Автоматы регулирования подачи насосов

В гидравлических системах с постоянным расходом жидкости, например, при гидроусилительном управлении, предпочтительным способом разгрузки является перевод насоса не на режим нулевого давления, а на режим нулевой подачи. В этом случае насос по конструкции должен быть регулируемым с автоматом регулирования подачи.

Одна из схем автоматического регулирования подачи насоса по давлению показана на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Регулятор подачи насоса дифференциального типа

Пружина сервоцилиндра 2, дроссельная заслонка 4, клапан-датчик 6, поршень сервоцилиндра 1, пружина клапана-датчика 5 объединены в два основных узла дифференциально-дроссельного регулятора подачи насоса: сервоцилиндр А и датчик давления B. Поршень сервоцилиндра 1 связан с наклонным диском 7 насоса и пружиной 2 удерживаются в положении максимального угла наклона.

Полость С сервоцилиндра соединена с нагнетающей магистралью, противоположная полость D с клапаном-датчиком 4 через сопло 3. Между собой полости сервоцилиндра сообщены через дроссельное отверстие в поршне. При повышении давления в системе до некоторого заданного предела поворачивается рычаг клапана 4 и открывается сопло 3. В полости D за поршнем давление снижается из-за дросселирования. Создается перепад давлений между полостями С и D сервоцилиндра. Сила от этого перепада, сжимая пружину 2, перемещает поршень и переставляет наклонный диск на меньший угол, тем самым уменьшая подачу насоса.

На характеристике насоса регулируемой подачи (рис. 4.5) можно выделить четыре режима, зависящих от давления нагнетания.

В I режиме где давление начала смещения клапана-датчика, перемещение элементов регулятора не происходит, и теоретическая подача насоса остается постоянной.

Рис. 4.5. Характеристика насоса регулируемой подачи

Во II режиме при где – давление начала страгивания поршня сервоцилиндра, часть подачи насоса идет на слив через регулятор, но перепад недостаточен для того, чтобы напряжение пружины сервоцилиндра и трение в сочленениях. Теоретическая подача остается неизменной, а действительная уменьшается за счет дополнительных потерь через регулятор.

В III режиме при перепад давлений на сервопоршне достаточен для уменьшения угла подача резко падает.

В IY режиме при жидкость не подается.

Уменьшенная теоретическая подача расходуется на утечки, расход жидкости через регулятор и расход жидкости на охлаждение насоса через пакет дроссельных шайб 8 (см. рис. 4.4).

Таким образом, система с насосом регулируемой подачи должна иметь пакет дроссельных шайб холостого хода для обеспечения протока жидкости, исключающего перегрев при работе на режиме холостого хода.

Недостатком механизма дифференциально-дроссельного типа является дополнительный расход жидкости через регулятор.

Регулятор подачи насоса дифференциального типа (рис. 4.6) состоит из корпуса 2, в котором перемещается золотник-датчик 3 с пружиной 4. На плунжере 5, который выполнен заодно с корпусом 2, расположен сервоцилиндр 6. Сервоцилиндр 6 пружиной 7 смещен в крайнее положение, соответствующее максимальному наклону диска 8 и максимальной подаче насоса. Золотник-датчик находится в равновесии – под действием сил давления и силы затяжки пружины 4.

Рис. 4.6. Регулятор подачи насоса дифференциального типа

В режиме полость С сервоцилиндра сообщена со сливом и его торец прижат к дистанционной втулке 1. При разгрузке уравнение сил, действующих на золотник, можно записать в виде

где – площадь золотника.

Золотник смещается, сообщая через кромку А камеру С с линией нагнетания и отсекая слив кромки B.

Для компенсации утечек в механизме и сервоцилиндре окно в гильзе должно быть приоткрыто. А камере С давление ниже давления Уравнение перепадов можно записать в виде

Чем выше давление тем на меньший угол повернут наклонный диск 8.

В режиме нулевой подачи для обеспечения устойчивой работы автомата открывается дроссельное отверстие D. Угол установки наклонного диска уменьшается до минимальной величины, чтобы подача была достаточной для компенсации утечек и обеспечения минимальной подачи, потребной для охлаждения насоса.

Регулятор дифференциального типа имеет более высокое быстродействие и меньшие утечки через золотник по сравнению с регулятором дифференциально-дроссельного типа.

Системы с регулируемыми насосами имеют более напряженный тепловой режим из-за постоянного дросселирования жидкости. Например, температура жидкости в гидравлической системе с регулируемыми насосами НП-43М устанавливается обычно на уровне 70…80 °С, а в системе самолета с нерегулированными насосами НП-25 – 50…55 °С. Повышенные температуры в сочетании с постоянным дросселированием в системах о регулируемыми насосами вызывают быстрое снижение вязкости рабочей жидкости. Насосы регулируемого типа имеют меньший срок службы, и на их долю приходится большее количество отказов.

Дата добавления: 2015-09-02