Аксиально-поршневой насос
Насос предназначен для использования в объемных гидравлических машинах. Насос содержит вращающийся блок цилиндров 1 с полыми поршнями 2, которые через дроссели 14 сообщаются с рабочими камерами 4. Емкость 13 подпитывающего устройства выполнена в каждом поршне 2 и соединена дополнительными дросселями 14 с рабочей камерой. Окно подпитки 10 соединено с нагнетающим окном 8 каналом 11, в котором установлен дроссель 12. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к объемным гидравлическим машинам в частности к аксиально-поршневым насосам.
В настоящее время известна конструкция поршневого насоса, в которой для уменьшения вредного пространства внутри поршня и уменьшения инерционных нагрузок, поршни выполняются полыми [1]. В данной конструкции выполняется задача уменьшения инерционных нагрузок и уменьшения вредного пространства поршня, но пульсация давления рабочей жидкости на выходе насоса остается высокой. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому решению является конструкция аксиально-поршневого насоса, содержащего блок цилиндров с рабочими камерами и рабочими окнами, поршни, размещенные в рабочих камерах, распределительный диск с окнами всасывания и нагнетания, расположенными по обе стороны от нейтральной оси, подпитывающее устройство, выполненное в виде окна подпитки, емкости и связывающего ее с рабочей камерой дросселя, установленного в канале [2]. В данной конструкции емкость подпитывающего устройства выполнена в корпусе насоса, а так как для уменьшения пульсации давления рабочей жидкости требуется большой объем емкости, то это в свою очередь приводит к существенным дополнительным пристройкам и этим самым увеличивает габаритные размеры насоса и его массу. Техническими задачами, которые решает предложенное техническое решение являются: уменьшение габаритных размеров и уменьшение массы насоса; улучшение отвода тепла из зон интенсивного трения; уменьшение поперечных деформаций наружных стенок поршней; уменьшение инерционных нагрузок от поршней; улучшения всасывающей способности. Поставленные цели достигаются созданием аксиально-поршневого насоса, содержащего блок цилиндров с рабочими камерами и рабочими окнами, поршни, размещенные в рабочих камерах, распределительный диск с окнами всасывания и нагнетания, расположенными по обе стороны от нейтральной оси, подпитывающее устройство, включающее емкость, сообщенную через дроссель с рабочей камерой, и окно подпитки, выполненное в зоне верхней перемычки между окнами всасывания и нагнетания. Такое исполнение аксиально-плунжерного насоса позволяет также осуществить съем тепла от поверхностей трения поршней рабочей жидкостью, циркулирующей через дроссели, при поочередном соединении рабочих камер с всасывающим или нагнетающим окнами распределительного диска. Также изобретение характеризуется тем, что в каждом поршне установлена втулка, выполненная из соединенных между собой продольных перегородок, разделяющих емкость и соединенных отверстиями. Возможные линейные (в том числе и тепловые) деформации втулки ликвидируются компенсационной упругой (пружинной) шайбой, установленной между торцами втулки и торцом поршня на фиг.1 - показан разрез аксиально-плунжерного насоса;_на фиг.2 - схема устройства подпитки; на фиг.3 - разрез по А-А; на фиг.4 - вариант выполнения втулки. Аксиально-поршневой насос содержит вращающийся блок цилиндров 1 с поршнями 2, которые опираются на наклонную шайбу 3 с рабочими камерами 4 снабженными рабочими окнами 5 для попеременного сообщения с расположенными по обе стороны от нейтральной оси распределительного диска 6 всасывающим 7 и нагнетающим 8 окнами. На верхней перемычке 9 между этими окнами 7 и 8 выполнено окно подпитки 10, соединенное каналом 11 и дросселем 12 с нагнетающим окном 8. Внутри тонкостенного поршня 2 выполнена емкость 13, сообщаемая через дополнительные дроссели 14 с рабочими камерами 4. Емкость в данной конструкции образована между стенкой поршня 2 и втулкой 15. Для компенсации теплового расширения в осевом направлении между торцом втулки 15 и торцом поршня 2 устанавливают компенсационную упругую (пружинную) шайбу 16. Втулка 15 для поперечной жесткости имеет продольные перегородки 17, разделяющие емкость 13 на отдельные, сообщаемые между собой полости. Для этого в перегородках 17 выполняют отверстия 18. Работа предлагаемого аксиально-поршневого насоса осуществляется следующим образом. В процессе работы аксиально-поршневого насоса поршни 2, вращаясь вместе с блоком цилиндров 1, совершают возвратно-поступательные движения, изменяя объемы рабочих камер 4. Каждая камера 4 последовательно после разобщения с всасывающим окном 7 распределительного диска 6 сообщается с окном подпитки 10, через канал 11 и дроссель 12 происходит подпитка камеры 4. Одновременно за время нахождения рабочего окна 5 и рабочей камеры 4 в зоне верхней перемычки 9 из емкости 13 происходит дополнительная подпитка камеры 4 через дополнительные дроссели 14. Зарядка емкости 13 происходит через те же дополнительные дроссели 14 в процессе нахождения рабочих камер 4 и рабочих окон 5 в зоне нагнетающего окна 8 распределительного диска 6. После зарядки емкости 13 при начале входа рабочих окон 5, в зону всасывающего окна 7, на нижней перемычке 19 происходит подпитка рабочих камер 4 поднимая давление в них и улучшая этим