Гидравлический насос (гидронасос): ручной, высокого давления

Ручной гидравлический насос высокого давления

Гидравлические насосы высокого давления, работающие при характеристиках 42-70 МПа и более, достаточно широко используются для привода малогабаритного ручного инструмента, специального оборудования, применяются в испытательных стендах и других ответственных изделиях. При передаче одной и той же мощности от первичного двигателя к исполнительному гидромеханизму увеличение давления влечет за собой уменьшение расхода. В результате требуются меньшие типоразмеры насоса, гидродвигателей, клапанно-распределительной аппаратуры, трубопроводов и прочих компонентов.

Классификация

Богатый опыт создания и эксплуатации разнообразных гидроприводов показал, что высокое давление могут развивать только ограниченные виды насосов. К ним относятся поршневые и плунжерные типы. Привод гидравлического насоса бывает трех конструкционных видов:

ручной (мускульный);
механический;
пневматический.

Использование гидроприводов со сверхвысоким давлением (свыше 70 Мпа) позволяет существенно уменьшить габариты и массу оборудования, повысить его удельные показатели. Развитие систем с высоким давлением является одним из ключевых факторов создания компактных мощных гидроприводов и мини-техники для различных отраслей экономики.

Насосы с мускульным приводом

Ручной (рычажный) гидравлический насос приводятся в действие мускульной силой человека. Его главный компонент – поршень, который перемещается внутри цилиндра. Движение поршня управляется рычагом. Рычаг перемещается рукой человека или ножной педалью с возвратной пружиной. Принцип его действия основан на всасывании и нагнетании рабочей жидкости при возвратно-поступательном движении поршня.

Конструкция

Рассмотрим, как устроен насос гидравлический для пресса с мускульным приводом. В цилиндрической полости корпуса насоса установлен поршень, жестко связанный со штоком. Шток шарнирно соединен с приводным рычагом. В поршне установлен промежуточный клапан, связывающий поршневую и штоковую полости насоса.

Поршневая полость через впускной клапан соединена с гидробаком. В таких насосах гидробак обычно является составной частью их конструкции. В баке перед впускным клапаном часто устанавливают всасывающий фильтр. Штоковая полость через выпускной клапан соединяется с выходным портом насоса. В крышке корпуса насоса, которая попутно служит направляющей штока, установлены специальные уплотнения. Винтовой кран, расположенный в байпасном канале насоса, служит для возврата рабочей жидкости в гидробак. Для замены масла и обслуживания в корпусе предусмотрена заглушка.

Принцип работы

Насос ручной гидравлический способен создавать высокое рабочее давление усилиями всего одного рабочего. При перемещении приводного рычага вверх шток поднимает поршень. Впускной клапан открывается, и рабочая жидкость всасывается в поршневую полость насоса. Промежуточный клапан предотвращает поступление жидкости из штоковой полости в поршневую.

После достижения верхней мертвой точки оператор, прилагая мускульные усилия, опускает приводной рычаг вниз. Под давлением жидкости впускной клапан закрывается. Промежуточный клапан наоборот поднимается, и рабочая жидкость под давлением поступает в штоковую полость насоса. Она открывает следующий выпускной клапан и поступает в гидросистему. Объем вытесненной порции рабочей жидкости равен произведению площади поршня на величину его хода: V_n = F_n × L, где F_n – площадь поршня насоса, L – ход поршня, V_n – рабочий объем поршневой полости насоса.

При последующем перемещении приводного рычага вверх и, соответственно, поднятии поршня, гидравлический насос закрывает промежуточный клапан. Рабочая жидкость из штоковой полости продолжает под давлением поступать в гидросистему. Но одновременно рабочая жидкость из бака всасывается в штоковую полость насоса. Объем вновь поступившей порции рабочей жидкости в гидросистему меньше, чем предыдущий. Он равен произведению площади поршня в штоковой полости насоса на величину его хода: V_m = (F_n – F_m) × L, где F_m – площадь штока насоса, V_m – рабочий объем штоковой полости насоса.

Таким образом, рабочий объем насоса при полном цикле движении поршня (вперед-назад) равен сумме рабочих объемов поршневой и штоковой полостей: V =V_n + V_m.

После выполнения рабочей операции исполнительный гидроцилиндр или домкрат необходимо вернуть в исходное положение. Для этого открывается кран, и рабочая жидкость из гидросистемы по байпасному (обводному) каналу возвращается в бак. Ее движение происходит за счет действия на исполнительный гидроцилиндр сил тяжести либо мускульных усилий человека. Гидравлический насос завершил полный цикл и готов к следующему.

Характеристики

Рабочий объем у таких насосов небольшой, приводной рычаг имеет относительно короткий ход, поэтому вырабатываемый расход невысокий. Тем не менее это наиболее распространенные агрегаты во всем мире, поскольку используются в очень многих областях промышленности. Давление, развиваемое ручными системами, достигает 70-280 МПа. Благодаря простоте конструкции, ремонт гидравлических насосов ручного типа трудностей не вызывает.

Двухступенчатые ручные насосы

Их схема более сложная. Они содержат два поршня, которые шарнирно соединены с коромыслом приводного рычага. При перемещении приводного рычага влево один поршень поднимается и всасывает жидкость, а второй – опускается и нагнетает ее в гидросистему. При перемещении приводного рычага вправо, наоборот, первый поршень нагнетает жидкость, а второй ее всасывает. Таким образом, при поочередной работе одинаковых поршней рабочая жидкость подается непрерывно и более равномерно, чем в одноступенчатых моделях.

