Поршневые насосы с комбинированной системой распределения
Схема поршневого насоса с комбинированной системой распределения показана на рис. 3.11. В качестве примера выбран аксиально-кулачковый насос. Кулачок 6, вращаясь, толкает в осевом направлении поршни 4, опирающиеся на его наклонную рабочую плоскость 7 шарнирными башмаками 5.
Рис. 3.11. Схема поршневого насоса с комбинированной системой распределения
В таком насосе поршень 4, вдвигаясь в цилиндр, может использовать для вытеснения жидкости через клапан 2 только часть hB своего полного хода h. Часть h3 хода он совершает, перекрывая окно 1, соединенное с полостью корпуса, к которому в таком случае присоединяется подводящая линия. Таким образом, каждый поршень является одновременно золотником, управляющим соединением цилиндра с питающей камерой корпуса. Когда поршень выдвигается на протяжении хода hB при закрытом клапане 2, давление в цилиндре падает до равновесного значения pmjn для парогазовой смеси, заполняющей при этом его полость. Следовательно, на части hB хода, при выдвижении поршня в цилиндре происходит кавитация. Чаще всего Рmin (где Рнп — давление насыщенных паров жидкости).
Рис. 3.12. График подачи пятицилиндрового насоса с комбинированной системой распределения
С момента начала открытия щели 1 на протяжении хода h3 жидкость интенсивно втекает в цилиндр под действием перепада давлений (pt — Pmin) до его заполнения (р1 — давление в полости корпуса).
Из описания можно видеть, что в таком насосе цилиндр заполняется через кольцевую щель с малым гидравлическим сопротивлением, в отличие от насоса с всасывающим клапаном, сопротивление которого всегда во много раз больше сопротивления щели. Как указывалось, всасывающие клапаны, особенно при работе на вязких жидкостях, имеют большое запаздывание и часто, не обеспечивая заполнения цилиндра к концу хода, являются причиной кавитационного снижения подачи насоса. Насос с щелевым всасыванием не имеет этих недостатков и способен лучше, чем клапанный, работать на вязких жидкостях в тяжелых условиях всасывания.
Описанные преимущества достигаются при существенных недостатках. 1. Ход поршня и, следовательно, возможный рабочий объем насоса используется не полностью, так как V0 = ShBz Это приводит к увеличению массы и габаритных размеров насоса. 2. Заполнение цилиндра в условиях кавитации вызывает увеличенное содержание выделившегося нерастворенного газа в цилиндре перед началом хода вытеснения, что приводит к значительному снижению подачи пз-за большой доли хода hB на сжатие и, следовательно, к увеличению неравномерности подачи. 3. Из-за увеличения перерывов между ходами вытеснения на величину, пропорциональную ходу ha, а также из-за причины, указанной в п. 2, резко возрастает неравномерность подачи и связанные с этим пульсации давления в цилиндрах и отводящей линии. На рис. 3.12 показано изменение подачи пятицилиндрового насоса со щелевым всасыванием, иллюстрирующее значительное ухудшение равномерности при такой системе распределения. Очевидно, что ход /г3 надо выбирать из условия обеспечения заполнения объема ShB за время открытия щели на протяжении угла поворота 2аа.
