Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Аксиально-поршневой насос — это роторная объёмная гидромашина, в которой рабочая жидкость подаётся поршнями (плунжерами), расположенными вокруг оси приводного вала, а возвратно-поступательное движение поршней задаётся наклоном опорного диска или блока цилиндров. Чтобы понять, как работает аксиально-поршневой насос, достаточно проследить один цикл: при вращении блока поршни попеременно выдвигаются и вдвигаются, рабочие камеры то увеличиваются (всасывание), то уменьшаются (нагнетание), а торцовый распределитель направляет поток к линиям всасывания и напора.
Такая компоновка даёт высокое рабочее давление, плавно регулируемую подачу и обратимость — способность той же машины работать гидромотором. Поэтому аксиально-поршневой гидронасос занял ключевое место в объёмном гидроприводе мобильной и стационарной техники. Ниже разобраны устройство и принцип действия, два конструктивных типа (с наклонным диском и с наклонным блоком), формула рабочего объёма и подачи, регулирование производительности, диапазоны давления и область применения.
Аксиально-поршневой насос относится к объёмным роторно-поршневым гидромашинам: его рабочий процесс основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении её из камеры. Поршни размещены вокруг оси вращения, а их оси параллельны оси блока цилиндров или составляют с ней небольшой угол — именно «осевое» (аксиальное) расположение и дало машине название.
За один оборот вала каждый поршень совершает полный цикл: ход всасывания и ход нагнетания. Объём поданной жидкости определяется суммарным изменением объёма рабочих камер.
Чтобы поршни двигались возвратно-поступательно, опорную поверхность наклоняют относительно оси вала. На стороне, где поршень выдвигается из цилиндра, камера сообщается с линией всасывания; на стороне, где поршень вдвигается, — с линией нагнетания. Разделяет эти зоны неподвижный торцовый распределительный диск с двумя серповидными окнами (каналами), к которому плотно прижат вращающийся блок цилиндров.
Несмотря на различия исполнений, набор основных узлов общий. Жёсткое прижатие блока цилиндров к распределителю и точная обработка поверхностей определяют объёмный КПД и ресурс машины.
Вытеснителем служит поршень или плунжер: поршень может быть относительно коротким и широким, тогда как плунжер отличается заметно большим отношением длины к диаметру. Число поршней в большинстве конструкций невелико; предпочтение отдают нечётному количеству — это улучшает равномерность подачи и балансировку ротора.
Распределение жидкости в аксиально-поршневой машине — торцового типа: оно образуется торцами блока цилиндров с открывающимися окнами и поверхностью распределительного диска. Качество прилегания этих поверхностей напрямую влияет на утечки и объёмный КПД.
По кинематической схеме аксиально-поршневые гидромашины делят на два типа. Граница «аксиальности» — угол между осью блока цилиндров и осями поршней не более 45°; при больших углах машину относят уже к радиально-поршневым.
Блок цилиндров соосен приводному валу и вращается вместе с ним, а поршни опираются торцами (через башмаки-подпятники) на неподвижный наклонный диск. За счёт наклона диска при вращении блока поршни совершают возвратно-поступательное движение. Кинематическая основа — кулачкового типа.
Здесь под углом к оси приводного вала установлен сам блок цилиндров, а поршни связаны с ведущим фланцем вала шатунами. Корпус такой машины часто имеет V-образную форму. Кинематическая основа — шатунная (кривошипно-шатунный механизм с пространственной кинематикой).
Обе схемы выпускают в регулируемом и нерегулируемом исполнении, а также реверсивными: смена знака угла наклона меняет направление потока без переключения магистралей.
Теоретическая (идеальная) подача объёмного насоса пропорциональна его рабочему объёму и частоте вращения вала. Рабочий объём — это суммарный объём жидкости, вытесняемой всеми поршнями за один оборот вала.
q = (π·d²/4)·z·h
d
z
h
h = D·tg α
h = D·sin α
D
α
Qт = q·n
Q = q·n·ηоб
n
ηоб
h = 0
Действительная подача всегда меньше теоретической из-за внутренних утечек. Поэтому при подборе ориентируются на действительную подачу с учётом объёмного КПД, а не на геометрический рабочий объём.
Главное эксплуатационное достоинство аксиально-поршневой машины — возможность плавно менять рабочий объём, изменяя угол наклона. У регулируемых насосов это реализуют разными приводами регулятора.
Приводы регулятора бывают механическими, гидравлическими и электрогидравлическими (в том числе пропорциональными), что позволяет встраивать насос в системы с регулированием по давлению, расходу или мощности.
Аксиально-поршневые насосы работают в диапазоне среднего и высокого давления, отличаются высокой удельной мощностью (отношением мощности к массе) и высоким КПД. Номинальное давление выбирают из стандартного ряда: для аксиально-поршневых машин в гидроприводах строительной и подъёмно-транспортной техники типичны значения 16, 20, 25 и 32 МПа. Рабочий объём, номинальную частоту вращения и КПД конкретного насоса берут из технической документации.
Приведённые значения давления взяты из стандартного ряда номинальных давлений и служат ориентиром по порядку величин. Номинальное и пиковое давление, рабочий объём, частоту вращения и КПД конкретного насоса следует брать из технической документации на изделие.
Сочетание высокого давления, регулируемой подачи и обратимости определило область применения этих машин — приводы, где нужна большая мощность при компактных размерах и точное управление потоком.
Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы применяют в гидроприводах дорожной и строительной техники, в станках, прессах и другом гидрофицированном оборудовании, в сельскохозяйственных и подъёмно-транспортных машинах. В замкнутых и разомкнутых схемах гидропривода они служат как источником потока (насос), так и исполнительным двигателем (гидромотор), что упрощает построение реверсивных приводов хода и рабочих органов.
Поршни расположены вокруг оси вала и опираются на наклонную поверхность. При вращении блока они поочерёдно выдвигаются и вдвигаются: камера то увеличивается и всасывает жидкость, то уменьшается и вытесняет её. Неподвижный распределитель с двумя окнами разделяет всасывание и нагнетание.
Из приводного вала, блока цилиндров с поршнями (плунжерами), наклонного диска или наклонного блока, неподвижного распределительного диска с серповидными окнами и корпуса с каналами подвода и отвода жидкости.
В машине с наклонным диском блок цилиндров соосен валу, а поршни опираются на неподвижную наклонную шайбу (кулачковая схема). В машине с наклонным блоком под углом стоит сам блок цилиндров, а поршни связаны с валом шатунами. Различается и зависимость хода поршня от угла наклона.
Изменением угла наклона диска или блока: чем больше угол, тем больше ход поршней, рабочий объём и подача. При нулевом угле подача равна нулю, а перевод угла в противоположную сторону реверсирует поток.
Это машины среднего и высокого давления. Номинальное давление выбирают из стандартного ряда; для аксиально-поршневых насосов в строительной и подъёмно-транспортной технике типичны 16, 20, 25 и 32 МПа, пиковое — выше. Точные значения берут из документации на конкретный насос.
И поршень, и плунжер — вытеснители. Поршень обычно короче и шире, а плунжер имеет заметно большее отношение длины к диаметру. Отсюда деление машин на аксиально-поршневые и аксиально-плунжерные.
Да. Объёмные аксиально-поршневые гидромашины обратимы: при подаче потока под давлением на вход они преобразуют энергию жидкости во вращение вала, то есть работают гидромотором.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.