Насос ручной гидравлический двухступенчатый способен приводить в действие одновременно два контура гидросистемы. В промышленности широко применяются двухступенчатые версии ручных насосов с коаксиальными поршнями различной площади. При низком давлении оба поршня нагнетают рабочую жидкость с большим расходом. При высоких нагрузках в контур нагнетает жидкость только один поршень с малой площадью, развивая высокое давление при малом расходе. Модели с мускульным приводом используются в различных механизмах:

прессах;
домкратах;
статических гидроинструментах;
подъемных платформах;
малогабаритных грузоподъемных кранах;
в лабораторном испытательном оборудовании на давление до 200 МПа.

Насос гидравлический для пресса, своими руками изготовленный

Такую систему не сложно собрать самостоятельно. Вначале сваривается металлическая рама высотой примерно с человеческий рост (можно использовать обычные швеллера). По бокам вертикальных стоек просверливаются (прожигаются) отверстия на определенном расстоянии друг от друга. В них будут просовываться металлические пруты (арматура), которые выполняют роль упора для платформы, на которой устанавливаются узлы, требующие применения большой силы. Например, при выпрессовки/запрессовки подшипников, втулок и т.д. Ряд вертикальных отверстий позволяет регулировать высоту относительно пресса.

Чтобы получился полноценный гидравлический пресс насос, сверху конструкции монтируется любой мощный гидроцилиндр. Отлично подойдут агрегаты от отечественных грузовиков, тракторов, дорожной техники. Если усилия требуются небольшие, можно применить узел от домкрата. Скользящую верхнюю раму, являющуюся нижней точкой опоры гидроцилиндра, подвешивают на стальные пружины одинакового размера.

Насосы с механическим приводом

Механический привод насосов осуществляется электромоторами и двигателями внутреннего сгорания (бензиновыми и дизельными). Гидравлические насосы высокого давления выпускаются нескольких видов: аксиально-поршневые, радиально-поршневые, плунжерные.

Аксиально-поршневые выпускаются в малогабаритном исполнении (диаметр от 30 до 70 мм, длина до 110 мм). Они развивают давление до 70 МПа. Их рабочий объем постоянный и в зависимости от исполнений составляет типоразмерный ряд от 0,016 до 2,2 см 3 .

Радиально-поршневой гидравлический насос может быть изготовлен в различном исполнении: однопоточном, комбинированном, многопортовом. Он состоит из:

корпуса;
всасывающего и нагнетающего портов;
приводного эксцентрикового вала;
всасывающего и запорного клапана;
поршня;
цилиндра;
рабочей камеры;
пружины.

Плунжерные насосы способны развивать более высокие давления, чем поршневые. Плунжер — вытеснительный элемент цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра. В машиностроении они часто используются в силовых агрегатах, гидравлических прессах, формовочном, испытательном оборудовании.

Вывод

Ручные и механические гидронасосы высокого и сверхвысокого давления применяются во многих отраслях экономики. Чем выше создаваемое устройством давление, тем экономичнее производство. Они широко применяются как на промпредприятиях, так и индивидуальном хозяйстве, строительстве, ремонте транспортных средств и т. д.

Устройство ручного гидравлического насоса и принцип его работы

Самым простым в устройстве и эксплуатации является ручной гидравлический насос. В его основе лежит принцип вытеснения жидкостей. В промышленности такие агрегаты довольно востребованы, основной их функцией является перекачка горюче-смазочных материалов.

Устройство и схема гидравлического насоса с ручным приводом

Ручной гидронасос состоит из двух главных частей, качающий узел (1) и гидравлический бак (2). Они соединены между собой шпилькой (3). Заливать жидкость нужно через отверстие, предварительно открутив закрывающую его пробку (4). Ручка (6) с рычагом (7) приводит в движение плунжер (8) первой и второй ступеней, сделанных как одна деталь. Качающий узел имеет двухступенчатую структуру. Ступень номер один при пониженном давлении и большей производительности служит для ускоренного перемещения плунжера гидроцилиндра. Ступень номер два при высоком давлении и меньшей производительности служит для получения рабочего усилия исполнительного механизма. Защиту от перегрузки осуществляет предохранительный клапан (9). Скидывание давления и извлечение гидравлической жидкости из полости цилиндра в бак происходит с помощью винта (10).

Принцип работы ручного гидравлического насоса

Обязательно перед началом работы с любым насосом следует осмотреть инструмент и в случае обнаружения трещин и сколов на поверхности не использовать его. Важно проверить плотно ли соединён рукав высокого давления с ручным насосом.

Присоединяем насос к гидравлической системе быстроразъемным соединением;
Закручиваем вентиль до конца по часовой стрелке.
Поступательными движениями качаем ручку насоса верх и вниз. В результате чего происходит закачка масла в систему из насоса. При этом в системе происходит нагнетание давления, а также происходит ход поршня гидроинструмента в который мы закачиваем масло.
При ситуации, когда рабочий поршень системы, в которую заливается масло достигнет конечного положения, в системе будет создано повышенное давление, в результате нагнетать масло будет невозможно. Тогда необходимо прекратить работу насоса во избежание выхода из строя устройства.
Для того чтобы понизить давление в системе нужно медленно повернуть вентиль до конца против часовой стрелки. Результатом чего масло из системы потечет обратно в насос. Это происходит за счет возврата поршня в исходное положение.
Закончив закачку масла стоит осмотреть гидравлическую систему на наличие подтеков масла, также следует осмотреть и насос. Обнаружив подтеки, следует немедленно их исправить.

