Соловьев Д.А., Русинов А.В. Шестеренные гидравлические машины

Подождите немного. Документ загружается.

Насосы НШ-32 и НШ-46 унифицированы, их шестерни

отличаются только длиной зуба, что и определяет рабочий объем, а,

следовательно, и производительность этих насосов.

Рис. 3. Схема действия шестеренного насоса:

а – левого вращения; б – правого вращения.

Насосы типа НШ обратимы и путем небольших переделок могут

быть превращены в гидромоторы. Для этого под крышкой насоса

вместо пластины 17 (см. рис. 2) с уплотнительным кольцом 16

устанавливают две пластины и два кольца, располагая их

симметрично относительно втулок 15. Для лучшего уплотнения

гидромотора при любом направлении вращения в уплотнительном

кольце делают П-образное сечение с кромками, обращенными

внутрь кольца. Для разгрузки полости сальника 4 от действия

просочившегося масла в торец корпуса вворачивают штуцер, к

которому присоединяют дренажную трубку. По этой трубке масло

отводится в бак.

1.3. Насосы типа НШ-У

Насосы типа НШ-У (рис. 4) имеют более совершенную

конструкцию (буква У означает «унифицированные») и отличаются

от насосов типа НШ следующим. Вместо разгрузочной пластинки с

уплотнительным кольцом введена сплошная резиновая

уплотнительная манжета 10, которая зажата между крышкой 1 и

корпусом 5. В цилиндрические отверстия манжеты вставлены

резиновые кольца 14 (рис. 4, б) с прилегающими к крышке

стальными тонкими шайбами 9 (рис. 4, а) для уплотнения передних

опорных втулок. Резиновые кольца 14 препятствуют выдавливанию

манжеты в зазор между хвостовиком втулки и отверстием в крышке.

Рис. 4. Шестеренный насос типа НШ-У: а – в разобранном

виде; б – в собранном виде; 1 – крышка; 2 – ведущая

шестерня; 3 – ведомая шестерня; 4 – втулки; 5 – корпус

насоса; 6 – болты; 7 – алюминиевый клиновидный

вкладыш; 8 – резиновое уплотнение; 9 – металлические

шайбы; 10 – уплотнительная манжета; 11 –

опорное кольцо; 12 – манжета; 13 – стопорное кольцо;

14 – резиновое кольцо манжеты; А – пространство под

крышкой; Б – канал

В насосах НШ-У нет запорных пружин для фиксации опорных

втулок, поэтому последние вставлены в корпус насоса без разворота.

Для лучшей фиксации втулки к корпусу колодец в крышке под

ведомую шестерню расточен по диаметру на 0,5 мм больше.

Для снижения давления на подшипники (опорные втулки) и

уменьшения износа поверхностей подшипников и их цапф на торцах

опорных втулок, прилегающих к торцам шестерен, сделаны

дугообразные разгрузочные канавки 22 мм. Для подвода смазки к

подшипнику на торце от стыковой плоскости опорной втулки к

осевому отверстию сделана канавка 0,40,6 мм.

Для того, чтобы предотвратить утечки жидкости из полости А, во

всасывающую полость насоса на стороне всасывания в расточку

корпуса диаметром 59 мм вставлены клиновые резиновые

уплотнения 8 и алюминиевый клиновой вкладыш 7. Жидкость,

просочившаяся через зазор между передними втулками и цапфами

шестерен, поступает через отверстие в крышке и осевое отверстие в

ведомой шестерне в канал, соединяющий кольцевые выточки

колодцев на дне корпуса с полостью всасывания.

В комплект алюминиевой крышки 1 входят манжета 12, которая

уплотняет хвостовик ведущей шестерни, опорное 11 и стопорное 13

кольца. Крышку 1 крепят к корпусу 5 насоса болтами 6 с

пружинными шайбами.

Чтобы внутренние потери жидкости в насосе через зазоры между

торцевыми поверхностями шестерен и втулок оставались

минимальными при длительной эксплуатации, в конструкции насоса

типа НШ-У применен автоматический поджим. Рабочая жидкость из

полости нагнетания насоса поступает по пазу в полость А (рис. 5, б)

над передними опорными втулками и поджимает подвижные втулки

к торцам шестерен, устраняя зазор между ними.

При наличии давления жидкости в полости А создается сила,

поджимающая подвижные втулки к торцам шестерен насоса. Со

стороны зубьев также действует давление жидкости, но на меньшую

площадь, которое создает отжимающее усилие. Прижимающее

усилие втулки к торцам шестерен незначительно превосходит

отжимающее усилие, поэтому сохраняется необходимая масляная

пленка между трущимися поверхностями опорных втулок и

шестерен.

