Аксиальный однопоршневой насос

Устройство предназначено для использования в области машиностроения для перекачки жидких сред под давлением. Аксиальный однопоршневой насос включает приводной вал, установленный в корпусе, шатун со сферическими опорами, связывающий приводной вал с поршнем, перемещающимся в обойме. В последнем выполнены всасывающий и нагнетательный клапаны. Оси поршня и приводного вала аксиальны. Оси приводной опоры шатуна и поршня эксцентричны относительно оси приводного вала. Упрощается конструкция насоса и уменьшаются его радиальные размеры. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для перекачки жидких сред под давлением.

Известны конструкции однопоршневых насосов, поршень которых имеет кривошипный или эксцентриковый привод.

Например, плунжерный насос, содержащий гидроблок, корпус с механическим приводом, состоящий из кривошипно-шатунного механизма и крейцкопфов, соединенных тягой с плунжером. Тяга выполнена с фиксатором, который взаимодействует с резьбовой втулкой, механически связанной с плунжером. Между плунжером и крейцкопфом установлена подложка. Плунжер контактирует с подложкой через сферическую поверхность (Патент RU 2203435 C2, 27.04.2003 г.).

К недостатку устройства можно отнести большие радиальные габаритные размеры привода плунжерного насоса.

По технической сущности близким является рычажный аксиальный двигатель (Патент RU 2064056 C1, 20.07.1996 г.), в котором возвратно-поступательное перемещение поршня преобразуется силовым рычагом. Качение последнего посредством промежуточной тяги передается угловому рычагу, приводящему во вращательное движение кривошипно-шатунный механизм. Выполнение рычага угловым и использование шарниров в шатуне позволяет установить ось вращения кривошипа параллельно оси кривошипа. Если подать движение на ось кривошипа, то получится рычажный аксиальный насос.

Недостатком устройства являются сложность конструкции, а система рычагов имеет большие радиальные габаритные размеры.

Задачей изобретения является уменьшение радиальных размеров и упрощение конструкции насоса.

Результат достигается тем, что аксиальный однопоршневой насос включает приводной вал, установленный в корпусе, шатун со сферическими опорами связывает приводной вал с поршнем, перемещающимся в обойме. В последнем выполнены всасывающий и нагнетательный клапаны.

Сущность изобретения в том, что приводная опора шатуна, связанная с приводным валом, и вторая опора шатуна, связанная с поршнем, расположены эксцентрично относительно оси вала в противоположных направлениях. Это позволяет упростить конструкцию насоса и уменьшить радиальные его размеры.

На чертеже приведен аксиальный однопоршневой насос.

Насос включает приводной вал 1, установленный в корпусе 2 на подшипниках 3. На другом конце приводного вала 1 эксцентрично размещена шаровая втулка 4 в подшипниках 5, связанная с шатуном 6. С корпусом 2 соединена обойма 7, в которой установлены седло клапана 8, нагнетательный клапан 9 и пружина 10, поджатая штуцером 11. В седле клапана 8 помещен перемещающийся поступательно поршень 12, соединенный с шатуном 6. В седле клапана 8 выполнены радиальные отверстия 13 над торцом поршня 12, когда он находится в нижней мертвой точке. Отверстия 13 связаны с расточкой 14, выполненной в обойме 7, а расточка 14 через радиальные каналы 15 соединена со всасывающим каналом 16, выполненным в корпусе 2. В штуцере 11 имеется нагнетательный канал 17.

Насос работает следующим образом.

Вращение от приводного вала 1, расположенного в корпусе 2 на подшипниках 3, передается на шатун со сферическими опорами 6, установленный эксцентрично на шаровой втулке 4 и подшипниках 5. Вращение шатуна 6 вокруг оси приводного вала преобразуется в поступательное движение поршня 12. При движении поршня 12 из нижней мертвой точки перекрываются радиальные отверстия 13 и запертый объем жидкости, перемещаясь вместе с поршнем 12, воздействует на клапан 9. Последний сжимает пружину 10 и жидкость поступает в нагнетательный канал 17.

Дальнейшее движение поршня к нижней мертвой точке приводит к прижатию клапана 9 пружиной 10 к седлу 8 и закрытию подпоршневой полости, в которой образуется разряжение.

При достижении верхнего торца поршня 12 радиальных отверстий 13, выполненных в седле клапана 8, жидкость через всасывающий клапан 16, радиальные каналы 15 и выполненную в обойме 7 расточку 16 поступает в надпоршневую полость.

При дальнейшем вращении приводного вала процесс повторяется.

В поршне и шатуне выполнены каналы малого размера для смазки шаровых контактирующих поверхностей.

Аксиальное расположение оси движения поршня и оси вращения приводного вала, а также эксцентричное расположение сферических опор шатуна относительно оси вращения приводит к упрощению конструкции насоса и уменьшению радиальных его размеров.

Аксиальный однопоршневой насос, включающий приводной вал, установленный в корпусе, шатун со сферическими опорами, поршень, перемещающийся в обойме, всасывающий и нагнетательный клапаны, отличающийся тем, что приводная опора шатуна и вторая опора шатуна, связанная с поршнем, расположены эксцентрично относительно оси вала в противоположных направлениях, причем оси приводного вала и поршня аксиальные