Неисправности и их устранение

Ручной гидравлический насос не подает давление. Основными причинами такого поведения может быть отсутствие гидравлической жидкости в баке или не закрыт сливной кран. Во всяком случае стоит проверить эти версии, если все же кран закрыт и жидкость есть, то возможно причина в том что засорились всасывающий или нагнетательный клапан. Тогда вам придется разобрать и промыть клапаны гидронасоса.
Протекает масло (гидравлическая жидкость) в зазоре который находится между корпусом и плунжером. В этом случае с большой вероятностью можно сказать что изношены или имеют повреждения уплотнительные кольца. Рекомендуется незамедлительно заменить их, чтобы предотвратить выход из строя.
Не выдает производительности указанной в техпаспорте. Вероятнее всего засорился фильтрующий элемент ручного гидронасоса. Рекомендуется тщательно промыть фильтрующий элемент.
Не развивает указанного в техпаспорте давления. Нарушена регулировка предохранительного клапана. Вам нужно настроить предохранительный клапан на то давление которое указанно в техпаспорте.

Как правильно выбрать ручной гидравлический насос?

Три основные фактора выбора:

1. Бак гидронасоса обязан быть больше емкости гидроцилиндра.

2. Ручные гидронасосы бывают двух видов одностороннего и двустороннего действия обратите на этот параметр внимание.

3. Уровень давления должен соответствовать нужному вам для работы. Выбирайте гидронасос с равным или большим давлением чем максимальное давление гидроцилиндра.

Стоит ли делать ручной гидравлический насос своими руками?

На текущий момент насосы, сделанные своими руками, почти не встречаются. Несмотря на это можно сделать гидравлический насос своими руками. Нам понадобится бак из стали. Из него будет изготовлен корпус. Чтобы управлять давлением в баке нужен клапан. Его нужно закрепить вверху при помощи шайбы. Для управления клапана закрытия устанавливают рычаг. Труба из чугуна вполне может подойти. Чтобы контролировать давление используйте манометр. В конце концов получится устройство, которое не выдержит давление больше 4 атмосфер. При всем при этом самодельный гидронасос будет занимать большое место и неудобен в переносе. Минусом самодельных ручных насосов является низкое КПД, чтобы привести в действие насос потребуется приложить не малую силу. Также самодельные устройства весьма ненадежны. И если учесть все минусы, то тратить ресурсы на создание самодельного ручного гидронасоса очень неэффективно. Именно поэтому они и не распространены.

Ручные гидравлические насосы НРГ

Гидронасосы НРГ очень надежные устройства и весьма распространены у нас в России так как производятся здесь же. Линейка НРГ насосов содержит устройства с распределителями. В конце обозначения таких инструментов обычно ставится буква «Р». Эта буква означает что инструмент может работать с гидроустройствами двустороннего действия. Рассмотрим несколько моделей НРГ гидронасосов ручного типа:

Модель нрг-7020Р. Создает максимальное давление в 700 бар. И имеет номинальный объем бака 2 литра. В комплекте идет гидрораспределитель который позволяет работать с устройствами как одностороннего, так и двустороннего действия.
Модель нрг-7007. Также создает давление в 700 бар. Номинальный объем бака 0,7 литра. Достоинствами этой модели является присутствие предохранительного клапана, усилие на рукоятке минимально, и две ступени подачи масла. Данный инструмент предназначен для гидроинструмента одностороннего действия, с пружинным возвратом штока.
Модель нрг-67016Р. Номинальный объем бака равен 14 литрам. Усилие на рукоять 55 кг. Давление максимум 4Мпа. Производительность 115 куб см. Весит такое устройство целых 30 кг и весьма габаритно. Подойдет для небольшого автосервиса.

Итоги, плюсы и минусы ручных гидравлических насосов.

Просты в эксплуатации;
Не требуют никакого дополнительного источника энергии;
Высокая ремонтопригодность;
Обладают высокой мобильностью;

Низкая производительность;
Нужна мускульная сила оператора, следовательно, дополнительная нагрузка на оператора;

Итог, ручной гидравлический насос резонно использовать не больших мастерских и мобильных сервисах, где не нужно вкачивать большие объемы масла и нагнетать значительное давление. В целом ручные насосы очень удобны, а главное мобильны так как не зависят ни от каких источников энергии.

Что такое гидравлический насос, какие бывают типы и принцип работы

Инструменты и технические аппараты, работа которых связана с использованием энергии жидкостей, называют гидравлическими механизмами. В машиностроении их популярность основана на возможности передавать с потоком, через гибкие шланги и тонкие трубопроводы, огромные объемы энергии.

Что это, назначение и принцип работы устройства

Один из классов машин – гидравлический насос – является оборудованием по преобразованию механической энергии (вращения и крутящего момента приводного электрического двигателя; перемещения поршня при нажиме и поднятия рычага в ручной конструкции) в гидравлическую энергию жидкости (образование давления; подача или ход рабочего органа, например, штока гидроцилиндра).

Классификация и деление насосов на виды не влияет на общий принцип действия механизмов – вытеснение рабочей среды.

Работающий аппарат перемещает жидкость из полости всасывания (входной) в полость нагнетания (выходную) через изолированные камеры.

Выходящая из корпуса механизма жидкость имеет повышенное давление, обусловливающее ее перемещение по трубопроводу. Так как полости не соединены напрямую, устройства имеют идеальную адаптацию для работы в системах гидравлики с высоким давлением. Жидкость на выходе передает энергию поршню, перемещая его, или циркулирует в замкнутом контуре.