Рабочая жидкость, которая протекает через зазоры между

опорными втулками и цапфами шестерен, поступает через отверстие

в ведомой шестерне в полость Б, соединенную с полостью

всасывания. Торцевой износ по высоте качающего узла (шестерен и

втулок) насоса не влияет на уплотняющие свойства манжеты 10, так

как она зажата между крышкой и корпусом; следовательно, при

проседании качающего узла за счет износа на 2...3 мм всасывающая

полость будет изолирована от нагнетательной, и передние втулки

будут поджаты постоянной силой.

Насосы типа НШ-У бывают как правого, так и левого вращения.

На заводе-изготовителе их собирают только для правого или только

для левого вращения. Порядок переналадки насосов типа НШ-У с

правого вращения на левое и наоборот такой же, как и насосов типа

НШ.

Основные технические характеристики насосов типа НШ и

НШ-У, применяемых в мелиоративных и строительных машинах

приведены в табл. 1.

1.4. Другие разновидности шестеренных насосов

Насосы типа НШ-К

Конструкция этих насосов принципиально отличается от насосов

НШ и НШ-У. Вместо четырех втулок в корпус 8 (рис. 5) вставлены

подшипниковый блок 2, в котором вращаются ведущая 1 и ведомая

3 шестерни и уплотняющий блок 5. Последний представляет собой

другую половину подшипника и служит для радиального

уплотнения зубьев. Для этого в центральной части блока выполнены

два сегмента с точно обработанной внутренней поверхностью,

охватывающей вокруг каждой шестерни дугу, равную примерно 1,5

шага зубьев. Эти дуги ограничивают зону высокого давления.

Торцевое уплотнение шестерен обеспечивается поджимными

пластинами 7, которые установлены в пазах уплотняющего блока по

обе стороны шестерен. В пластинах и верхнем торце блока 5

имеются фигурные углубления под резиновые прокладки 6. Насос

закрыт крышкой 4 с резиновым уплотнительным кольцом 9

круглого сечения.

Рис. 5. Насос НШ-К: 1 – ведущая шестерня; 2 –

подшипниковый блок; 3 – ведомая шестерня; 4 –

крышка; 5 – уплотняющий блок; 6 – прокладка; 7 –

поджимные пластины; 8 – корпус; 9 – уплотнительное

кольцо

Такая конструкция обеспечивает высокую точность

расположения шестерен и их надежное уплотнение.

Таблица 1 Техническая характеристика шестеренных насосов

Показатель

Марка насосов

НШ-6-Т1

НШ-6-Е-2

НШ-10-Е-2

НШ-32-У-2

НШ-32-2

НШ-50-У-2

НШ-50-2

НШ-50-3

НШ-67-2

НШ-67-3

НШ-100-2

НШ-100-3

НШ-160-2

НШ-160-3

Рабочий объем насоса,см

6,3 6,3 10 31,7 31,5 49,1 48,8 48,8 69 69 98,8 98,8

162,

Давление на выходе, МПа

номинальное

максимальное

2,5

4,0

2,5

4,0

17,5

Давление на входе в насос,

МПа

минимальное

максимальное

0,074

0,12

0,074

0,12

0,074

0,12

0,08

0,12

0,08

0,12

0,085

0,12

0,085

0,12

0,08

0,12

0,08

0,12

0,08

0,12

0,08

0,12

0,08

0,12

0,08

0,12

0,08

0,12

Частота вращения вала, об/

мин

минимальная

номинальная

максимальная

700

2000

2500

960

1920

3000

960

1920

3000

960

1920

2400

960

1920

2400

960

1920

2400

960

1920

2400

960

1920

2400

960

1500

2000

960

1500

2000

960

1500

2000

960

1500

2000

960

1500

2000

Номинальная объемная

подача, л/мин

17,7 56 55,6 86,2 86,2 86,2 96,2

139,

299,

Мощность, потребляемая

насосом, кВт

5,5 16 15,3 25,7 24,8 27,2 24,9 28,4 37,5 42,8 63 72

КПД насоса, не менее 0,83 0,82 0,83 0,83 0,83 0,83 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

Коэффициент подачи

насоса, не менее

0,92 0,92 0,92 0,92 0,92 0,92 0,94 0,94 0,94 0,94 0,94

Масса без

присоединительной

арматуры, кг

2,5 5,6 6,8 6,3 7,4 7,47 17,5 17,5 17,6 44,3 44,3

Преимущества насосов типа НШ-К:

постели подшипников скольжения выполнены моноблоком за

одну расточку, что устраняет возможность перекосов;

уменьшена зона высокого давления, что разгружает корпус

насоса в 6-8 раз;

насос имеет автоматическую компенсацию радиальных и

осевых (торцевых) зазоров по мере износа трущихся деталей;

конструкция насоса допускает возможность секционирования

при одном приводном вале;

насос имеет меньшее количество деталей и более простую

конструкцию уплотнений, а, следовательно, и большую надежность;

конструкция насоса позволяет повысить рабочее давление до 25

МПа;

приводной вал насоса выходит через донышко корпуса, а не

через крышку, что придает конструкции значительную жесткость.

