Наибольшее применение в гидросистемах станков находят шестеренчатые, лопастные, поршневые и ротационные насосы, так как они основаны на статическом принципе создания давления и имеют более устойчивые рабочие характеристики по сравнению с насосами гидродинамического действия.
Шестеренчатые насосы широко распространены не только в системах смазки станков, но и для подачи масла с давлением в 13—15 кг/см2 в гидросистемах станков и машин. Насосы серии Ш выпускаются с производительностью от 5 до 125 л/мин при 1450 об/мин. Устройство шестеренчатого насоса показано на фиг. 95. Насос состоит из чугунного корпуса 1 с отверстиями для присоединения всасывающих и нагнетательных труб, торцовых крышек 19 и 24, прикрепленных к корпусу винтами 6 и 26. В расточке корпуса с небольшими торцовыми и радиальными зазорами размещаются ведущая 2 и ведомая 22 шестерни, установленные соответственно на приводном 14 и ведомом 18 валиках. Валики вращаются на подшипниковых иглах 5, наружным кольцом этих подшипников служат втулки 4 с лысками, которые винтами 7 и 25 крепятся к крышкам насоса. Валик 14 фиксируется от продольного смещения пружинными кольцами 3, аналогичное кольцо 15 служит для осевого ограничения приводной муфты. Осевое положение игл 5 фиксируется кольцами 23. Резьбовые отверстия 20 служат для завертывания демонтажных болтов, облегчающих разборку насоса. Уплотнение стыков достигается постановкой прокладок 21 на нитролаке. Для предотвращения утечек масла по приводному валику служит торцовое уплотнение, состоящее из шайбы 9, штифта 8 и пружины 10, Прижимающей втулку 11 к торцу чугунного кольца 12, прикрепленного винтами 17 к крышке 19. Незначительные утечки масла отводятся через выточку 16, а также удерживаются войлочным уплотнителем 13. Проникающее по зазорам масло из полости давления отсасывается в полость всасывания через дренажные каналы 27 на внутренних торцах втулок 4. При вращении шестерен 2 и 22 в полости всасывания, находящейся всегда со стороны выхода зубьев из зацепления, будет происходить разрежение. Засасываемое масло заполняет впадины между зубьями, чему способствуют специальные выемки 28 в корпусе насоса. При дальнейшем вращении объем масла, находящийся между зубьями, будет переноситься в полость нагнетания, которая располагается всегда -со стороны входа зубьев шестерен в зацепление, и масло под давлением поступает в напорный маслопровод гидравлической или смазочной системы станка. Шестеренчатые насосы с электродвигателем на плите обозначаются ШДП и через тире указывается цифра, равная его производительности в л/мин, например ШДП-12. Насосы серии Ш и ШДП предназначены для перекачки чистого масла с вязкостью от 2 до 10° ВУ50. Для перекачки воды и эмульсии шестеренчатые насосы применять нельзя, так как они быстро выходят из строя вследствие того, что их игольчатые подшипники рассчитаны на самосмазывание перекачиваемым маслом. Насосы могут работать при числе оборотов от 400 до 1450 в минуту. Привод насосов должен осуществляться через эластичную муфту. Лопастные насосы применяются в гидросистемах станков, работающих с малыми скоростями и большими усилиями. Устройство лопастного насоса двойного действия показано на фиг. 96. В чугунном корпусе 1 расположено статорное кольцо 14, внутри его вращается ротор 13 с цапфами, на которых он вращается во втулках дисков 6. Диски плотно прилегают к торцам статорного кольца. В пазах ротора под углом 13—к радиусу располагаются 12 шт. тщательно притертых лопаток 12. Ротор вращается от приводного валика 3 на шариковых подшипниках 4 и 8, расположенных соответственно в корпусе 1 и крышке 11 насоса. При вращении ротора лопатки центробежными силами прижимаются к внутренней поверхности статорного кольца, имеющей эллиптическую форму. Кроме того, лопатки прижимаются к статору силой давления масла, которое подводится к торцам лопаток путем соединения кольцевых выточек 7 в дисках 6 с нагнетательной полостью насоса. При перемещении прижатых к кольцу лопаток они постепенно выдвигаются из пазов на величину разницы радиусов от г до Я, при этом будет происходить увеличение объема между лопатками, что вызовет разрежение и всасывание масла; при дальнейшем движении лопаток и вдавливании их в пазы на величину от а до г будет происходить уменьшение объема между лопатками и выдавливание, т. е. нагнетание, масла. Для этого внутренняя полость насоса соединяется специальными окнами в дисках 6 с отверстиями всасывания, расположенными на участках увеличения объема между лопатками, и с отверстиями нагнетания на участках уменьшения объема между лопатками. Каждый диск имеет по два отверстия для всасывания и по два —для нагнетания, расположенные крестообразно и соединенные попарно каналами 15 и 16 со всасывающими и нагнетательными отверстиями в корпусе насоса. Этим уравновешиваются усилия, действующие на подшипники ротора, и достигается их разгрузка. Если необходимо изменить направление вращения ротора, то весь комплект его со статором и дисками поворачивают в корпусе насоса на 180°, статорное кольцо поворачивают вокруг оси на 90°, чтобы сохранить те же всасывающие и нагнетательные каналы, и это измененное положение деталей фиксируют штифтом 5.
Фиг. 96. Лопастной насос двойного действия Л1Ф-25.
Утечки масла через неплотности между корпусом и крышкой удерживаются уплотнительным пробковым кольцом 10, а от утечек по валу предохраняет фетровое уплотнение 2. Внутренние утечки масла через канал 9 и отверстие в задней крышке 11 по трубке отводятся в масляный бак станка. Иногда лопастные насосы спариваются и получают вращение от общего приводного вала. В этом случае первым от привода устанавливается насос высокого давления (до 65 кг/см2) с меньшей производительностью, осуществляющий рабочий ход, а за ним насос низкого давления (до 25 кг/см2) — для осуществления быстрого перемещения. Эти насосы применяются также в гидросистемах станков малой и средней мощности, работающих с высокими скоростями и большими усилиями (строгальных, долбежных, фрезерных и др.) при бесступенчатом регулировании скорости. В таких станках эти насосы осуществляют подачу и главное движение. Лопастные насосы предназначены для подачи минерального масла с вязкостью обычно в пределах 2,6—4,0р ВУ60. Елецким заводом станочной гидроаппаратуры выпускаются лопастные фланцевые насосы серии Л1Ф, производительностью 5, 8, 12, 18, 25, 35 и 50 л/мин при 950 об/мин. и давлении 65 кг/см2. Из серии ЛЗФ выпускаются насосы производительностью 70 и 100 л/мин, и из серии JI5K—производительностью 150 и-200 л/мин при том же числе оборотов и давлении. Лопастные насосы могут нормально работать на хорошем очищенном масле указанной выше вязкости при рабочих температурах масла от +10 до +50°. Насосы нерегулируемые, с постоянным направлением потока масла. Обычно все выпускаемые лопастные насосы имеют вращение по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода. По особому заказу могут изготовляться насосы левого вращения. Лопастные насосы лучше соединять с электродвигателем через эластичную муфту. Рекомендуется для лучшей работы насоса погружать его в бак ниже уровня, масла. Радиально-поршневые насосы (фиг. 97) применяются для нагнетания минерального масла с вязкостью 3—10°ВУ5 в гидросистемах протяжных станков, прессов и другого оборудования, где требуется регулируемый расход жидкости. Работа насоса происходит следующим образом. Ротор 4 (фиг. 97, а) с радиально размещенными в нем цилиндрами и поршнями 3 устанавливается на неподвижной распределительной оси 2, имеющей каналы и окна для подвода и отвода масла к цилиндрам. На отдельных опорах устанавливается барабан 1 с кольцами, в которые упираются своими головками поршни 3. Барабан 1 и ротор 4 жесткой связи между собой не имеют. Но при вращении ротора под действием центробежных сил поршни 3 всегда прижимаются к кольцам барабана и за счет возникающих при этом сил трения заставляют барабан вращаться. Барабан 1, установленный в скользящем блоке, может перемещаться по направляющим корпуса вправо и влево по отношению к положению оси 8 ротора 4 (фиг. 97, б, е) на величину эксцентрицитета е. При эксцентрицитете +е (фиг. 97, б) поршни, расположенные ниже горизонтальной оси, будут выдвигаться из цилиндров ротора, пространство под ними будет увеличиваться, возникнет разрежение, в результате которого через всасывающее окно В и каналы 5 будет происходить всасывание масла. В цилиндрах, расположенных выше горизонтальной оси, наоборот, поршни будут вдавливаться в отверстия (цилиндры) ротора, при этом масло из цилиндров будет выталкиваться через окно нагнетания Н и нагнетательные каналы 7 в напорный маслопровод гидросистемы станка. Изменение направления потока масла и производительности насоса производится за счет изменения на-правления и величины смещения оси 6 барабана 1 по отношению к положению оси 8 ротора 4. При изменении эксцентрицитета с +е на —е (фиг. 97, в) всасывающие окна В и нагнетательные Н меняются местами и меняется направление потока масла. Всасывающие трубы при этом становятся нагнетательными и наоборот. При эксцентрицитете е=0 насос хотя и вращается, но подача масла будет равна 0. Это важное свойство ротационных насосов широко используется для реверсирования направления движения рабочих органов станков и машин.
Фиг.97. Схема работы радиально-поршневого насоса.
Насосы типа НП выпускаются производительностью 50, 100, 200 и 400 л/мин при давлении до 200 кг/ м2. В зависимости от вида регулирования производительности, к обозначению насоса добавляются следующие бук-вы: Р— ручное регулирование производительности; М — с помощью электромагнитов; С — с помощью гидравлического следящего механизма; Д—> с контролем производительности по давлению; 2М; ЗМ; 4М — при управлении несколькими подачами. Поршневые насосы сдвоенные с лопастными типа Г14-13 (МГ143) применяются для подачи масла в гидросистемах станков двумя независимыми потоками с расходом до 8 л/мин при давлении до 100 кг/см2 и до 100 л/мин при давлении до 25 кг/см2. В гидросистемах станков они работают по циклу: быстрый привод —> рабочая подача — быстрый отвод — стоп; применяются они также в зажимных устройствах. Поршневые эксцентриковые насосы типа Г17-2 (Н-400) и Г-17-3 (Н-401, Н-403) с клапанным распределением применяются для подачи масла вязкостью 3—8° ВУ50 в гидросистемах прессов и других машин. В станках они применяются реже, так как обладают большой неравномерностью подачи. Производи-тельность таких насосов колеблется от 5 до 35 л/мин при рабочих давлениях 200—300 кг/см2. Насосы нерегулируемые, с постоянным направлением потока масла. Рекомендуемая температура подаваемого масла — в пределах 10—50ч выше нуля.