Гидравлические насосы высокого давления – обязательные элементы гидравлического привода, поэтому востребованы повсеместно. Основные области применения:

Машиностроение, нефтепереработка, транспорт, сельское хозяйство, другие производственные и перерабатывающие отрасли.
Оснащение мобильных моек, мастерских, предприятий коммунального хозяйства, строительных площадок.
Системы чистки автомобилей, пожаротушения, подавления пыли, очистки труб, мытья улиц.
Помпа – инженерная, погружная.

Технические характеристики и параметры выбора

Основными техническими характеристиками гидронасоса являются:

Частота вращения, об/мин.
Рабочий объем, вытесняемый за оборот вала, см3/об.
Рабочее давление.

Запомните! Основные единицы для измерения давления имеют следующее соотношение: 1 атм=1,013 бар=0,101 МПа=1,03 кгс/см2.

Выбор насоса для конкретной гидросистемы производится с учетом следующих критериев:

Вид элемента, вытесняющего жидкость – поршень, шестерня, пластина.
Требуется ручной или гидронасос с электроприводом.
Пределы рабочего давления.
Со средой какой вязкости сможет работать механизм.
Рабочий объем.
Частотный интервал работы.
Легкость обслуживания.
Габариты.
Цена.

Ручные

Конструкция ручных стандартных помп представляет цилиндрическую полость с поршнем, который жестко соединен со штоком. Шток, в свою очередь, через шарнир соединяется с приводным рычагом. В поршне находится промежуточный клапан, он связывает полости – поршневую и штоковую. Поршневую полость от резервуара с маслом отделяет впускной клапан, перед которым стоит фильтр. Штоковая полость отделена от выходного порта изделия выпускным клапаном.

Рычаг ручного (мускульного) аппарата высокого давления легко перемещается рукой или ногой (через педаль с возвращающей пружиной). При подъеме рычага поршень штоком поднимается, открывается впускной клапан и поршневая полость заполняется жидкостью. В это время закрытый промежуточный затвор не допускает ее переток из штоковой полости в поршневую. Во время движения рычага вниз давление жидкости закрывает впускной и поднимает промежуточный клапан. Жидкость попадает в штоковую полость, открывает выпускной затвор и вливается в гидросистему. С каждым циклом подъема-опускания рычага насос вытесняет в систему порцию воды или масла. Таков принцип работы механизма одностороннего действия.

В ручных механизмах двустороннего действия к верху и низу цилиндрической полости подведены параллельные линии всасывания жидкости из бака и ее нагнетания в трубопровод. При любом ходе поршня – вверх или вниз – один из пары впускных и выпускных клапанов открывается. В результате обеспечивается более производительная работа насоса с непрерывной и равномерной подачей рабочей жидкости.

Простое устройство гидроаппарата, требующего приложения мускульной силы, объясняет его широкое применение в производстве, индивидуальном хозяйстве, автосервисе, строительстве. Модели данного типа становятся составной частью различных механизмов:

испытательных стендов;
лабораторного оборудования;
грузоподъемных кранов и платформ;
статических гидроинструментов;
водяных бытовых опрыскивателей;
домкратов;
прессового оборудования.

Главный минус – низкая производительность. К достоинствам можно отнести: надежность; простоту конструкции; низкую стоимость; работу без электропривода, следовательно, независимость от наличия источников электропитания; автономность; малый размер и вес; возможность быстро выполнить необходимый ремонт своими руками.

Изделия под отечественным брендом НРГ особенно популярны в частных гаражах, сфере автосервиса, ремонтных и индивидуальных мастерских.

Радиально-поршневые

Основное применение устройств данного типа – подъемное и прессовое оборудование, протяжные станки.

Типы поршневых гидравлических насосов с радиальным расположением цилиндров:

Конструкции с ротором, смещенным относительно оси статора. Радиальные цилиндрические расточки ротора являются цилиндрами. В них располагаются поршни, при вращении ротора прижимаемые к стенкам обоймы неподвижного корпуса. Поршни вращающегося ротора приходят в возвратно-поступательное движение с ходом, равным удвоенному смещению (эксцентриситету). Внутри расположена неподвижная распределительная ось, выполняющая роль золотника. Проточки оси соединены с входной и напорной линией привода. Поворот ротора на 180° приводит поршень в поступательное движение к максимально выдвинутому положению. В это время камера цилиндра увеличивает объем и всасывает масло через проточку распределительной оси. Совершая следующие пол-оборота, поршень возвращается в тело ротора и вытесняет масло уже в напорную полость распределителя. Изменяя величину эксцентриситета, регулируют производительность механизма. Меняя эксцентриситет по знаку, то есть, перемещая ротор к противоположной стенке корпуса, добиваются изменения потока жидкости – реверса.

С соосным расположением статора и ротора. Но группа поршней уже имеет радиальное расположение в статоре, а на роторе присутствует эксцентричный кулачок. В каждом поршне конструктивно заложены два клапана – всасывания и нагнетания. Вращение эксцентричного кулачка приводит к последовательной работе клапанов, обеспечивая переток рабочей жидкости. Конструкции этого типа чаще применяются в гидромоторах.

Надежность.
В регулируемых вариантах конструкции легко настроить нужную производительность.
Показаны к применению в реверсивных системах с изменяемым направлением потока жидкости.
Пониженная шумность работы.
Небольшой осевой габарит.
Простота механизма.

Низкочастотность (до 2000 об/мин.) вращения ротора.
Инерционность вращающегося ротора.
Присутствие пульсации. Эффект значительно сглаживается при нечетном количестве поршней.
Большой вес.

В производственной сфере распространены нерегулируемые эксцентриковые агрегаты общемашиностроительного применения – Н400-Н403.