Для соединения вала привода с валом насоса служит зубчатая

муфта с закругленными по длине зубьями. Хвостовики валов

ведущих шестерен всех модификаций насосов имеют шесть шлицев;

размеры валов и шлицев разные.

Устанавливая насос в цепь гидросистемы, необходимо его

всасывающую полость соединить трубопроводом, внутренний

диаметр которого не меньше диаметра всасывающего отверстия, с

баком гидросистемы, а нагнетательную полость - с напорной

полостью распределителя. Трубопровод, соединяющий бак с

насосом, должен иметь как можно меньше местных сопротивлений

(перегибы, местные сужения).

Нужно следить за правильностью включения насоса в

гидросистему трактора или машины, чтобы избежать выдавливания

сальника ведущего валика насоса.

Направление вращения насоса должно соответствовать

направлению вращения его привода. Направление вращения насоса

указывают на этикетке, а на корпусе - место входа рабочей

жидкости.

К насосам обычно предъявляют определенные эксплуатационные

требования. При отрицательных температурах в начале работы

необходимо рабочую жидкость прогреть до температуры 15 °С. Для

этого нужно включить насос без нагрузки и работать до достижения

желаемой температуры.

Запрещена эксплуатация насоса при температуре рабочей

жидкости ниже 15

С и выше 80

С, содержании в ней воды и

механических примесей выше установленных норм, применение в

качестве рабочей жидкости масел.

На корпусе насоса со стороны всасывания наносится надпись

«Вход». Направление вращения насоса указано на этикетке: в

насосах типа НШ-У и НШ-Е - на дне корпуса, а в насосах типа НШ-

К - на крышке насоса. По этим надписям обнаруживают

всасывающую полость и определяют направление вращения.

Если насос вращается в направлении, которое не соответствует

указанному на этикетке, тогда нужно его поставить вертикально

приводным валиком вверх, повернув корпус так, чтобы надпись

«Вход» была обращена к наблюдателю. Ведущую шестерню насоса

легко узнать по шлицевому концу валика. Если она находится слева

от наблюдателя, то насос правого вращения (по часовой стрелке),

если справа – левого (против часовой стрелки). При отсутствии

этикетки и надписи «Вход» необходимо снять с насоса

соединительные муфты и по большему диаметру отверстия в

корпусе насоса НШ-У или в обоймах насоса типа НШ-К определить

направление всасывания, а затем - направление вращения.

Двухсекционные насосы

Изготовляют два типа двухсекционных шестеренных насосов -

НШ-32-10-2 с рабочим объемом секций 32 и 10 см

и НШ-10-10-2 с

объемом секций 10 см

. Секции этих насосов рассчитаны на

номинальное рабочее давление 14 МПа.

Двухсекционные шестеренные насосы предназначены для

одновременного нагнетания рабочей жидкости двумя

самостоятельными потоками в гидравлические системы (например,

в гидросистему трактора для управления навесными машинами или

гидросистему усилителя рулевого управления трактора).

Двухсекционный насос состоит из двух самостоятельных

насосов, которые размещены в сопряженных корпусах и приводятся

в действие от одного вала, но имеют самостоятельные всасывающие

и нагнетательные трубопроводы.

Заводы-изготовители собирают насосы правого или левого

вращения. Собранный насос нереверсивный.

Преимущества двухсекционных насосов:

- для вращения вала насосов нужен только один привод;

- место, занимаемое двухсекционным насосом, меньше, чем

двумя отдельными;

- масса двухсекционного насоса примерно на 13 % меньше массы

двух односекционных;

- более простое и удобное техническое обслуживание;

- компактная конструкция насоса.

К недостаткам двухсекционных насосов можно отнести

следующее. Две параллельные гидросистемы на тракторе или

сельскохозяйственной машине работают в разных режимах.

Например, одна гидросистема работает непрерывно, а вторая - со

значительными перерывами, но обе секции насоса работают