Гидравлические насосы представляют из себя устройство, преобразующее механическую энергию в гидравлическую. Крутящий момент и частота вращения с помощью них превращается в подачу и давление. Данные агрегаты могут работать по различным принципам, однако сохраняется общее назначение работы – вытеснение жидкости. Это удобные и простые в использовании устройства, применяющиеся в строительстве и не только. Они относятся к основной части гидросистемы автокранов и другой техники, нефтегазовых, железнодорожных и лесоперерабатывающих машин.
Основные параметры гидронасосов
Главные части гидронасоса – две изолированные камеры. Это камера нагнетания и всасывания, через которые проходит жидкость. Наполнение камеры нагнетания жидкостью приводит к повышению давления, что заставляет поршень двигаться. Это основной принцип работы агрегата, но среди них выделяется множество видов, отличающихся техническими характеристиками.
Три главных параметра любого гидронасоса – объем, давление и частота. Под объемом понимается количество рабочей жидкости, необходимого для одного оборота аппарата. У каждого устройства собственный показатель максимального рабочего давления и частота вращения в оборотах в минуту.
По этим характеристикам гидронасосы разделяются на отдельные виды. Среди основных выделяются ручные, радиально-поршневые, аксиально-поршневые и шестеренные. Кроме них применяются и более редкие варианты. В целом, гидравлические насосы можно разделить на три большие группы по рабочему органу агрегата: поршень, шестерня или пластина. Уже они разделяются на подвиды, одни из которых более популярны в строительстве, другие нет. Данные подвиды обладают своими плюсами и минусами, но главными свойствами хорошего гидронасоса можно выделить надежность, прочный корпус и компактность.
Как работает гидравлический насос
Основное применение гидронасосов – преобразование механической энергии в гидравлическую. Подача и усиление давление происходит благодаря крутящему моменту или частоте вращения механизма. Агрегат работает по принципу вытеснения жидкости. Объемные насосы (работающие по этому принципу) создают необходимую нагрузку за счет передвижения рабочей жидкости из места всасывания в место нагнетания. Между этими участками отсутствует прямая связь, потому гидронасосы успешно применяются при повышенном давлении основной гидросистемы. Передвижение жидкости между внутренними элементами устройства происходит благодаря общей работе механики и атмосферному давлению.
Классификация объемных насосов
Чаще всего гидравлические насосы разделяются по ведущему признаку: поршневое это или непоршневое устройство. В строительстве и других сферах больший спрос заслужили поршневые виды из-за лучших показателей в максимальном давлении (до 5000 МП). Поршневые насосы делятся на несколько подвидов, тогда как к непоршневым типам относятся аппараты, работающие с пластиной или шестерней.
Объемные насосы с поршнем подразделяются на следующие подвиды:
- Ручной. Это простейшая форма. Они нашли свое применение в гидродвигателях вспомогательных элементов. Движение поршня происходит с помощью рычага. Ручные насосы обладают малой производительностью и применяются чаще всего в качестве аварийного источника гидравлической энергии.
- Радиально-поршневой. Гидравлические насосы высокого давления, применяющиеся в гидросистемах машин с показателями выше 40 МПа. У них низкая частота вращения (до 2000 об/мин) и возможность длительно поддерживать давление до 100 МПа. Главным минусом этого подвида является большая масса устройства. Радиально-поршневые насосы делятся на устройства с эксцентричным ротором или эксцентричным валом.
- Аксиально-поршневые. Являются самым популярным типом поршневых объемных насосов. Обладают наилучшими показателями КПД и производительности. Кроме того, выделяются высокой максимальной частотой – 5000 оборотов. Специализированные разновидности аксиально-поршневых насосов способны работать на частоте вращения до 20000 оборотов в минуту при давлении до 40 МПа.
В шестеренных гидравлических насосах основными элементами вместо поршня являются две шестерни. Чаще всего применяются в гидросистемах с низким давлением. Сюда можно отнести сельскохозяйственную технику, мобильную гидравлику и дорожную спецтехнику. Из-за малых габаритов и веса обладают КПД на уровне 0,85 и коротким сроком службы при давлении выше 20 МПа. Они делятся на шестеренные насосы внешнего и внутреннего зацепления: основные отличия – частота вращения, уровень шума и пульсаций.
В пластинчатых гидронасосах вытеснителями являются пластины (шиберы). Такие шиберные насосы чаще всего применяются в специфических задачах: перекачка аэрозолей, растворителей, смазок, сжиженного газа, фреона и т.п. Они обладают большим объемом при низком давлении и частоте работы до 1500.
Применение гидронасосов
К основным сферам применения различных видов гидронасосов относятся нефтеперерабатывающая промышленность, строительство, дорожные и железнодорожные работы, лесопереработка и газовая отрасль. Определенные подвиды гидравлических насосов могут эксплуатироваться в самых разных отраслях. Данные устройства можно встретить в гидросистемах погрузчиков, экскаваторов, комбайнов, буровых установок, прессах и в строительном оборудовании.
Критерии выбора насоса
Выбор гидравлического насоса в первую очередь должен основываться на его назначении. Большую роль играет экономическая часть эксплуатации – выгода от применения выбранного типа. Основное внимание уделяется таким параметрам, как давление рабочей жидкости, класс чистоты и вязкости жидкости. В зависимости от свойств жидкости будет отличаться конечная мощность устройства и особенности его работы. Сначала определяется необходимая мощность, соответствующая гидросистеме, далее необходимый объем. С этими параметрами высчитывается реальная подача гидронасоса и подбирается лучший вариант для установленных условий работы.