Аксиально-поршневые

Самые распространенные механизмы гидроприводов. Вытеснителем жидкости из цилиндра выступает плунжер или поршень. Все цилиндры находятся в едином блоке и они параллельны с осями блока. Возвратно-поступательный ход поршней обеспечивается наклоном блока цилиндров к диску ведущего вала или конструктивным наклонным исполнением самого диска. Работа группы цилиндров сходна с радиально-поршневым устройством.

Запомните! Утечки цилиндров отводятся по дренажному сливу. Если его заглушить, можно спровоцировать повышение внутреннего давления с последующим повреждением корпуса и разгерметизацией гидронасоса.

• Большая мощность и скорость вращения при компактности и небольшом весе агрегатов.

• Вариативность конструктивных исполнений.

• Небольшие рабочие органы имеют малый инерционный момент.

• Цена механизмов высокая.

• Подача и расход жидкости сопровождаются существенной пульсацией.

• Конструктивная сложность. Следовательно, чувствительность к неправильной эксплуатации, продолжительный ремонт.

Отечественная модель НП-90 дешевле зарубежных насосов, востребована благодаря богатой комплектации и качеству сборки.

Шестеренные

Роторные гидромашины этого вида нашли применение в системах смазки, дорожной и сельскохозяйственной спецтехнике, мобильных гидравлических конструкциях. К их плюсам относят:

простоту конструктивного исполнения;
работу на частотах до 5000 об/мин.;
небольшой вес;
компактность.

рабочее давление до 20 МПа;
низкий КПД;
небольшой ресурс;
проблемы пульсации.

Рабочими вытесняющими элементами конструкции являются две шестерни. Они различаются по виду зацепления:

Внешнее. Со стороны входа шестерни вращаются в разные стороны, захватывают жидкость впадинами зубьев и перемещают ее вдоль стенок корпуса к выходу из насоса. Когда зубья входят в зацепление, рабочая жидкость выталкивается из впадин к выходу из корпуса.
Внутреннее. Принцип работы не меняется. Жидкость переносится в область нагнетания во впадинах между зубьями шестерни вдоль поверхности вспомогательного серпообразного разделителя. Пульсация давления и уровень шума в таких агрегатах снижаются.

Разновидностью рассматриваемой системы зацепления являются героторные (без разделителя, шестерни постоянно контактируют благодаря особому профилю зубьев) и винтовые конструкции.

НШ-10 – известная и надежная модель шестеренного насоса с высококачественной сборкой.

Пластинчатые

В этих гидромашинах пластины, размещенные на роторе, выполняют основную работу. Специальные пружины усиливают их прижим к неподвижному корпусу. Соседние элементы становятся ограничителями объемной камеры, в ней рабочая среда при вращении ротора попадает из полости подачи к полости нагнетания. Присутствие двух и более областей всасывания и стольких же зон входа в систему свойственно конструкциям двукратного или многократного действия.

Нужно знать: регулируемыми могут быть только механизмы однократного действия.

Достоинства пластинчатых насосов:

Пониженная пульсация.
Снижение рабочего шума.
Пониженные требования к засоренности перемещаемой среды.
Регулируемый рабочий объем.

Подшипники ротора сильно нагружены.
Низкое давление.
Сложность при уплотнении пластин на торцах.
Низкая ремонтопригодность.

Г12 – популярная марка одно- и двухпоточных пластинчатых конструкций.

Полезно видео

Подробно об НШ-10:

Принцип действия разных вариантов:

Устройство и принцип работы гидронасосов

Гидравлический насос — оборудование, посредством которого механическая энергия преобразовывается в гидравлическую: из вырабатываемого двигателем крутящего момента образуется подача либо давление. Существует множество типов таких агрегатов, однако работают они по схожему принципу, суть которого заключается в вытеснении жидкости между камерами гидронасоса.

В данной статье будет рассмотрен гидравлический насос высокого давления и его ручной аналог. Мы изучим устройство и принцип действия такого оборудования, ознакомимся с его разновидностями и приведем рекомендации по монтажу и ремонту такой техники.

1 Какие существуют разновидности гидронасосов?

Принцип работы любого гидронасоса достаточно прост — при работе внутри конструкции образуются две изолированные друг от друга полости (камера всасывания и нагнетания), между которыми перемещается гидравлическая жидкость. После заполнения камеры нагнетания жидкость начинает давить на поршень и вытесняет его, тем самым сообщая рабочему инструменту движение подачи.

Рабочие параметры любого гидронасоса отображают следующие характеристики:

частота вращения (об/мин);
рабочее давление (Бар);
рабочий объем (см3/об) — количество жидкости, которое насос вытесняет за один оборот.

Насосы, которые мы будем рассматривать в дальнейшем, обладают индивидуальными эксплуатационными особенностями, поэтому при их выборе в первую очередь необходимо учитывать характеристики существующей гидросистемы — диапазон давления, вязкость перекачиваемой жидкости, стоимость конструкции и нюансы ее технического обслуживания.

Рассмотрим основные разновидности гидронасосов, детально остановившись на их преимуществах и недостатках.

1.1 Ручной гидравлический

Ручной гидронасос является простейшим оборудованием, в котором используется принцип вытеснения жидкости. Такие агрегаты широко распространены в сфере автомобилестроения, где они применяются в качестве дополнительных либо аварийных механизмов для обеспечения гидравлических двигателей энергией.

Ручной гидронасос типа НРГ (серия, наиболее распространенная в отечественной промышленности) может развивать давление дом 50 Бар, однако большинство моделей рассчитаны на давление до 15 Бар. Тут действует прямое соотношение — чем ниже рабочий объем агрегата (количество жидкости, вытесняемой за полный ход рукояти), тем большее давление он развивает.

