Устройство и принцип работы гидравлических насосов

Гидравлический насос – это элемент гидросистемы, используемый в различных видах промышленного оборудования и спецтехники. Он задействуется при выполнении широкого спектра задач во время строительных, сельскохозяйственных, погрузочных, коммунальных и других видах работ. В нашей статье мы подробно рассмотрим, как работает гидронасос, на какие виды подразделяется и где применяется. 

 

 

Гидравлический насос: принцип работы и назначение

 

В процессе эксплуатации агрегат использует рабочую среду – это может быть масло или специализированная гидравлическая жидкость. С ее помощью устройство передает механическую энергию для приведения в движение исполнительных механизмов. Это происходит за счет преобразования механической энергии, которая подается от двигателя или другого силового агрегата, в гидравлическую энергию РЖ. В результате образуется давление, необходимое для выполнения операций. 

У гидравлического насоса принцип работы реализуется за счет наличия камер на слив и всасывание. При запуске гидроагрегата в сливной камере создается разрежение и происходит прессование гидрожидкости или воздуха. Затем рабочая среда транспортируется в камеру всасывания. Когда устройство вращается, рабочая жидкость направляется на всасывающий канал и удаляется посредством сливного порта. 

 

Как устроен гидравлический насос?

 

Для лучшего понимания принципа эксплуатации, рассмотрим устройство гидронасоса. Конструкция различается, в зависимости от типа гидравлического оборудования, но все агрегаты имеют следующие ключевые узлы:

1. Корпусная часть. Обеспечивает герметичность камеры всасывания и слива. В корпус также помещены управляющие узлы и механизмы;
2. Вал. Это компонент, который в процессе вращения сообщает механическую энергию от силового агрегата;
3. Всасывающая камера. Представляет собой отверстие, куда поступает рабочая жидкость. Обычно источником служит бак, наполненный маслом или гидрожидкостью;
4. Сливная камера. После удаления рабочей среды из насоса, жидкость направляется в тот участок гидроагрегата, где будет применяться для проведения работ;
5. Лопатки, поршни, или крыльчатка. Наименование детали зависит от вида гидронасоса. Агрегат оснащен движущимися элементами, формирующими разрежение в порту слива и транспортирующие гидрожидкость на камеру всасывания. 
6. Управляющие клапаны. Отдельные модели агрегатов оснащены клапанами. Их задача состоит в регулировке напора и направления потока рабочей среды. 

Где используются гидронасосы?

Насосы являются незаменимым компонентом гидравлических систем, используемых в различных отраслях. Рассмотрим наиболее распространенные из них:

• Сельское хозяйство. Комбайны, тракторы и другие виды сельхозтехники оснащаются гидронасосами для выполнения подъема и опускания орудий, а также привода рулевого управления;
• Строительство. Погрузчики, экскаваторы и бульдозеры – все эти машины оснащаются гидронасосами. Агрегаты необходимы для управления ковшами, стрелами и прочими орудиями;
• Промышленное оборудование. Устройства применяются в прессах для формовки металла, машинах для литья с целью подачи расплавленного материала в форму, а также в металлообрабатывающем оборудовании для гибки и резки;
• Горнодобывающая промышленность. При помощи гидронасосов происходит перекачка состава, используемой для смазывания и охлаждения бурового инструмента;
• Заготовка леса. Агрегаты задействованы в управлении захватными и пыльными механизмами. 

Виды гидронасосов

При выборе насоса нужно учитывать его эксплуатационные параметры. Ключевыми характеристиками являются: частота вращения, номинальное давление и рабочий объем, который определяет количество жидкости, вытесняемой агрегатом за один оборот двигателя. 

Далее рассмотрим, какие бывают гидронасосы и чем они различаются между собой. 

 

Пластинчатые

 

Имеют прямоугольные лопасти, которые фиксируются к ротору. При запуске ротора пластины осуществляют возвратно-поступательные движения. Гидронасосы делятся на два типа: однократного и двойного действия. Первый вариант имеет нагнетающую или всасывающую функцию с каждым оборотом вала, а во втором случае это действие выполняется дважды. 

Конструктивные особенности:

• Превосходят шестеренные модели по КПД;
• Низкий уровень шума при использовании и высокой частоте вращения;
• Многие производители выпускают агрегаты с переменным объемом;
• Возможность регулировки скорости потока жидкости в моделях с переменным объемом.

Агрегаты имеют два недостатка: дороговизна и малый ресурс лопастей, поскольку они испытывают высокие нагрузки для нагнетания давления. Использование таких устройств оправдано в строительной технике и промышленных машинах, выполняющих литье под давлением. 

 

Поршневые

В качестве вытесняющего элемента используется поршень. Поршневые насосы делятся на два типа:

• Радиально-поршневые. Обычно работают в паре с поршневыми гидромоторами. Используются в гидросистемах, где нужно добиться стабильно высокого давления транспортируемой жидкости – до 100 МПа. Основными отличиями от других разновидностей являются небольшая частота вращения (до 2000 оборотов в минуту) и минимальным шумом при применении. Отличаются небольшими размерами, но много весят относительно аксиально-поршневых аналогов. При этом они имеют довольно простую конструкцию и долгий срок службы;
• Аксиально-поршневые. В этих моделях поршни располагаются по кругу в блоке шайбы, которая вращается. В процессе вращения масло нагнетается со стороны всасывающего порта в напорный. Конструкции отдельных моделей позволяют регулировать наклон шайбы, чтобы менять объем подаваемого жидкости. Насосы аксиально-поршневого типа отличаются наивысшим КПД среди всех существующих вариантов. Частота движения у них достигает 5000 об/мин, а показатель напора – 70 МПа. В основном агрегаты используются в тяжелой спецтехнике и горнодобывающем оборудовании, где нужно добиться высокой производительности. Среди недостатков можно назвать только относительно высокую цену и пульсации давления. 