всасывающую способность насоса увеличивая запас по кавитации. Дополнительные дроссели 14 подбирают таким образом, чтобы за время нахождения поршня 2 в зоне всасывающего окна 7 давление в емкости 13 снизилось примерно в два раза, а за время нахождения поршня 2 в зоне нагнетающего окна 8 давление в дополнительной емкости восстановилось (зарядилось) снова до рабочего давления. При зарядке (подпитке) и разрядке емкости 13 происходит отвод (съем) тепла, выделяемого в зоне трения наружных поверхностей поршней 2 в колодцах блока цилиндров 1 за счет движения рабочей жидкости через емкость 13. Аксиально-поршневой насос прост и надежен в эксплуатации. Впервые в мировой практике использования аксиально-поршневых насосов удалось значительно снизить пульсацию давления рабочей жидкости на выходе без увеличения габаритных размеров и массы насоса с помощью расположенных внутри поршней емкостей сообщаемых с рабочими камерами через дроссели. Источники информации. 1. Патент Великобритании N 1414037 кл. В 23 К 19/02 1975. 2. Патент РФ N 1469976, кл. F 04 B 1/26, 1986.Формула изобретения
1. Аксиально-поршневой насос, содержащий блок цилиндров с рабочими камерами и рабочими окнами, поршни, размещенные в рабочих камерах, распределительный диск с окнами всасывания и нагнетания, расположенными по обе стороны от нейтральной оси, подпитывающее устройство, включающее емкость, сообщенную через дроссель, с рабочей камерой, и окно подпитки, выполненное в зоне верхней перемычки между окнами всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что емкость подпитывающего устройства выполнена в каждом поршне и соединена дополнительными дросселями с рабочей камерой, а окно подпитки соединено с нагнетающим окном каналом, в котором установлен дроссель. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что внутри поршня установлена втулка, выполненная из соединенных между собой продольных перегородок, разделяющих емкость поршня и соединенных каналами между собой. 3. Насос по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен компенсационной шайбой, установленной между торцом втулки и торцом поршня.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Способ компенсации пульсаций расхода объемного насоса и насосная установка для его осуществления // 2103547
Изобретение относится к насосостроению, в частности к способу компенсации пульсаций расхода объемного насосам вызванных несовершенством кинематики качающего узла насоса, и к конструкции насосной установки для осуществления способа, и может найти применение для компенсации пульсаций расхода как во всасывающем, так и в напорном каналах регулируемых и нерегулируемых объемных насосов, имеющих любое количество рабочих камер
Регулируемая аксиально-поршневая гидромашина // 2103546
Изобретение относится к гидроприводу, в частности к гидромашинам с регулируемым рабочим объемом с поворотным распределителем
Изобретение относится к гидроприводам, а именно регуляторам гидромашин
Насос регулируемой подачи // 2094654
Единый полый корпус // 2091613
Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к созданию единых корпусов для гидравлических устройств с наклонной шайбой
Изобретение относится к плунжерным пневмо- и гидромашинам высокого давления, где есть необходимость изменять рабочий объем цилиндров в процессе работы безступенчато, и может быть применено в любой отрасли промышленности
Роторно-поршневая машина // 2107822
Изобретение относится к энергетическим машинам и может быть использовано в качестве компрессоров, насосов, детандеров, двигателей
Аксиально-поршневой регулируемый насос // 2109167
Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано для управления насосами
Аксиально-плунжерная гидромашина // 2109983
Изобретение относится к гидромеханике, в частности к аксиально-плунжерным гидромашинам, и может быть использовано в гидроприводах систем летательных аппаратов и наземного транспорта
Аксиально-поршневой регулируемый гидромотор // 2113618
Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к аксиально-поршневым регулируемым гидромоторам
Способ компенсации пульсаций расхода объемного насоса и насосная установка для его осуществления // 2115827
Изобретение относится к насосостроению, в частности к способу компенсации пульсаций расхода объемного насоса, вызванных несовершенством кинематики качающегося узла насоса, и к конструкции насосной установки для осуществления способа и может найти применение для компенсации пульсаций расхода одновременно во всасывающем и напорном каналах регулируемых и нерегулируемых объемных насосов, имеющих любое количество рабочих камер
Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к аксиально-поршневым регулируемым насосам, и может бытъ использовано в составе объемного гидропривода машин различного назначения, в том числе и в мобильных машинах, где требуется широкий диапазон тяговых и скоростных характеристик
Аксиально-поршневая гидромашина // 2119595
Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть использовано в гидроприводах различного назначения
Регулятор рабочего объема гидромашины // 2122652
Изобретение относится к гидроприводам, в частности, к регуляторам рабочего объема аксиально-поршневых гидромашин, и может использоваться в гидроприводе машин
Изобретение относится к аксиальному поршню, гидравлическим насосам переменного рабочего объема