Полноценная и безаварийная эксплуатация двигателей внутреннего сгорания, а также других механизмов, требующих постоянной циркуляции масла в системах смазки ответственных узлов, невозможна без использования масляных насосов. Так же такие агрегаты служат для подачи синтетических масел в рабочие цилиндры гидравлических прессов, вспомогательного оборудования сельскохозяйственных комбайнов, погрузчиков, бульдозеров и другой дорожной техники. Кроме того, возможно применение этих устройств для перекачки вязких нефтепродуктов и масел на предприятиях по переработке нефти-сырца, а также на складских терминалах по их отгрузке.
Как устроен масляный насос
Принцип действия таких насосов основан на циклическом изменении объема рабочей камеры. Агрегаты этого вида подразделяются на три группы.
Шестеренные насосы
Конструкция масляного насоса шестеренного типа включает в себя корпус герметичного исполнения, выполненный из алюминиевого сплава и укомплектованный всасывающим, а также нагнетательным каналами. Внутри корпуса расположена пара шестеренок, находящихся во взаимном зацеплении, причем одна из них соединена с коленчатым валом двигателя или валом отбора мощности и является ведущей. В случае использования шестеренных агрегатов для перекачивания масел на складах в качестве привода могут использоваться электродвигатели, в том числе взрывозащищенного исполнения.
Рисунок 1 Шестеренный масляный насос с внешним зацеплением
Кроме того, гидравлические устройства этой группы снабжаются сальниками и прокладками, предотвращающими протекание рабочей жидкости, а также редукционным клапаном, с помощью которого производится сброс масла в основную емкость, если его давление превысит допустимые значения.
По типу зацепления шестерен насосы подразделяются на агрегаты внешнего и внутреннего зацепления. В первой подгруппе ведомая и ведущая шестеренки имеют внешние зубья и одинаковые размеры. В корпусе устройства они располагаются рядом друг с другом (рис.1). Недостатком насосов с таким зацеплением является низкая производительность на малых оборотах двигателя.
В агрегатах второй подгруппы (рис.2) в ведущей шестерне зубья расположены на внешнем ободе. Она располагается внутри ведомой, на которой нарезаны внутренние зубья. Благодаря тому, что оси рабочих шестерен сдвинуты друг относительно друга, между поверхностью зубьев образуется полукруглый зазор. Насосы этой подгруппы имеют компактные размеры и позволяют создать более высокое давление по сравнению с агрегатами внешнего зацепления.
Рисунок 2 Масляный шестеренный насос с внутренним зацеплением
К сожалению, величина давления шестеренных насосов зависит только от частоты вращения приводного вала и не может регулироваться при помощи сторонних устройств.
Роторные насосы
Устройство и работа масляного насоса роторного типа напоминает шестеренчатые агрегаты с внутренним зацеплением. Отличаются только рабочие органы, при помощи которых осуществляется сжатие масла. В насосах этой конструкции функции ведомой шестерни выполняет неподвижно закрепленный статор, а вместо ведущей шестеренки используется подвижный ротор. Кроме того, число выступов ротора не превышает четырех. Как и в шестеренных агрегатах, привод гидравлических роторных насосов осуществляется от коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, а контроль давления выполняется с помощью редукционного клапана.
Рисунок 3 Роторный масляный насос
Главным преимуществом некоторых моделей роторных агрегатов является возможность автоматической поддержки заданного уровня давления. Это достигается посредством подвижного статора, положение которого может изменяться с помощью специальной пружины. При повышении или снижении частоты вращения коленвала двигателя происходит колебание давления масла, создаваемое насосом. В зависимости от заданной величины необходимого давления, пружина перемещает статор в ту или иную сторону, тем самым изменяя зазор между ротором и статором, а значит и объем рабочей камеры.
Пластинчатые насосы
Агрегаты этой группы могут применяться как для создания давления минерального масла в гидравлических системах автомобильной техники, кузнечно-прессового оборудования, металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков, так и перекачивания продуктов с высокой вязкостью.
Элементы конструкции масляного насоса пластинчатого типа:
Рисунок 4 Пластинчатые (шиберные) насосы
• герметичный корпус с впускным и выпускным патрубками;
• статор;
• ротор;
• подвижные пластины.
Оси вращения ротора и статора расположены таким образом, что в нижней части рабочей камеры образуется зазор серповидной формы. Кроме того, в теле ротора прорезаны специальные пазы, в которые вставлены подвижные пластины. Вращение ротора приводит к возникновению центробежной силы, вынуждающей пластины выдвигаться. В результате этого две соседние пластины образуют отдельные камеры переменного объема, в которых происходит сжатие и перенос масла от всасывающего отверстия к нагнетающему патрубку.