Насос с мускульным приводом

 

Использование: в области насосостроения для перекачивания жидкости при помощи мускульного привода. Сущность изобретения: насос выполнен с дополнительным цилиндром с установленным в нем дополнительным поршнем, а также с двумя толкателями. Один из толкателей установлен с возможностью взаимодействия с дополнительным поршнем. Второй связан шарнирно с поршнем высокого давления. Площадь поршня высокого давления меньше площади толкателя в месте их контакта. Камера, образуемая толкателем и цилиндром корпуса, гидравлически связана с подпоршневой рабочей камерой дополнительного поршня. Рукоятка снабжена двухплечим рычагом с упорами, находящимися в постоянном контакте с соответствующим толкателем. 1 ил.

Изобретение относится к области насосостроения.

Известны насосы с мускульным приводом (см. SU авт. св. N 1379495, кл. F 04 B 9/14, 1988 г. и N 1420234, кл. F 04 B 9/14, 1988 г.), содержащие рукоятку, корпус с цилиндром, в котором соосно размещены связанные с приводом, с возможностью относительного осевого перемещения, поршни с образованием между ними и цилиндром рабочих полостей, сообщенных через всасывающие и нагнетательные клапаны с баком и потребителем.

Однако в указанных насосах не обеспечены эффективность и надежность работы, так как в них засасывание жидкости из бака в рабочие камеры (подъем поршня) производится за счет механической связи рукоятки с поршнем, которая осуществляется за счет того, что в каждом из них рукоятка взаимодействует с поршнем, снабженным пазом, при помощи ползуна, перемещающегося по упомянутому пазу. В таком узле связи рукоятки с поршнем не исключены случаи закусывания ползуна, деформация паза, нагрузка поршня внецентренными и изгибающими нагрузками. Указанные причины определяют аварийность узла связи рукоятки с поршнем.

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату к описываемому техническому решению является насос с мускульным приводом (см. SU авт. св. N 1368480, кл. F 04 B 9/04, 1988 г.), включающий рукоятку, бак и корпус, содержащий цилиндры, в которых размещены поршни высокого и низкого давлений, жестко связанные между собой, и их подпоршневые рабочие камеры сообщены через всасывающие и нагнетательные клапаны соответственно с баком и нагнетательной магистралью, а корпус также содержит устройство отключения от нагнетательной магистрали подпоршневой рабочей камеры поршня низкого давления, причем линия управления устройством связана с нагнетательной магистралью. Механическая связь рукоятки с поршнем осуществляется при помощи ползуна, располагающегося в пазе, выполненном в верхней части поршня.

Однако в указанном насосе также не обеспечена надежность и эффективность из-за наличия больших усилий в месте механической связи рукоятки с поршнем при помощи ползуна, располагающегося в пазе верхней части поршня, что нередко приводит к поломкам этого узла и выходу из строя насоса.

В основу изобретения поставлена задача создания такого насоса, в котором за счет обеспечения подъема поршня высокого давления рабочей жидкостью без применения механической связи рукоятки с упомянутым поршнем обеспечивалось бы повышение эффективности и надежности его работы.

Поставленная задача решается следующим образом. В известном насосе, включающем рукоятку, бак и корпус, содержащий цилиндры, в которых размещены поршни низкого и высокого давлений, имеющие каждый свою подпоршневую рабочую камеру, сообщенную через всасывающий и нагнетательный клапаны соответственно с баком и нагнетательной магистралью, а также устройство отключения от нагнетательной магистрали и соединения с баком подпоршневой рабочей камеры поршня низкого давления, причем линия управления устройством связана с нагнетательной магистралью, согласно изобретению он выполнен с дополнительным цилиндром и установленным в нем дополнительным поршнем и с двумя толкателями, один из которых установлен с возможностью взаимодействия с дополнительным поршнем, второй связан шарнирно с поршнем высокого давления, площадь которого меньше площади толкателя в месте их контакта, камера, образуемая толкателем и цилиндром корпуса, гидравлически связана с подпоршневой рабочей камерой дополнительного поршня, а рукоятка снабжена двухплечим рычагом с упорами, находящимися в постоянном контакте с соответствующим толкателем.

Выполнение таким образом насоса позволяет создать насос, в котором отсутствует аварийный узел механическая связь поршня с рукояткой, что обеспечивает его эффективную и надежную работу за счет исключения воздействия внецентренных нагрузок на поршень и обеспечения его перемещения при всосе за счет давления рабочей жидкости.

На чертеже изображена конструктивная схема насоса с мускульным приводом.

Насос состоит из корпуса 1, внутри которого соосно расположены цилиндры 2 и 3 с размещенными в них поршнями низкого давления 4 и высокого давления 5, установленные с возможностью их осевого перемещения друг относительно друга, а также дополнительный цилиндр 6, в котором расположен дополнительный поршень 7. Корпус 1 также снабжен цилиндрами 8 и 9, в одном из которых размещен толкатель 10, а в другом 11. Толкатели 10 и 11 предназначены для передачи усилия на поршни 5 и 7. При этом исключается восприятие последними внецентренных нагрузок, так как контакт толкателя 11 с поршнем 7 осуществляется через сферу 12, а толкатель 10 связан с поршнем 5 при помощи сферы 13, причем площадь поршня 5 меньше площади толкателя 10. Это необходимо для подъема поршня 5 давлением рабочей жидкости.

