Аксиально-поршневой насос переменной производительности



Аксиально-поршневой насос переменной производительности
Аксиально-поршневой насос переменной производительности

 

F04B1/26 - Гидравлические машины объемного вытеснения; насосы и компрессоры (гидравлические машины и насосы с вращающимися или качающимися рабочими органами F04C; насосы необъемного вытеснения F04D; перекачка жидкостей или газов путем прямого контакта с другой средой или с использованием инерции перекачиваемой среды F04F; коленчатые валы, крейцкопфы, шатуны F16C; маховики F16F; механизмы для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот F16H; поршни, поршневые штоки, цилиндры вообще F16J)

Владельцы патента RU 2436994:

Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" (RU)

Изобретение относится к аксиально-поршневым насосам переменной производительности с электрогидравлическим управлением. Насос переменной производительности аксиально-поршневого типа содержит корпус, вал, установленный в подшипниках, блок цилиндров с поршнями, люльку, расположенную в подшипниках, обратные клапаны, расположенные в крышке насоса, насос подпитки с предохранительным клапаном. В него введен профилированный сухарь, установленный на люльке, и датчик положения люльки, установленный на корпусе с обеспечением возможности взаимодействия его штока с профилированной поверхностью сухаря. На корпусе установлен пропорциональный электроуправляемый гидрораспределитель с возможностью взаимодействия с цилиндрами механизма управления. Расширяются эксплуатационные возможности насоса за счет реализации в нем электрогидравлического пропорционального управления и повышения его динамических характеристик. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к аксиально-поршневым насосам переменной производительности с электрогидравлическим управлением.

Известны конструкции аксиально-поршневых насосов переменной производительности. Изменение производительности этих насосов осуществляется за счет изменения хода поршней, что достигается изменением угла наклона люльки или угла поворота блока цилиндров, ограничивающих ход поршней. Для обеспечения позиционирования люльки относительно входного сигнала могут применяться механические, либо электрические обратные связи по положению регулирующего органа.

Известен аксиально-поршневой регулируемый насос. В качестве датчика положения люльки насоса применен вращающийся трансформатор (ВТ), ротор которого расположен на оси вращения люльки, а статор - в крышке, жестко закрепленной в корпусе насоса (RU 2183765 C1, 20.06.2002).

Существенным недостатком данной конструкции является ее повышенная стоимость и сложность конструкции из-за применения дублированного (механического и электрогидравлического) управления и необходимость, при применении ВТ, обеспечения соосности статора и ротора ВТ и люльки насоса.

В качестве аналога заявляемого технического решения может быть рассмотрен также аксиально-поршневой регулируемый насос. В качестве датчика положения регулирующего органа насоса применен линейный трансформатор, шток которого закреплен в поршне управления в выточке, необходимой для перемещения поршня управления, а катушка датчика положения размещена в крышке корпуса цилиндра управления. Для управления насосом на корпусе цилиндра управления насоса крепится пропорциональный электроуправляемый гидрораспределитель, обеспечивающий позиционирование регулирующего органа насоса относительно входного управляющего сигнала при помощи электрической обратной связи по датчику положения (патент РФ № RU 2155275 С1, 27.08.2000).

Недостатком данной конструкции является ограниченное быстродействие насоса, что не позволяет применять насосы данного типа в различных гидросистемах.

Наиболее близкой к данному изобретению конструкцией, которую целесообразно рассмотреть, является конструкция регулируемых аксиально-поршневых насосов производства ОАО «Гидромаш», в которой (фиг.1) вал 1 установлен в корпусе 2 и крышке 3 насоса в подшипниках 4, 5. На валу 1 установлен блок цилиндров 6 с поршнями 7. В корпусе 9 насоса, в подшипниках установлена люлька 10, изменение угла наклона которой изменяет ход поршней 7, а следовательно, подачу насоса. На крышке 3 насоса, соосно с валом 1 установлен насос подпитки 11 с предохранительным клапаном, питающий силовые магистрали насоса и сервоклапан 22. Поворот валика 23 сервоклапана 22 изменяет перепад давления под поршнями 16 цилиндров механизма управления 14, поворачивающими люльку 10 насоса. Угол поворота люльки 10 пропорционален углу поворота валика сервоклапана 22. Позиционирование люльки 10 обеспечивается за счет механической обратной связи люльки 10 и сервоклапана 22. Пружины 13 цилиндров механизма управления 14 обеспечивают нулевое положение люльки 10 при отсутствии управляющего усилия на валике 23 сервоклапана 22. Распределение рабочей жидкости обеспечивается разводкой каналов в крышке 3 насоса, в которой расположены подпиточные обратные клапаны 15.

