«Судовые вспомогательные механизмы, системы и их эксплуатация» (стр. 21 )

Роторно-поршневым насосом называют роторно-поступательный насос с рабочими органами в виде поршней или плунжеров. Различают насосы радиально-поршневые, у которых ось вращения перпендикулярна осям поршней, и аксиально-поршневые, у которых ось ротора параллельна осям поршней.

Радиально - поршневые насосы имеют высокий к. п.д. (объемный 0.96-0,98 и механический 0,80--0,95) и ресурс работы до 40 000 ч, в связи с чем их широко применяют в различных отраслях промышленности, а также на судах. Мощность отдельных радиально-поршневых насосов достигает 3000 кВт, а подача -- 500 м3ч. Они рассчитываются на номинальное давление 10--20 МПа.

Аксиально-поршневые нерегулируемые насосы с постоянным направлением потока, наклонным блоком и двойным карданом выпускаются отечественной промышленностью трех типоразмеров: Н71Н, Н140Н и Н250Н (Н -- насос, цифра -- рабочий объем, см3, Н -- нерегулируемый).

При работе на номинальном режиме они имеют до первого капитального ремонта ресурс более 5000 ч. Причем через каждые 2000 ч работы необходимо заменять уплотнительные манжеты, утечка жидкости через которые не должна превышать 0,5 см3/ч. В конце ресурса объемный к. п.д. не должен снижаться более чем на 10%. Привод насоса предусмотрен через упругую муфту. Корпус должен быть ниже уровня рабочей жидкости в системе.

Роторно-поршневые гидравлические машины широко используют в качестве гидродвигателей. Гидродвигатели используются в гидроприводах палубных механизмов.

Элементы объёмного гидропривода, рабочие жидкости, гидроаппаратура, гидролинии и гидроёмкости. Правила технической эксплуатации.

Объемным гидроприводом называется совокупность объем гидромашин, гидроаппаратуры и вспомогательных устройств, соединённых с помощью гидролиний. Предназначен для передачи энергии и преобразования движения с помощью жидкости и состоят из:

Гидромашин - гидронасосы, гидродвигатели. Гидроаппаратуры - клапаны, дроссели, гидрораспределители.

По виду источника энергии:

насосный, т. е., рабочая жидкость подается в гидродвигатель насосом - эта система наиболее распространена, аккумуляторный. магистральный.

Требования к рабочим жидкостям:

малоизменяемая вязкость в диапазоне рабочих температур, пожаро - и взрыво безопасность, нетоксичность, рабочие жидкости не должны разрушать резину, и иметь диэлектрические свойства, не должны смешиваться с водой, не должны быть сжимаемы.

(Индустриальное 20, 30-вязкость, Турбинное 22, трансформаторное, веретенное АУ, силиконовая жидкость ВТУ).

Гидропривод на судне может работать в условиях с интервалом температур от -45оС до + 45оС, а в машинных отделениях при температуре от –70оС до +80о С.

Элементы гидросистем:

Объёмный гидродвигатель - гидромашина для преобразования энергии потока рабочей жидкости, в энергию движения выходного звена. В зависимости от характера выходного звена делятся на 3 группы: гидромоторы - сообщают выходному звену неограниченное вращательное движение. Гидроцилиндры - сообщают выходному звену неограниченное поступательное движение. Поворотные гидродвигатели - сообщают выходному звену ограниченное вращательное движение.(<360 о) поворотный. Гидромоторы - это роторные гидронасосы, обращенные в гидродвигатели:

аксиально - поршневые, радиально - поршневые, пластинчатые, шестеренные.

Гидродвигатели одностороннего действия, в которых поршень перемещается силой давления жидкости в одну сторону, а в другую - под действием внешних сил.; 2-х стороннего действия – телескопический - когда желаемый ход превышает установочную допустимую длину.

К объёмному гидроприводу Классификационными обществами предъявляются следующие основные требования:

·  гидравлические механизмы должны быть рассчитаны на прочность исходя из условий их эксплуатации;

·  трубопроводы гидравлических приводов должны изготовляться из стальных бесшовных труб;

·  гидроприводы должны иметь предохранительные клапаны;

·  гидропривод должен иметь клапана для выпуска воздуха.

·  в системе трубопроводов гидропривода необходимы фильтры;

·  гидропривод должен иметь штатные контрольно-измерительные приборы, контролирующие его работу.

Гидрожидкости:

·  В качестве рабочей жидкости в гидроприводе используется минеральное масло, обеспечивающее смазку и охлаждение узлов трения насоса и гидродвигателя. Рекомендуется наибольшее значение температуры масла при работе гидродвигателя не более 80°С.

·  Замена масла должна производиться после возрастания кислотного числа вдвое по сравнению с первоначальным.

·  В начале эксплуатационного периода гидропривода первую смену масла рекомендуется производить после 50-100 часов работы для удаления с ним продуктов интенсивного износа.