Цилиндр 8 и толкатель 10 образуют камеру 14, гидравлически связанную с нагнетательной магистралью 15 и подпоршневой рабочей камерой 16, образованной цилиндром 6 и дополнительным поршнем 7.

Цилиндр 2 и поршень 4, а также цилиндр 3 и поршень 5 образуют подпоршневые рабочие камеры 17 и 18, сообщенные через клапаны всасывающие 19 и 20 и нагнетательные 21 и 22, соответственно с баком 23 и нагнетательной магистралью 15.

В камере 17, между корпусом 1 и поршнем низкого давления 4, расположена пружина 24.

В корпусе 1 также расположены предохранительный клапан 25, вентиль 26, предназначенный для сброса давления в нагнетательной магистрали 15, и гидравлически связанное с камерой 17 устройство 27 отключения от нагнетательной магистрали 15 и соединения с баком 23 подпоршневой рабочей камеры 17 поршня низкого давления 4 при достижении в ней заданного давления.

Устройство 27 состоит из клапана 28, пружины 29, жестко связанных друг с другом и отличающихся по площади поршней 30 и 31. Поршни 30 и 31 образуют камеру 32, гидравлически связанную с нагнетательной магистралью 15.

С корпусом 1 шарнирно связан двухплечий рычаг 33, снабженный упорами 34 и 35 и жестко связанный с рукояткой 36.

При работе насоса упоры 34 и 35 находятся в постоянном контакте с соответствующим толкателем, не будучи с ними связаны механически.

Насос с мускульным приводом работает следующим образом.

В исходном положении поршни 4 и 5 под действием пружины 24 находятся в верхнем положении. При их подъеме через всасывающие клапаны 19 и 20 в подпоршневые рабочие камеры 17 и 18 поступила из бака рабочая жидкость.

При опускании рукоятки 36 (положение А) через упор 34 и толкатель 10 осуществляется опускание поршней 4 и 5. При этом сжимается пружина 24, а рабочая жидкость соответственно через нагнетательные клапаны 21 и 22 поступает в нагнетательную магистраль 15 и подпоршневую рабочую камеру 16, обеспечивая подъем дополнительного поршня 7. Кроме того, жидкость поступает к клапану 28 устройства 27.

Работа обоих поршней 4 и 5 обеспечивает повышенную производительность насоса.

При подъеме рукоятки 36 поднимается упор 34 и вслед за ним под действием пружины 24 следуют поршни 4 и 5 и толкатель 10. Одновременно упором 35 через толкатель 11 производится опускание поршня 7. При этом рабочая жидкость поступает из подпоршневой рабочей камеры 16 в нагнетательную магистраль 15 и в камеру 14, способствуя подъему поршня 5 и создавая усилия на опускание поршня 14, а также в камеру 32 устройства 27, воздействуя за счет разности площадей поршней 30 и 31 на пружину 29.

По мере повышения давления, развиваемого насосом, увеличивается усилие, которое необходимо приложить к рукоятке, а также усилие, действующее на пружину 29. При достижении заданной величины усилия, на которое рассчитана пружина 29, происходит, сжимая ее, перемещение поршней 30 и 31. Клапан 28 открывается и соединяет со сливом подпоршневую рабочую камеру 17, исключая тем самым поршень 4 из работы, и он под действием усилия, создаваемого рабочей жидкостью, поступающей в камеру 14, опускается, сжимая пружину 24.

Усилие, которое необходимо приложить к рукоятке 36, уменьшается, так как в работе остается только поршень 5, но при этом снижается и производительность насоса.

При дальнейшей работе давление, создаваемое насосом, повышается до уровня, определяемого настройкой предохранительного клапана 25.

Сброс давления осуществляется вентилем 26, соединяющим при необходимости нагнетательную магистраль со сливом (баком 23).

Использование изобретения позволяет обеспечить эффективную работу насоса без наличия механической связи рукоятки с поршнем высокого давления, а также обеспечивает максимально возможную для насоса подачу рабочей жидкости в нагнетательную магистраль при низком давлении и одновременно снижение нагрузки на рукоятку при высоком давлении.

Формула изобретения

Насос с мускульным приводом, содержащий рукоятку, бак и корпус, включающий цилиндры, поршни низкого и высокого давления, установленные в них с образованием подпоршневых рабочих камер, всасывающие и нагнетательные клапаны, посредством которых рабочие камеры сообщены соответственно с баком и нагнетательной магистралью, а также устройство отключения от нагнетательной магистрали и соединения с баком подпоршневой рабочей камеры поршня низкого давления, линия управления которого связана с нагнетательной магистралью, отличающийся тем, что насос снабжен двуплечим рычагом с упорами, связанным с рукояткой, дополнительными цилиндром и поршнем, установленным в нем, с образованием дополнительной подпоршневой рабочей камеры и двумя толкателями, находящимися в постоянном контакте с соответствующими упорами рычага, при этом один из толкателей установлен с возможностью взаимодействия с дополнительным поршнем, второй шарнирно связан с поршнем высокого давления, площадь которого меньше площади толкателя в месте их контакта, и установлен в цилиндре с образованием камеры, гидравлически связанной с дополнительной подпоршневой рабочей камерой.

РИСУНКИ

Рисунок 1