Результаты испытаний насосов данного типа показали высокую надежность конструкции и хорошие динамические характеристики. Недостатком данной конструкции является отсутствие пропорционального электрогидравлического управления, что ограничивает их применение в гидросистемах различных объектов управления.

Технической задачей заявляемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей насоса за счет реализации в нем электрогидравлического пропорционального управления и повышения его динамических характеристик.

Технический результат достигается тем, что в насос переменной производительности аксиально-поршневого типа, содержащий корпус, вал, установленный в подшипниках, блок цилиндров с поршнями, люльку, расположенную в подшипниках, обратные клапаны, расположенные в крышке насоса, насос подпитки с предохранительным клапаном, согласно изобретению введен профилированный сухарь, установленный на люльке, и датчик положения люльки, установленный на корпусе с обеспечением возможности взаимодействия его штока с профилированной поверхностью сухаря, кроме того, на корпусе установлен пропорциональный электроуправляемый гидрораспределитель с возможностью взаимодействия с цилиндрами механизма управления.

Датчик положения люльки обеспечивает электрическую обратную связь по положению люльки, он выполнен в виде линейного трансформатора и ввиду малых линейных перемещений штока имеет небольшие габариты, что не приводит к значительному увеличению габаритов насоса. Профилированная поверхность сухаря выполнена по закону, обеспечивающему пропорциональное линейное перемещение штока датчика в зависимости от углового перемещения люльки.

Отсутствие люфта между профилированной поверхностью сухаря и подпружиненным штоком датчика положения позволяет получить высокую добротность регулирования. Для управления насосом на корпусе устанавливается пропорциональный электроуправляемый гидрораспределитель, каналы которого соединены с полостями цилиндров механизма управления.

Предлагаемая конструкция позволяет ввести профилированный сухарь, датчик положения и электроуправляемый гидрораспределитель без существенного изменения конструкции, а также проводить доработки уже существующих типов насосов.

На фиг.1 приведена конструкция насоса-прототипа, на фиг.2 - конструкция заявляемого насоса.

Насос переменной производительности с электрогидравлическим управлением состоит из вала 1, установленного в корпусе 2 и крышке 3 в подшипниках 4, 5. На валу 1 установлен блок цилиндров 6 с поршнями 7. На поршнях установлены пяты 8, обеспечивающие гидростатическую разгрузку поршней 7 от действия рабочего давления. В корпусе 9 насоса, в подшипниках установлена люлька 10, изменение угла наклона которой изменяет ход поршней 7, а следовательно, подачу насоса. На крышке 3 насоса, соосно с валом 1 установлен насос подпитки 11 с предохранительным клапаном, питающий силовые магистрали насоса и подающий рабочую жидкость к электроуправляемому гидрораспределителю 12. Пружины 13 цилиндров механизма управления 14 обеспечивают нулевое положение люльки 10. Распределение рабочей жидкости обеспечивается разводкой каналов в крышке 3, в которой расположены подпиточные обратные клапаны 15. Поршни 16 цилиндров механизма управления 14 связаны с люлькой 10 тягами 17. На люльке установлен профилированный сухарь 18. На корпусе 9 установлен датчик положения люльки 19, шток которого скользит по поверхности сухаря 18, преобразуя угловое перемещение люльки 10 в линейное перемещение штока 20 датчика положения люльки 19.

Насос работает следующим образом.

При вращении вала 1 насоса начинает вращаться вал 22 насоса подпитки 11. Рабочая жидкость от насоса подпитки 11 поступает на подпиточные обратные клапаны 15 и на электроуправляемый гидрораспределитель 12. При нейтральном положении золотника электроуправляемого гидрораспределителя 12 в рабочих полостях цилиндров механизма управления 14 обеспечивается равенство давлений и люлька 10 неподвижна. Подача управляющего сигнала на гидрораспределитель 12 приводит к изменению величины управляющего тока через электромагнит 21 и перемещению золотника электроуправляемого гидрораспределителя 12. При перемещении золотника электроуправляемого гидрораспределителя 12 рабочая жидкость от насоса подпитки 11 поступает в рабочую полость одного из цилиндров механизма управления 14, а полость второго цилиндра механизма управления сообщается со сливом, что приводит к перемещению поршней 16 и изменению угла наклона люльки 10.