·  Масло с антиокислительными и антикоррозионными присадками служит около трёх лет.

·  Масла без присадок заменяются ежегодно.

·  Опыт эксплуатации гидропривода показывает, что его надёжность зависит от чистоты внутренних полостей гидрооборудования, трубопроводов и рабочей жидкости, что обеспечивается промывкой гидропривода от технологических загрязнений при его сборке и заполнении чистой рабочей жидкостью.

·  Анализ масла сдается каждые 3 месяца в независимую лабораторию на берегу, методом отбора из системы примерно = 100 – 150 мл/л в пластиковую бутылку со спец. этикеткой и передается через агента в порту для отсылки в лабораторию. Данное действие обязательно согласно требованию Кодексу МКУБ.

Анализ причин отказов и нарушений в работе гидропривода показывает:

·  Что это происходит из-за насыщения рабочей жидкости воздухом.

·  Наличие воздуха в гидроприводе приводит к усилению ценообразования, к развитию кавитации, к коррозии деталей, снижению быстродействия и нарушению точности его работы.

·  Пена в гидроприводе при резком изменении нагрузки приводит к возникновению скачкообразного перемещения исполнительного механизма.

·  Для устранения вредного влияния воздуха необходимо строгое выполнение условий снижения его количества в гидросистеме.

СИСТЕМА С РАЗОМКНУТЫМ КОНТУРОМ ЦИРКУЛЯЦИИ.

В системе с разомкнутый контуром циркуляции установлен поворотный гидродвигатель и параллельно ему - дроссель. При полном открытии дросселя скорость гидромотора минимальна, так как большая часть потока жидкости отводится через него в бак, минуя гидродвигатель. По мере закрытия дросселя скорость гидродвигателя будет увеличиваться и достигнет наибольшего значения при полном закрытии дросселя. В средней позиции распределителя линия насоса замкнута на бак. При перегрузке гидродвигателя давление в напорной линии может превысить допустимую величину, тогда через предохранительный лапан часть жидкости будет отводиться в бак.

В системах с разомкнутым контуром циркуляции фильтры и могут устанавливаться перед насосом или после него для обеспечения полнопроточной фильтрации.

В гидросистемах с насосами мощностью более 6 кВт на сливной линии устанавливают охладитель жидкости.

СИСТЕМА С ЗАМКНУТЫМ КОНТУРОМ ЦИРКУЛЯЦИИ.

В системе с замкнутым контуром циркуляции жидкости установлены регулируемые насос с реверсивным потоком и гидромотор с реверсивным потоком. Предохранительные клапаны и защищают гидролинии а и б от высоких давлений, каждая из которых может оказаться напорной при реверсе потока.

Система подпитки состоит из:

·  вспомогательною насоса,

·  фильтра,

·  переливного и двух обратных клапанов, сообщающих систему подпитки с линией слива и разобщающих её с напорной линией.

В системах с замкнутым контуром применяется объёмный способ регулирования, при котором изменение скорости выходного звена гидромотора происходит при изменении рабочего объёма насоса или гидромотора.

Увеличение рабочего объёма насоса сопровождается возрастанием подачи и частоты вращения вала гидромотора, поскольку через него проходит большее количество жидкости за единицу времени при неизменном рабочем объёме.

Уменьшение рабочего объёма насоса даёт обратный эффект.

С уменьшением рабочего объёма гидромотора (что возможно у роторно-поршневых гидромоторов) частота вращения вала гидромотора увеличивается а момент на валу убывает, поскольку подача насоса остаётся неизменной.

Использование в системе регулируемых насоса и гидромотора, расширяет диапазон регулирования.

Реверс гидромотора в системах с замкнутым контуром циркуляции осуществляется реверсом подачи насоса.

Гидропривод с объёмным регулированием обеспечивает более экономичную работу и высокую стабильность заданного режима, чем гидропривод с дроссельным регулированием. Однако объёмное регулирование связано с использованием дорогостоящих регулируемых гидромашин, поэтому его применяют в тех случаях, когда это оправдано технически и экономически, например в гидроприводах большой мощности с длительными режимами работы.

Гидроприводы с дроссельным регулированием используют обычно в маломощных системах с кратковременным режимом работ.

Вопросы для повторения и самопроверки по теме: «Гидропривод судовых механизмов».

1. Назначение судовых устройств. Приведите 2-3 примера использования судовых устройств.

2. Виды приводов механизмов судовых устройств. Назовите элементы гидропривода.

3.  Назначение гидроаппаратуры гидропривода и её состав.

4.  Вспомогательные устройства гидроприводов.

5.  Разновидности гидродвигателей по движению выходного звена.

6.  Объясните принцип обратимости роторных насосов.

7.  Преимущества и недостатки гидроприводов.

8.  Назначение, конструкция, принцип действия и техническая эксплуатации гидрораспределителей.