Разновидности ручных гидронасосов

На изображении представлена схема работы, которой обладают ручные насосы. При нажатии ручки поршень перемещается вверх, в результате чего создается сила всасывание и через клапан КО2 в корпус поступает жидкость, которая вытесняется при поднятии рукояти. Насос ручной гидравлический НРГ может быть и двухсторонним (нижняя схема), в нем всасывание и вытеснение жидкости происходит одновременно, как при нажиме на рычаг, так и при его поднятии.

К преимуществам таких гидронасосов относится простота их конструкции (ремонт гидронасосов ручного типа достаточно прост), надежность и низкая стоимость. Слабой стороной является производительность, несравнимая с приводным оборудованием.
к меню ↑

1.2 Радиально-поршневые модели

Радиально-поршневые конструкции способны развивать максимально возможное давление (до 100 Бар) при длительной работе. Существует два типа радиально-поршневых насосов:

Устройство роторных агрегатов показано на схеме. В них вся поршневая группа размещается внутри ротора, при вращении которого поршни совершают возвратно-поступательные движения и поочередно стыкуются с отверстиями для слива гидравлической жидкости.

Принцип работы радиально-поршневого насоса

Гидравлический насос высокого давления с эксцентричным валом отличается тем, что поршневая группа в нем установлена внутри статора, при этом такие насосы имеют клапанное распределение жидкости, а роторные — золотниковое.

К преимуществам такого оборудования отнесем высокую надежность, возможность работы в режиме высокого давления (100 МПа), минимальный уровень шума при работе. К недостаткам — высокий уровень пульсации при подаче жидкости и значительный вес.
к меню ↑

1.3 Аксиально-поршневые

Наиболее распространенным типом оборудования в современных гидроприводах является аксиально-поршневой насос. Также существует аксиально-поршневая техника, которая отличается тем, что вместо поршней для вытеснения жидкости применяются плунжеры.

Насосы с аксиально-поршневым приводом, в зависимости от оси вращения поршневой группы, можно разделить на два типа — наклонные и прямые. Принцип работы у них идентичен — вращение вала насоса приводит к вращению блока цилиндров, параллельно которому поршни начинают возвратно-поступательное перемещение. При совпадении оси цилиндра и всасывающего отверстия поршень выдавливает жидкость из камеры, затем цилиндр заполняется и цикл повторяется.

По соотношению массогабаритных характеристик именно аксиально-поршневой насос является оптимальным вариантом. Он способен развивать давление до 40 МПа при частоте 5000 об/мин, узкоспециализированные установки работают на частоте 15-20 тыс. об/мин. Преимущества аксиально-поршневых насосов — максимальный КПД и производительность. Ключевым недостатком является высокая стоимость.

Характеристики гидронасосов 310-ой серии

В качестве примера такой техники можно рассмотреть популярный в отечественном машиностроении гидронасос 310. Существует несколько модификаций данной модели, рассчитанных на рабочий объем от 12 до 250 см 3 /об. Цена 310-ой модели варьируется в пределах 15-30 тыс. рублей, в зависимости от производительности. Более доступным аналогом является гидронасос 210 (цена 10-15 тыс), отличающийся меньшей частотой оборотов.
к меню ↑

1.4 Шестеренчатые агрегаты

Шестеренные агрегаты относятся к категории роторного оборудования. Гидравлическая часть насоса в них представлена двумя вращающимися шестернями, зубья которых при сцеплении вытесняют из цилиндра жидкость. Существует два типа шестеренчатых насосов — с внешним и внутренним зацеплениям, которые отличаются расположением шестерен внутри корпуса.

Используются шестеренные агрегаты в системах с низким уровнем рабочего давления — до 20 МПа. Они широко распространены в сельскохозяйственной и строительной технике, системах подачи смазочных материалов и мобильной гидравлике.

Популярность шестеренных гидронасосов обуславливается простотой их конструкции, небольшими размерами и весом, за которые приходится платить небольшим КПД (до 85%), низкими оборотами и коротким эксплуатационным ресурсом.
к меню ↑

1.5 Разбираемся в устройстве (видео)

2 В чём особенности ремонта гидравлических насосов?

Практически все неисправности, которые могут возникнуть при эксплуатации гидронасосов любого типа, являются следствием следующих факторов:

неправильное управление гидронасосом и пренебрежение его техническим обслуживанием — несвоевременная замена масла и фильтров, отсутствие устранения протечек;
неправильно подобранная гидравлическая жидкость (масло);
использование сторонних комплектующих, не соответствующих режиму эксплуатации насоса (фильтры, уплотнения, шланги);
неправильная настройка гидронасоса.

Гидронасос в разобранном виде

Рассмотрим наиболее распространенные неисправности оборудования и методы их ликвидации:

Аварийная остановка. Причиной может быть разрыв рукава от чрезмерного давления, недостаточный уровень рабочей жидкости либо блокировка нагнетающего патрубка. В последнем случае нужно своими руками извлечь обломки из камеры и заменить деформированные фильтры.
Отсутствие набора давления. Скорее всего заклинило гнездо плунжера, которое требует чистки, либо деформировалась пружина клапана (необходимо заменить).
Неравномерный темп движения поршня. Проверьте систему на предмет проникновения воздуха, также может чрезмерно загустеть рабочая жидкость либо забиться фильтр. Серьезный ремонт гидравлических насосов может потребоваться лишь при поломке вала вращения.
Необычно высокий уровень вибрации. Причина — неправильная балансировка вала вращения с приводом, требуется проверка совпадения осей валов и их центровка.