Изменение угла наклона люльки 10 приводит к изменению хода поршней 7 и подачи насоса. При изменении угла наклона люльки сухарь 18 воздействует на шток 20 датчика положения люльки 19 и, перемещая шток 20, изменяет сигнал обратной связи. Перемещение люльки 10 происходит до возвращения золотника электроуправляемого гидрораспределителя 12 в нейтральное положение за счет уравнивания сигнала обратной связи с датчика положения 19 и управляющего сигнала. При этом подача рабочей жидкости насосом будет пропорциональна величине управляющего сигнала.

Результаты испытания заявляемой конструкции насоса с введенным электрогидравлическим управлением показали надежность конструкции и высокие динамические характеристики.

1. Аксиально-поршневой насос переменной производительности, содержащий корпус, вал, установленный в подшипниках, блок цилиндров с поршнями, люльку, расположенную в подшипниках, обратные клапаны, расположенные в крышке насоса, насос подпитки с предохранительным клапаном, цилиндры механизма управления, отличающийся тем, что в него введен профилированный сухарь, установленный на люльке, и датчик положения люльки, установленный на корпусе с обеспечением возможности взаимодействия его штока с профилированной поверхностью сухаря, кроме того, на корпусе установлен пропорциональный электроуправляемый гидрораспределитель с возможностью взаимодействия с цилиндрами механизма управления.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что датчик положения люльки выполнен в виде линейного трансформатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при проектировании гидротранспортных и энергетических систем. .

Изобретение относится к области создания и эксплуатации насосов (агрегатов, узлов) для перекачки или получения топлив, находящихся под повышенным давлением. .

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано как в одноплунжерных, так и в многоплунжерных насосах. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения с вращающимися или качающимися рабочими органами, в частности к органам управления и регулирования путем изменения длины хода рабочих органов.

Изобретение относится к области регулируемых гидромашин, а именно к аксиально-поршневым машинам с переменным рабочим объемом. .

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и может быть использовано в приводах автоматических систем управления летательных аппаратов, робототехнических, антенных и других электромеханических силовых системах, в которых масса и габариты имеют большое значение.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к расширительным машинам. .

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкциях гидромоторов, применяемых в гидроприводах объемного регулирования с повышенной точностью отработки управляющего сигнала

Изобретение относится к механике, в частности к поршневым машинам, и может быть использовано в их конструкциях в качестве механизма преобразования движения

Изобретение относится к области насосостроения и касается насоса высокого давления для подземных горных работ

Изобретение относится к области объемного гидропривода, в частности к гидравлическим машинам объемного вытеснения

Изобретение относится к области машиностроения и предназначен для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) топливом. Насос содержит корпус (1), в котором установлен приводимый во вращение вокруг своей оси приводной вал (2) с выступающим в радиальном направлении кулачком или эксцентриком (3), с которым взаимодействуют несколько установленных в цилиндрах (4) плунжеров (5), последовательно перемещаемых кулачком или эксцентриком (3) в радиальном направлении. Корпус (1) для закрепления на ДВС снабжен монтажным фланцем (6). Цилиндры (4) соединены топлипроводами (10), частично расположенными в корпусе (1). Монтажный фланец (6) и корпус (1) образованы независимыми деталями. С обращенной от монтажного фланца (6) стороны корпуса (1) закреплен блок (7) низкого давления. Монтажный фланец (6) и блок (7) низкого давления соединены с корпусом (1) с возможностью поворота друг относительно друга и относительно корпуса (1) и вместе с ним ограничивают кольцевые каналы (8), которые концентрично охватывают приводной вал (2) и которыми частично образованы участки топливопроводов. Удешевляется изготовление. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области промывки гидравлического оборудования. Согласно данному способу через корпус насоса прокачивают жидкость, чтобы удалить накопленное в нем твердое вещество. Для этого посредством сливного насоса (30) водную суспензию закачивают в промывочный бак (31), а затем используют эту суспензию для промывки корпуса насоса. Объем такой суспензии, подлежащий закачиванию, по меньшей мере, равен объему корпуса насоса. Очищающий модуль содержит рабочую емкость и прокачивающее устройство, которое подсоединено к рабочей емкости и имеет выпускное отверстие (34), выполненное с возможностью удаления через него из рабочей емкости водной суспензии. Прокачивающее устройство содержит сливной насос (30), связанный с выпускным отверстием (34) и впускным отверстием (40). Над насосом помещен промывочный бак (31), изготовленный из материала, к которому твердое вещество, по существу, не прилипает, и имеющий впускное отверстие (33), подсоединенное к выпускному отверстию (34) насоса; и выходную трубу (36) для водной суспензии. Для обеспечения возможности перекачивания полного объема насоса в бак в процессе одного цикла объем бака (31), по меньшей мере, равен объему корпуса насоса. Предусмотрена возможность проводить промывку насоса через требуемые временные интервалы, что позволяет обеспечить эффективное удаление твердого вещества, накопленного внутри насоса, и предотвратить миграцию такого вещества в очищенную воду. 2 н. и 12 з.п. ф., 3 ил.

