Аксиально-поршневые насосы с наклонным диском - ключ к будущему?

Представитель фирмы Bosch Rexroth Гордон Мон сообщил о создании новой модели HA4VSO аксиально-поршневых насосов с наклонным диском на номинальное давление 630 бар (максимальное 700 бар). Заявление прозвучало в докладе на 10 Международной конференции по гидравлике в Дрездене. По сведениям редакции, этот результат является наивысшим мировым достижением для подобных насосов.

Основными преимуществами насосов этого типа считают высокую плотность мощности, а также возможность сквозного привода (through-drive) и регулирования подачи в широких пределах. Повышение рабочего давления с 450 бар (для серийной модели A4VSO) до 700 бар потребовало проведения ряда исследовательских и конструкторских разработок. Новый уровень давления создает высокие контактные напряжения во вращающейся рабочей группе, поэтому была произведена оптимизация гидродинамических пар (ротор/поршни, ротор/торцовое уплотнение, поршень/башмак/наклонный диск), существенно изменена гидравлическая балансировка ротора, на который действуют переменные нагрузки из-за нечетного количества поршней.

Для проверки работоспособности насоса при давлении 700 бар проводились специальные испытания, при которых две гидромашины, соединенные стальной трубой, были установлены на тандемном блоке с общим валом, причем одна из них работала в режиме насоса, а другая — гидромотора. Испытания подтвердили правильность основных технических решений.

Задача увеличения частоты вращения по сравнению со стандартной версией потребовала оптимизации проходных сечений роторной группы и линии всасывания, которая была проведена с использованием компьютерной модели СFD (Computational Fluid Dynamics). Это позволило обеспечить нормальную работу насоса с рабочим объемом 71 см³ при частоте вращения 3600 мин^-1 и максимальной подаче в условиях атмосферного давления на всасывании. Таким образом, было достигнуто 36%-е увеличение плотности мощности по сравнению со стандартной версией, что дает огромные конкурентные преимущества. При разработке новой модели насоса уделялось большое внимание также другим параметрам технической характеристики и, прежде всего, долговечности при максимальной мощности, шумоизлучению и КПД. Были тщательно изучены места, где имеются потери. Оптимизация гидродинамических пар и компьютерное моделирование разбрызгивания масла в корпусе позволили получить эффективный КПД гарантированно выше 90%. Проведенные усовершенствования позволяют назвать аксиально-поршневые насосы с наклонным диском ключом к будущему.

Благодарим за помощь в подготовке материала к.т.н. В. К. Свешникова (ЭНИМС)