Шестеренные гидромашины. Машины типа ДНШ и НМШ.

Указания к теме 7.3.

Отличительной особенностью шестеренных гидромашин является простота их конструкции, малые габариты и масса. Чаще всего они используются в каче­стве насосов и реже в качестве гидромоторов.

Шестеренные машины бывают с внешним и внутренним зацеп­лением. Последние из-за сложно­сти изготовления применяются редко.

Наиболее распространенный насос с внешним зацеплением (рис. 7.15) состоит из корпуса 1, где с небольшими торцевыми и радиальными зазорами нахо­дятся в зацеплении две одинаковые шестерни: ведущая 2 и ведомая 3. При вращении шестерен, когда зубья выходят из впадин (объем камеры увеличивается), проис­ходит всасывание жидкости. Да­лее жидкость, заполнившая впа­дины, переносится по внешней дуге шестернями в направлении

вращения. Когда зубья входят во впадины (объем камеры умень­шается), жидкость зубьями вытесняется в нагнетательную линию.

При работе насоса вследствие разности давлений p₂ – p₁,  на шестерни действуют радиальные силы, которые, нагружая валы и их подшипники, могут вызвать заклинивание роторов. Особенно это опасно для гидромоторов и насосов высокого давле­ния. Поэтому роторы уравновешивают, предусматривая в корпу­сах насосов или в самих роторах разгрузочные каналы 5.

Считалось, что шестеренные насосы из-за несовершенства торцевого уплотнения не могут создавать больших давлений. Однако благодаря применению гидравлической компенсации тор­цевых зазоров удалось повысить объемный к. п. д. и поднять давление до 20 МПа.

Гидравлическая компенсация в насосе осуществляется спе­циальными торцевыми дисками 4, которые поджимаются к торцам шестерен давлением рабочей жидкости. Чем больше давление p₂ развивает насос, тем с большей силой прижимаются торцевые диски к шестерням, и зазор между ними практически остается постоянным.

Рабочий объем q шестеренного насоса или гидромотора можно определить с достаточной для практики точностью из условия, что объем зуба равен

где m—модуль зуба; D_H —диаметр начальной окружности; z —число зубьев; b —ширина зуба.

Из (7.19) следует, что для получения малогабаритных насосов (гидромоторов) необходимо делать шестерни с большим модулем и малым числом зубьев, хотя при этом несколько возрастает пуль­сация подачи (расхода).

Обычно шестеренные насосы изготовляют с постоянным рабо­чим объемом, т. е. с постоянной подачей.

При давлениях до 1,3 МПа применяют обычно шестеренные насосы типа Ш с подачей от 0,0835-10^-3  до 2,08- 10^-3  м³/с (5 — 125 л/мин), при давлениях до 10 МПа — насосы типа НШ-Д (НШ-10, НШ-32 и др.). В марках этих насосов числовое значение за буквами выражает рабочий объем, см³/об.

Часто в гидроприводах горных машин применяют насосы спе­циального назначения, к которым можно отнести шестеренные насосы, встраиваемые в редукторы, где промежуточные валы ис­пользуются в качестве приводящих элементов. Такие насосы служат для подачи смазки или питания вспомогательных меха­низмов.

Специальные шестеренные машины типа ДНШ и НМШ, раз­работанные Гипроуглемашем, могут использоваться в качестве насосов и гидромоторов в различных узлах горных машин.

Вопросы для самопроверки.

1. Какая особенность шестеренных гидромашин?

2. Виды шестеренных гидромашин?

3. По какой формуле определяется рабочий объем шестеренного насоса?

4. Графическая зависимость подачи.

5.Для чего используются специальные шестеренные машины?

Литература: 2, 3