Устройство предназначено для управления регулирующим органом аксиально-поршневой гидромашины. Устройство состоит из валика управления; гидроцилиндров управления; регулирующего органа насоса; механической обратной связи; плоского двухзолотникового дросселирующего распределителя, выполненного в виде набора двух поворотных золотников, установленных на одной оси между нижним распределительным основанием и верхней опорной плитой. Причем первый золотник кинематически связан с рычагом валика управления, а второй золотник - с гидроцилиндром управления через рычаг обратной связи. В золотниках распределителя предусмотрены окна управления, питания и слива рабочей жидкости, а также гидростатические полости. Рычаги управления и обратной связи симметрично расположены вдоль продольной оси наклона блока цилиндров при нейтральном положении регулирующего органа насоса, а длины их плеч выбраны из условия равенства углов поворота первого и второго золотников при повороте валика управления и регулирующего органа насоса. Первый золотник распределителя подключен через дифференциальный редуктор к электродвигателю большого момента. Технический результат - минимизация механических и гидравлических элементов, уменьшение стоимости изготовления и увеличение надежности. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к компрессорам для использования в охлаждающих системах. Поршневой компрессор для использования в охлаждающей парокомпрессионной система содержит первый и второй впускные коллекторы, первый и второй поршневые компрессионные узлы, выпускной коллектор и первый импульсный клапан. Впускные коллекторы разделяют входной поток в компрессор. Первый и второй поршневые компрессионные узлы принимают поток из первого и второго впускных коллекторов, соответственно. Выпускной коллектор собирает и распределяет сжатый хладагент из компрессионных узлов. Первый импульсный клапан установлен снаружи первого впускного коллектора для регулирования потока хладагента в первом впускном коллекторе. В другом варианте реализации второй клапан установлен снаружи второго впускного коллектора для регулирования потока во втором впускном коллекторе, причем первым и вторым клапанами управляет контроллер. Контроллер активирует первый клапан с изменяемой шириной импульсов, интервал которых меньше рабочей инерции охлаждающей парокомпрессионной системы. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и упрощение конструкции компрессора. 2 н. 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен насос высокого давления для системы впрыска топлива двигателя внутреннего сгорания, имеющий по меньшей мере одну плунжерную пару с плунжером (1), приводимым кулачком (2) или эксцентриком приводного вала в возвратно-поступательное движение и опирающимся опосредованно через толкающий элемент (3) толкателя и опорный ролик (4) на кулачок (2) или эксцентрик приводного вала, при этом предусмотрен опорный башмак (5) с в основном цилиндрическим углублением (6) для частичного размещения и охвата опорного ролика (4) в толкающем элементе (3) толкателя. Согласно изобретению в основном цилиндрическое углубление (6) опорного башмака (5) образует с его торцевой поверхностью (8) продольные кромки (7), которые для размещения покрытия (9), проходящего от углубления (6) опорного башмака за их пределы, выполнены закругленными или с фаской. Технический результат заключается в улучшении контакта плунжера (1) и кулачка (2) или эксцентрика приводного вала, а также снижении износа опорного ролика (4) и толкателя или вставленного в него дополнительного толкающего элемента (3). 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх