МПа.
- Высокий КПД — до 90–95% благодаря минимальным зазорам между деталями и продуманной гидродинамике.
- Возможность плавной регулировки подачи без остановки работы системы.
- Способность работать на высоких оборотах (до 4000 об/мин в стандартном исполнении).
- Самовсасывающая способность.