1.1 PÍSTOVÁ ČERPADLA Podle způsobu práce rozdělujeme pístová čerpadla na : jednočinná, dvojčinná, diferenciální, zdvižná.

Transkript

1 1 OBJEMOVÁ ČERPADLA Nasávání se střídá s výtlakem čerpadlo nasaje určitý objem kapaliny, uzavře jej v pracovním prostoru a v dalším pracovním údobí jej vytlačuje. Mechanická energie dodávaná motorem se mění v tlakovou energii tím, že pracující část čerpadla tlačí přímo na kapalinu. 1.1 PÍSTOVÁ ČERPADLA Podle způsobu práce rozdělujeme pístová čerpadla na : jednočinná, dvojčinná, diferenciální, zdvižná ČERPADLO JEDNOČINNÉ Nasává a vytlačuje jen jednou stranou pístu. Hladký broušený píst (tzv. plunžr) prochází ucpávkou v tělese čerpadla. Při pohybu pístu vzhůru se otevře samočinně sací ventil a kapalina se nasaje do pracovního prostoru. Při klesání pístu se přetlakem uzavře sací ventil a otevře výtlačný ventil nasátý objem je vytlačován do výtlačného vzdušníku a odtud k výtlačnému hrdlu a dále do výtlačného potrubí. Nestejnoměrnost běhu čerpadla se vyrovnává setrvačníkem a nestejnoměrnost v čerpání kapaliny sacím a výtlačným vzdušníkem (vzdušník z části naplněn vzduchem vyrovnává výkyvy tlaku při vytlačování. Potrubím vytéká kapalina ze vzdušníku již stejnoměrně. Objem kapaliny protékající čerpadlem za jednotku času se nazývá OBJE- MOVÝ PRŮTOK (nebo průtok čerpadla) Qv. Jednočinné pístové čerpadlo 1 - sací hrdlo, 2 výtlačné hrdlo, 3 - sací ventil, 4 výtlačný ventil, 5 sací vzdušník, 6 výtlačný vzdušník, 7 píst, 8 pracovní prostor PRI-STR-08.02_cerpadlaobjemova 1 / 9

2 1.1.2 ČERPADLO DVOJČINNÉ Nasává a vytlačuje oběma stranami má dva pracovní prostory se čtyřmi ventily (dva sací a dva výtlačné). Stejnoměrnější běh než u čerpadla jednočinného nepotřebuje tak velký setrvačník a také vzdušník je menší. Dvojčinné pístové čerpadlo 1 - sací hrdlo, 2 výtlačné hrdlo, 3 -sací ventil, 4 výtlačný ventil, 5 sací vzdušník, 7 píst, 8 pracovní prostor ČERPADLO DIFERENCIÁLNÍ Nasává jako čerpadlo jednočinné, ale vytlačuje při obou zdvizích. Část kapaliny nasáté při sacím zdvihu se při druhém zdvihu vytlačuje, zbytek přetéká na druhou stranu pístu a vytlačuje se při sacím zdvihu. Síla působící na píst je při obou zdvizích přibližně stejná (poloviční než u čerpadla jednočinného) diferenciální čerpadlo má pro stejný objemový průtok menší rozměry než čerpadlo jednočinné. jednodušší konstrukce než u dvojčinného čerpadla (menší počet ventilů, sací a výtlačný), přesto se mu vyrovná stejnoměrností dodávané kapaliny. Objemový průtok je stejný jako u jednočinného čerpadla. PRI-STR-08.02_cerpadlaobjemova 2 / 9

3 Diferenciální pístové čerpadlo 1 sací hrdlo, 2 výtlačné hrdlo, 3 sací ventil, 4 - výtlačný ventil, 5 sací vzdušník, 6 výtlačný vzdušník, 7 píst, 8 pracovní prostor ČERPADLO ZDVIŽNÉ Výtlačný ventil umístněn v pístu. Nasátá kapalina přetlačovaná z prostoru pod pístem nad píst. Při následném sacím zdvihu se kapalina pístem zdvihá k výtlačnému hrdlu. Objemový průtok je stejný jako jednočinného čerpadla. Zdvižné čerpadlo 1 sací hrdlo, 2 -výtlačné hrdlo, 3 sací ventil, 4 výtlačný ventil, 5 - píst PRI-STR-08.02_cerpadlaobjemova 3 / 9

4 1.1.5 ČERPADLO MEMBRÁNOVÉ Sací ventil je u sacího hrdla, výtlačný ventil je v membráně. Pístem je pryžová membrána, která je ruční pákou, táhlem a třmenem prohýbána střídavé vzhůru a dolů. Při zdvihání membrány se kapalina nasává do prostoru mezi sací ventil a membránu a při jejím klesání se vytlačuje nad membránu a odtud k výtlačnému hrdlu. Kapalina se nevytlačuje do potrubí, ale vylévá se do otevřeného koryta a dále odtéká samospádem. Vtlačování řídké cementové kaše do vrtů (čerpadlo stavěno jako tlačné). Jako palivové čerpadlo u spalovacích motorů. Membránové čerpadlo 1 membrána, 2 sací hrdlo, 3 -výtokový žlab, 4 -sací ventil, 5 výtlačný ventil PRI-STR-08.02_cerpadlaobjemova 4 / 9