Мелкий ремонт гидронасоса не станет серьезной проблемой, если под рукой есть ремкомплект, в который входят запасные фильтры, резинки и уплотнительные втулки — наиболее изнашивающиеся элементы конструкции. Большинство производителей поставляют полные комплекты для каждой модели насоса по цене от 500 до 1000 рублей, однако комплект можно собрать и самому в соответствии с диаметром патрубков оборудования. В таком случае ремкомплект гидронасоса обойдется вас значительно дешевле.

Насос гидравлический высокого давления: устройство и применение

Насос высокого давления гидравлический: области применения

Гидравлический насос высокого давления применяется для преобразования гидроэнергии в поток жидкости и гидравлическое давление. Конструкция основывается на принципе поршень-поршень, который позволяет обеспечить полную свободу и повышенную износоустойчивость. Накаченная жидкость берется из любого источника (естественного или резервуара).

Где применяются гидравлические насосы высокого давления

Чаще всего конструкции применяются на мобильных мойках, для системы автомобильной чистки и строительных площадках.
Есть множество других профессиональных областей:

Качественная очистка при помощи высокого давления.
Мытье улиц.
Погружные и инженерные помпы.
Для подавления пыли.
В системе очистки труб.
Для пожаротушения и в других областях.

Насосы гидравлические высокого давления имеют множество высококачественных аксессуаров для нормальной работы в любых областях: распылители, фильтры, насадки, регуляторы давления и прочие детали. Все зависит от того, где именно предусмотрено его использовать.

Эффективность эксплуатации при высоком давлении

Фото ручного насоса

Гидравлический насос высокого давления используется для превращения механической энергии в гидравлическую. Независимо от модели, принцип вытеснения жидкости один и тот же.
Насосы с поршнем делятся на несколько типов:

Радиально-поршневые применяются в гидравлических системах с высоким давлением:

Отличаются тихой работой
Маленьким размером оси.
Надежностью в среде высокого давления.

Отличается очень простой конструкцией и применяется, когда необходимо обеспечение гидравлического двигателя нужной энергией.
К особенностям устройства можно отнести надежную работу и отсутствие приводного двигателя.

Аксиально-поршневой гидронасос высокого давления:

Это самый распространенный и популярный тип конструкции, который обладает высоким КПД и самыми лучшими техническими характеристиками.

Применяется для работы с высокими частотами вращения.

Работа вакуумного насоса

Вакуумные насосы высокого давления гидравлические

Через данное устройство пропускается только поток воздуха и масло.
Принцип работы:

Когда резервуар максимально заполняется, поток жидкости приостанавливается при помощи специального предохранителя.
Гидропривод в такой конструкции является дополнительным элементом и облегчает работу устройства в целом.

Примечание. Современный вакуумный агрегат создает вакуум с очень высокой скоростью. Охлаждение воды только увеличит эффективное использование оборудования.

Шестерные гидронасосы

Разновидность роторных гидромашин

Название конструкции говорит само за себя:

В качестве рабочих элементов служат две вращающиеся шестерни.
Чаще всего используются в сельскохозяйственной и дорожной технике.

Примечание. К особенностям можно отнести простоту модели, компактность и небольшой вес.

Насос обладает низким уровнем КПД и низким внутренним давлением.

Перекачивает жидкость с твердыми частицами с минимум затраченной энергией и без особых сложностей.

Ручные гидравлические насосы: основные типы

Виды ручных насосов

Ручные насосы высокого давления являются самыми простыми по своей функциональности моделями. Приводятся в рабочий режим через воздействие на специальный рычаг.
Для этого используются дополнительные приспособления, такие как:

Примечание. Но это не весь список профессионального оборудования, которое дает энергию для работы насоса.

Конструкции классифицируются на:

Модели выбираются по параметрам:

Объему бака.
Уровню вязкости.
Какие усилия необходимо применить для воздействия на рычаг.
Вес и размеры агрегата.
Цена конструкции.
Насколько сложна инструкция к применению.

Совет. Оптимальные параметры для насоса: рабочее давление достигает 70 МПа, усилия на рычаг в среднем 50 кг, вес агрегата не менее 5-ти и не более 35 кг.

Принцип работы

Принцип работы агрегата

Отличительная черта данного насоса – это простой принцип работы. В основу прибора входит специальная опора.
Итак:

На специальной опоре расположен объемный бак для рабочего масла.
Корпус с ручкой.
В комплект насоса входит манометр, который служит для контроля рабочих параметров давления.
Встречаются модели, в комплект которых входит гидравлический распределитель.
Большой популярностью пользуются модели, которые дополняются ножным приводом. Это обеспечивает степень свободы во время выполнения всех работ.

Примечание. Маслобак изготовляется из стали и пластмассы. Внутренние элементы производятся из латуни, что значительно увеличивает эксплуатационный период агрегата.

К установленной системе присоединяются специальные рукава.
Рукав изготовлен из прочного материала, что обеспечивает бесперебойную и безаварийную работу при достаточно высоком давлении.
Рукоятка соединена с плунжером (рабочий орган насоса).

Давление обеспечивается системой эффективной подачи масла. На первой ступени при низком давлении, появляется большее давление, которое требуется для начала работы. Такая система значительно сокращает время для всех необходимых работ.

Преимущества и недостатки ручных гидравлических насосов высокого давления

Популярность данных конструкций обусловлена неоспоримыми преимуществами:

Малый вес.
Автономность
Малые размеры.
Длительный эксплуатационный период.
Минимальные траты на материал и обслуживание.
Простой принцип эксплуатации.
Высокий уровень надежности.
Прибор можно спокойно использовать, если рядом нет электрической сети.