 

Шестеренные

Роль вытеснителей играют ведомая и ведущая шестерня. Когда они вращаются, рабочая среда перемещается из заборной части к нагнетательной. Шестеренные гидронасосы бывают двух типов: внешнего и внутреннего зацепления. Первый вариант отличается высокими пульсациями и высоким уровнем шума при эксплуатации, но частота вращения достигает 5000 об/мин. У моделей с внутренним зацеплением максимальная частота немного ниже – до 4000 об/мин. Но это компенсируется малошумностью и низкими пульсациями.

Разновидностью шестеренных насосов с внутренним зацеплением являются героторные агрегаты. Отличие этих моделей состоит в выполнении ротором планетарного движения во время движения вала, что приводит к формированию замкнутых камер и изменяемым объемом. По принцип работа гидронасоса эти агрегаты напоминают роторно-винтовые варианты, которые отличаются тихоходностью. 

Большой плюс шестеренных насосов – это возможность эксплуатации в гидросистемах с низким давлением до 20 МПа. Они имеют компактные размеры, простую конструкцию и малый вес относительно других видов устройств. Поэтому широко используются в дорожных машинах, сельхозтехнике, системах подачи смазки и в качестве вспомогательных механизмов для сложных гидросистем. Но нужно учитывать, что КПД у них не превышает 85%. 

Ручные гидронасосы

Ручные гидронасосы применяются в оборудовании, где требуется автономная подача рабочей жидкости без подключения к электрическому или моторному приводу. Такой механический вариант используется в прессах, домкратах, подъемных устройствах и сервисном инструменте. Работа осуществляется за счет перемещения рычага, который приводит в действие внутренний механизм нагнетания.

Конструкция ручного насоса включает корпус, поршень, клапаны и рабочую камеру. При движении рукоятки внутри насоса начинает создавать давление рабочая жидкость, формируя направленный поток масла в гидролинию. Несмотря на простое устройство, такие модели способны развивать высокое давление и обеспечивать стабильную работу оборудования.

Типовые неисправности гидравлических насосов

При эксплуатации гидроагрегатов могут возникнуть следующие поломки:

1. Скачки давления. Проблема возникает при недостаточном уровне рабочей жидкости или сбоях в настройках. Наиболее распространенной причиной является износ уплотнений или засорение каналов посторонними частицами. Неисправность устраняется путем прочистки и продувки, а также замены РТИ;
2. Утечки жидкости. Это признак износа или повреждения уплотнительных элементов. После их замены проблема устраняется;
3. Нестабильная работа агрегата. Сбои при эксплуатации оборудования могут быть обусловлены износом подшипников, засорением пространства между поршнем и золотником либо их повреждением. Нередко поломки возникают по причине дефекта люльки или низкого давления в гидросистеме;
4. Сильные вибрации при низком давлении. Данная неисправность может указывать на выход из строя золотника или задиры на нем, поломку пружин цилиндра. Прежде чем заменить детали, нужно убедиться в правильных настройках максимального объема;
5. Перегрев агрегата. Возникает из-за неправильных настроек давления, перегрузок, загрязнения рабочей жидкости или повреждения деталей. 

Теперь вы знаете всю основную информацию о гидронасосах. Если у вас возникли проблемы с выбором агрегата или устройство вышло из строя, обращайтесь за помощью к нам. 

Как обслуживать гидронасос, устранение неисправностей

Для стабильной работы гидронасоса необходимо регулярно контролировать состояние рабочей жидкости, герметичность соединений и уровень загрязнения фильтров. Любая гидравлическая система чувствительна к качеству масла, поэтому своевременная замена жидкости помогает снизить износ внутренних деталей.

В перечень базового обслуживания входит проверка давления, температуры, состояния уплотнений и рабочих поверхностей. Если насос начинает работать с высоким уровнем шума, появляются вибрации, снижается производительность или давление, требуется диагностика. Часто причиной становится загрязнение каналов, подсос воздуха или износ подвижных элементов.

При устранении неисправностей выполняется разборка агрегата, дефектовка деталей, замена уплотнений, восстановление рабочих поверхностей и проверка рабочих параметров. Правильная характеристика режима эксплуатации напрямую влияет на ресурс оборудования и снижает риск повторных отказов.

Где купить насосы, продажа запчастей для гидронасоса

Компания «Гидравлик Центр» предлагает гидронасосы различных типов, комплектующие и запасные части для ремонтных работ гидравлического оборудования. В ассортимент входят шестеренные, поршневые, пластинчатые насосы, ремкомплекты, валы, уплотнения, распределительные элементы и другие детали для восстановления узлов.

Каждый насос подбирается с учетом технических параметров оборудования, типа рабочей среды и условий эксплуатации. При подборе учитывается основной тип нагрузки, требуемая производительность и совместимость с приводом, где двигатель передает вращение на насосный узел.

Современные гидронасосы позволяют эффективно преобразовывать вращательное движение в гидравлическую энергию, обеспечивая стабильную работу спецтехники, промышленного оборудования и мобильных установок.