5 1.1.6 RADIÁLNÍ PÍSTOVÁ ČERPADLA NEMAJÍ SACÍ A VÝTLAČNÉ VENTILY. Přívod a výtlak oleje je řízen rozváděčem. Průtok regulován změnou zdvihu pístu L při neměnných otáčkách hnacího elektromotoru. Změny zdvihu pístu dosahováno změnou výstřednosti e rotoru. Jednoduchá regulovalelnost průtoku, od nuly do maxima, při poměrně dobré účinnosti. Objemový průtok je závislý na zdvihu L, průměru pístů D, na počtu pístů z a na otáčkách n. Pro tlaky až do 36 MPa a výkony od 0.5 kw do 500 kw (přitom mají menší rozměry). Radiální pístové čerpadlo 1 - stator, 2 - rotor, 3 - písty, 4 - výtlačný otvor, 5 - sání PRI-STR-08.02_cerpadlaobjemova 5 / 9

6 1.1.7 AXIÁLNÍ PÍSTOVÁ ČERPADLA Rotor čerpadla má na roztečné kružnici díry rovnoběžné s osou, v nichž se pohybují písty. Axiální pohyb pístů vyvozen nuceným vedením po unášecí desce, nebo jsou písty spojeny s unášecí deskou ojnicemi s kulovými čepy. Kapalina je přiváděna a odváděna plochým rozváděčem, jehož hlavní částí je rovná broušená deska se dvěma drážkami na obvodu. Jedna drážka je spojena se sacím, druhá s výtlačným potrubím. Axiální pístová čerpadla mají menší rozměry než s písty radiálními, tím i menší hmotnost. Náročnější na jakost materiálu, vyžadují přesnější výrobu. Pro tlaky do 30 MPa a průtoky 50 dm 3 s -1. Axiální pístové čerpadlo 1 - stator, 2 - rotor, 3 - píst, 4 - unášecí deska, 5 - rozváděcí deska, 6 - výtah, 7 - sání PRI-STR-08.02_cerpadlaobjemova 6 / 9

7 1.1.8 ROTAČNÍ ZUBOVÁ ČERPADLA Konstrukčně i technologicky nejjednodušší a nejspolehlivější Hřídel jednoho kola se pohání elektromotorem, druhé kolo se otáčí při záběru s kolem druhým. olej (kapalinu) dopravují uzavřený v mezerách mezi zuby a tělesem čerpadla. Při záběru zubů se olej stlačuje a roste jeho tlak, s kterým odchází do výtlaku. Mají-li kola větší počet zubů, je průtok malý, ale vytlačování oleje je pak téměř plynulé. Klidnější chod mají čerpadla s koly se šikmými zuby. Nejčastěji používají v hydraulických soustavách pro tlaky do 16 MPa a pro průtoky do 0,02 m 3 s -1. Zvlášť vhodná k čerpání olejů dopravovaným olejem se čerpadlo zároveň maže. Zubové čerpadlo 1 - těleso čerpadla, 2 - hnací ozubené kol, 3 - hnané ozubené kolo, 4 - sání, 5 - výtlak PRI-STR-08.02_cerpadlaobjemova 7 / 9

8 1.1.9 ROTAČNÍ LAMELOVÁ ČERPADLA Lamely uloženy suvně v radiálních drážkách rotoru (poháněn elektromotorem). Při otáčení lamely sledují válcovou dutinu statoru. Boční víka statoru těsní čela rotoru i lopatek. Stator je radiálně přestavitelný vůči ose rotoru od kladné výstřednosti (+e) přes nulovou do záporné (-e). Při stejném smyslu otáček se prvním hrdlem olej nasává a druhým vytlačuje. Průtok se mění s výstředností od maxima do nuly. Při záporné excentricitě dojde k obráceni toku čerpaného oleje, hrdlo výtlačné se stává sacím, a naopak! Jsou vyráběna jako regulační i neregulační (princip funkce s regulací průtoku oleje viz. zobrazení). Vhodná pouze do tlaku 3 MPa (jsou radiálně nevyvážená). V bagrech, lodích a v mechanizaci důlního zařízení. Větší použití mají lehčí neregulační vyvážená lamelová čerpadla (e = 0). Tato čerpadla dávají tlak do 14 MPa a mají účinnost až 0,9. Vyžadují velkou čistotu oleje. Používají se v hydraulických obvodech automobilů, letadel, obráběcích strojů apod. Rotační lamelové čerpadlo 1 rotor, 2 stator, 3 - lopatka PRI-STR-08.02_cerpadlaobjemova 8 / 9

9 ROTAČNÍ VŘETENOVÁ ČERPADLA Kapalina dopravována v prostoru mezi závity vřeten a skříní. Jedno vřeteno poháněno hnacím motorem, druhé se otáčí při záběru s prvním. Pracuji zcela plynule. Mají samonasávací funkci. Velmi náročná po stránce materiálové i technologické brání širšímu využití. Používají se v citlivých hydraulických regulačních soustavách turbín. Při pohonu brousících strojů apod. Dávají provozní tlak až 20 MPa a průtok 0,05 m 3 s -1 i více. Vřetenové čerpadlo se třemi rotory 1 - těleso čerpadla, 2 - vřetena, 3 - sání, 4 - výtlak PRI-STR-08.02_cerpadlaobjemova 9 / 9