Ручные гидронасосы высокого давления используется для выполнения небольших объемов работы, тогда человек не ощущает сильной усталости. Но к недостаткам можно отнести невысокую производительность и применение ручной силы. Для более подробной информации рекомендуем посмотреть видео, где наглядно представлена работа конструкции.

Гидравлические насосы

Гидравлический насос – это устройство, которое преобразует энергию механическую двигателя в энергию масла, с помощью которого жидкость может перемещаться вертикально, горизонтально, или по кругу, в зависимости от типа работы устройства.

Работа гидравлического насоса высокого давления основывается на принципе «поршень-поршень», и является достаточно простой и устойчивой. Жидкость может браться из любого источника или резервуара.

Сферы применения насоса высокого давления.

В святи с долговечность и высокой производительностью гидронасосы используются в большом количестве отраслей производства:

• Очистка от грязи при помощи мощной струи воды, которая подается при большом давлении

• Для уборки улиц

• Погружные и инженерные помпы

• Для очистки труб от загрязнений

• Для тушения пожаров.

Но в реальности больше всего примеров использования такого прибора наблюдаем на автомойках, где они используются для быстрой и качественной очистки автомобиля от разного рода загрязнений, для того чтоб смыть моющее средство.

К насосам высокого давления можно подобрать необходимые аксессуары, среди которых есть распылители, регуляторы давления, и другие приспособления, с помощью которых вы сможете настроить прибор как вам нужно.

Гидронасос высокого давления превращает механическую энергию в гидравлическую. Независимо от модели устройства, принцип выталкивания жидкости одинаковый. Они разделяются на несколько типов:

Поршневые гидронасосы

Рис 1 Поршневой гидронасос

Гидравлические приборы с поршнем разделяются на несколько видов:

Ручной насос обладает достаточно простой конструкцией,которая весьма долговечна. Он применяется когда нужно дать мотору определенное количество энергии. Положительными чертами устройства является отсутствие двигателя и надежную работу без сбоев. Чаще всего ручной насос используется в качестве запасного варианта или подстраховки.

Достоинства использования гидронасоса:

• У насоса отсутствует привод, следовательно, он ни к чему не привязан.

• Небольшой вес, что делает его мобильным

• Высокий уровень надёжности

• Длинный строк службы

• Прибор предельно прост в использовании. Даже у людей, не имеющих специального образования использование гидронасоса не вызовет никаких трудностей.

Такой насос можно использовать даже без электричества, он не нуждается в топливе. К минусам относят потребность в физическом труде реального человека, и уровень работоспособности ниже, чем у его собратьев.

Радиально-поршневые отличаются очень тихой работой и небольшой осевой размер. Но встречается подобная конструкция в гидронасосах достаточно редко. Еще к особенностям этого типа можно отнести то, что они выпускаются исключительно с огромными рабочими объемами, свыше 400 Па.

Аксиально-поршневые являются самыми распространенными видами устройств, которые используются в наше время. Он обладает самой высокой производительностью и лучшими техническими характеристиками, по сравнению с иными моделями. Чаще всего его используют для работы с высокими частотами, работает при давлении в 70 Па. К недостаткам можно отнести высокую стоимость, которая делает его практически недоступным для многих людей.

Шестеренные насосы

Рис 2 Шестеренн ый насос

Разновидностью роторных гидронасосов следует назвать шестеренные насосы. В их основе лежат две небольшие шестерни, которые постоянно вращаются. К его достоинствам можно причислить высокую производительность,частоту вращения, которая достигает 5000об/мин и сравнительно низкую цену. А недостатки это высокая пульсация давления.

Они разделяются на:

• Насосы внешнего зацепления

• Насосы внутреннего зацепления.

• Отдельный случай шестеренных насосов с внутренним зацеплением это героторные насосы.

Пластинчатые насосы

Пластинчатые гидронасосы – это машины, где функцию шестеренок исполняют радиально расположенные пластины, которые постоянно делают определенные движения при работе оборота ротора.

В свою очередь они разделяются на гидронасосы однократного и двукратного действия. У первого представителя приборов за одно вращение вала процесс поглощения воды и нагнетания происходит один раз, а в двойных устройствах дважды.

Такие насосы имеют низкий уровень шума, потому весьма комфортны в использовании, имеют большие рабочие объемы при незначительном размере агрегата. Пластинчатые гидронасосы могут полноценно функционировать при давлениях до 21МПа и частотах вращения в пределах 1500 об/мин.

Основные причины поломок гидравлических приборов

Во время использования насоса следует особое внимание уделять мерам осторожности, использовать его бережно. В противном случае поломки просто неизбежны. К основным причинам поломок гидронасосов относится:

• Попадание внутрь посторонних предметов или грязи

• Масло смешалось с водой

• Масло смешалось с воздухом

• Перезагрузка по давлению

• Превышение количества оборотов, рекомендованных для данного агрегата

• Повышение давления в корпусе аппарата

Как выбрать качественный гидронасос?

Для того, чтоб гидравлический насос служил вам долго исправно нужно очень ответственно подойти к выбору. Для начала определитесь,какой тип насоса подойдет вам больше всего, удовлетворит все ваши пожелания. Обратите внимание на параметры и характеристики, которым обладает выбранное устройство.

Критерии, на которые следует обратить повышенное внимание при выборе устройства:

• Диапазон рабочих давлений;

• Диапазон значений вязкости жидкости;

• Интервал частот вращения вала;

• Стоимость механизма и его установки;

В зависимости от непосредственного назначения и места, где будет находиться прибор, мотор может быть механическим или внутреннего сгорания.

Для лучшего понимания описанного можете посмотреть видео