Уплотняющие пластины применяются в насосах многослойной компоновки для изоляции рабочих камер и уплотнения торцов роторов. Встречаются следующие их конструктивные разновидности:
1) пластины, выполненные по форме наружных очертаний корпуса, устанавливаемые между торцами корпуса и крышками насоса (фиг. 73, а);
2) пластины, выполненные по форме внутренних расточек корпуса (в виде цифры 8), устанавливаемые внутри корпуса в пространстве между торцами роторов и привалочной плоскостью (фиг. 73, б);
3) утолщенные пластины, в расточках которых размещаются опоры роторов (фиг. 74, 81);
4) утолщенные пластины, выполняющие одновременно функции крышек с расточками под опоры роторов (фиг. 80).
В насосах с прямозубым зацеплением на торцах уплотняющих пластин фрезеруются или рассверливаются разгрузочные канавки.
Уплотняющие пластины изготовляются из антифрикционных чугунов различных марок, бронзы, закаленной стали и алюминиевых сплавов.
Торцовые поверхности пластин (по плоскостям разъема) подвергаются чистовой обработке: шлифованию, тонкому точению, а иногда и притирке. Отклонения от плоскостности стыковых поверхностей допускаются только в сторону вогнутости. Предельное отклонение не должно превышать 0,005 мм. При утолщенных пластинах с расточками под подшипники отклонение от перпендикулярности плоскостей разъема к осям отверстий под подшипники не должно превышать 0,01-0,02 мм на радиусе длиной 50 мм. Допуски на межосевые расстояния определяются классом точности зацепления и колеблются в пределах + 0,02-0,03 мм. В тех случаях, когда расточки в уплотняющих пластинках представляют собой опоры скольжения к качеству поверхности, точности изготовления и материалам предъявляются особые требования.
В насосах «пакетной» компоновки с центрированием деталей по расточкам корпуса крышки выполняют лишь вспомогательные функции, предотвращая появление наружной течи жидкости (фиг. 76). Аналогичная роль предназначена крышкам в некоторых конструкциях насосов с многослойной компоновкой (фиг. 79-81).
В передней крышке размещается уплотнение приводного вала. В конструкциях, где ведущий вал выводится одновременно в обе стороны, уплотнение размещается также и в задней крышке. Материал крышки обычно тот же, что и материал корпусов (чугун, алюминиевые сплавы). Возможно изготовление крышек из пластических масс.
Основным техническим условием на изготовление крышек является требование соблюдения плоскостности стыковых поверхностей в пределах до 0,005 мм (в сторону вогнутости). В случаях, когда для уплотнения стыков между крышками и корпусом используются кольцеобразные уплотнения, требование в отношении отклонений от плоскостности может быть снижено,
Использование крышек для размещения в них подшипников имеет место лишь в насосах с многослойной компоновкой (фиг. 73, а, б, 80, 81). При этом технические условия на изготовление крышек аналогичны техническим условиям на утолщенные уплотняющие пластины.
В задних крышках насосов подобной конструктивной компоновки размещаются всасывающие и нагнетательные отверстия. При компоновке деталей насоса с центрированием по расточкам корпуса для уплотнения торцов роторов применяются уплотняющие втулки.
Уплотняющие втулки применяются различных конструктивных разновидностей в зависимости от функций, которые они выполняют в насосе. Л
Уплотняющие втулки можно подразделить на: 1
1) втулки, предназначенные только для уплотнения торцов роторов (фиг. 87), которые, в свою очередь, подразделяются на подвижные (при наличии гидравлической компенсации торцовых зазоров) и неподвижные;
2) втулки (неподвижные), во внутренних расточках которых размещаются подшипники качения (фиг. 76);
3) неподвижные втулки, внутренние расточки которых являются опорами скольжения валов роторов (фиг. 45, б);
4) подвижные втулки, представляющие собой опоры скольжения валов роторов, в насосах с гидравлической компенсацией торцовых зазоров (фиг. 45, а).
Общим в конструкциях уплотняющих втулок является наличие плоского параллельного среза на расстоянии от оси, равном половине диаметра начальной окружности и наличие посадочной поверхности, центрирующей втулку в расточке корпуса.
В зависимости от функций, которые уплотняющая втулка выполняет одновременно, в качестве материала для ее изготовления используются антифрикционные чугуны различных марок, закаленная сталь, бронза и разные алюминиевые сплавы.
Техническими условиями на изготовление уплотняющих втулок предусматриваются следующие допуски на обработку:
перпендикулярность уплотняющего торца к оси должна быть в пределах до 0,01 мм на длине по радиусу, равной 50 мм;
параллельность плоскости среза к оси отверстия может отклоняться не более чем на 0,02 мм;
прямолинейность наружной посадочной поверхности должна быть выдержана в пределах отклонений, не превышающих 0,005 мм;
цилиндричность посадочной поверхности может быть с отклонением в сторону овальности или конусности не более чем 0,005 мм;
торцовые поверхности втулок должны быть строго плоскими.
Чистовыми операциями при окончательной обработке наружных и торцовых поверхностей втулок являются шлифование и тонкое точение (при применении бронзы и алюминиевых сплавов). 138
в случаях, когда втулки располагаются в корпусе неподвижно, наружный диаметр выполняется по условиям посадки «С».
В насосах с гидравлической компенсацией торцовых зазоров наружный диаметр подвижных втулок должен быть выполнен по условиям посадки «X».
Гидравлическая компенсация торцовых зазоров применяется в насосах высоких давлений, имеющих роторы с малым (7-9) числом зубьев и, следовательно, с малыми торцовыми уплотняющими поверхностями и в насосахассчитанных на давления 50-100 кГ/см, малой производительности (до 1 л/мин).
Гидравлическая компенсация торцовых зазоров осуществляется следующими тремя способами.
1)Прямой способ компенсации зазоров конструктивно является наиболее простым, так как при этом методе не учитывается переменность давления в торцовых зазорах и поджатие производится по всей площади соприкосновения торцовых поверхностей роторов и уплотняющих деталей. Прижим может быть центральным или периферийным. Однако и в том и в другом случае из-за различия давлений в зонах торцового зазора, примыкающих к камерам нагнетания и всасывания, возможно возникновение перекосов уплотняющих поверхностей деталей, в результате чего появляются
задиры и быстрый износ деталей. Конструкция насоса с прямым центральным прижимом изображена на фиг. 67. Плавающие уплотняющие втулки / прижимаются к шестерням 2 через промежуточные втулки 3 посредством центрально расположенных поршней 4. Усилие прижима создается давлением жидкости, которая подводится к поршням через каналы 6. Роликовые подшипники 7 допускают возможность небольших осевых перемещений плавающих втулок. Диаметры поршней выбираются (экспериментально) из условий создания усилий прижима плавающих втулок к торцам роторов, незначительно превышающих усилия отжима. Изложенный метод компенсации рассчитан и применяется в насосах давлением до 70 кГ/см.
Конструкция насоса с прямым периферийным поджимом уплотняющих втулок изображена на фиг. 89.
