Роторные насосы

Роторные (или ротационные) насосы относятся к группе объемных насосов, работающих по принципу вытеснения жидкости из рабочей камеры. В качестве вытеснителей здесь используются зубья шестерен, червячные винты, пластинки и т. п. Поступающая в насос жидкость заполняет объем впадин между зубьями, винтовые вырезы червячных винтов и т. д. В отличие от пор­шневых насосов вытеснители роторных насосов имеют не возвратно-поступательное, а непрерывное вращательное движение вокруг оси. Клапанов здесь нет, а напорная камера от всасывающей отсекается самими вытеснителями.

Отсутствие возвратно-поступательного движения и связанных с ним больших сил инерции, отсутствие клапанов и довольно равномерная подача (вследствие большого числа вытеснителей, находящихся в различных фазах зацепления) обеспечивает возможность работы этих насосов с высоким числом оборотов (например до 500 об/мин).

Все ротационные насосы, за небольшим исключением, очень чувствительны к загрязнению жидкости. Если она содержит абразивные частицы, очень быстро изнашиваются трущиеся части насосов и нарушается уплотнение. Поэтому такие насосы преимущественно применяют при перекачке чистых жидкостей (масел, жидкого горючего и пр.).

К ротационным относятся шестеренчатые, червячно-винтовые, коловратные, ротационно-лопаточные и другие насосы.

Устройство и принцип работы насосов этого типа по­ясним на примере шестеренчатого насоса (рис. 11).

Шестеренчатый или зубчатый насос имеет пару шестерен, находящихся в зацеплении. Шестерни помещены в корпус насоса с малыми торцовыми и радиальными зазорами.

Одна из шестерен (в данном случае нижняя В) является ведущей. Она закреплена на валу О шпонкой. Вал выводится из корпуса и имеет на конце шкив (5) или муфту для привода от двигателя. Вторая шестерня А (ведомая) получает вращение от шестерни В и является отсекателем, отделяющим напорную камеру от всасывающей.

При вращении шестерен (по направлению стрелок) жидкость из всасывающей камеры Е захватывается их

Рис. 11. Шестеренчатый насос.

впадинами и переносится у стенок корпуса в камеру нагнетания М, где и вытесняется зубьями при их входе в зацепление.

Из рисунка 12 видно, что в шестернях с прямым зубом происходит запирание части жидкости в пространстве О между двумя парами зубьев.

При вращении шестерен этот объем непостоянен: сначала уменьшается, а потом увеличивается. В соответствии с этим давление в простран­стве О также меняется. При увеличении этого давления нагрузка на валы шестерен.

Рис. 12. Схема запирания части объема жидкости в пространстве между двумя парами зубьев в шестернях с прямым зубом

При снижении давления образуется глубокий вакуум, сопровождающийся появлением кавитации в насосе и последующим разрушением поверхности зубьев. Чтобы уменьшить вредные последствия запирания жидкости в пространстве между зубьями, необходимо использовать шестерни с шевронным зубом.

Шестеренчатые насосы компактны, просты по устройству, дешевы и надежны в работе. В лучших насосах к.п.д. не превосходит 0,6-0,7. Они широко применяются в масляном хозяйстве гидростанций, в строительных и дорожных машинах.