Насос (варианты)



Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)
Насос (варианты)

 


Владельцы патента RU 2527806:

Черняков Юрий Феликсович (UA)

Изобретение относится к насосам объемного вытеснения с импульсной подачей рабочей жидкости. Насос содержит корпус с первым и вторым в стенке отверстиями входа-выхода рабочей жидкости и кольцевой канал внутри расположенного в корпусе ротора. Кольцевой канал имеет постоянное сечение, окна в стенке и поршни всасывания-вытеснения рабочей жидкости. Поршни связаны с ведущим валом через карданный вал асинхронной передачи циклически неравномерного вращения поршней. Ротор соединен с ведущим валом, причем кольцевой канал соосен с осью вращения ротора и разделен на два полуканала радиальными перегородками. Каждый полуканал разделен поршнем на до поршневую и за поршневую полости по ходу поршня. Каждый поршень соединен с расположенным по оси ротора валом неравномерного вращения, связанным через карданный вал асинхронной передачи и ротор с ведущим валом. До поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки до поршневое окно, а за поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки за поршневое окно. Стенка ротора с этими окнами прилегает по подвижной посадке к стенке корпуса, имеющей окна в первый и во второй коллектор. Первый коллектор сообщен с первым, а второй коллектор сообщен со вторым в стенке корпуса отверстием. Изобретение направлено на обеспечение подачи возвратно-колебательных импульсов рабочей жидкости во внешний трубопровод. 2 н.п. ф-лы, 56 ил.

 

Изобретение относится к насосам объемного вытеснения с импульсной подачей рабочей жидкости, в частности к гидромашинам объемного вытеснения рабочей жидкости в устройствах гидропривода движителей и рабочих органов машин, например типа КС-6Б.

Известны насосы импульсной подачи, например поршневой насос (см. Исаев А.П. и др. Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов, Москва, Агропромиздат, 1990) [1] с.143, рис.2.24; радиально-поршневой насос [1] с.152, рис.2.32; аксиально-поршневые насосы: с наклонным блоком (см. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин, Справочник, Москва, Машиностроение, 1983) [2] с.34, рис.3.5, с диском в поворотной люльке насос НП-90 (см. Гидравлические агрегаты тракторов и сельскохозяйственных машин. Часть 1. Каталог ЦНИИТЭИавтосельхозмаш, Москва, 1989) [3] с.85, 86, рис.104, 107; и другие, вытесняющие поршнями рабочую жидкость импульсами.

Недостатки этих насосов, в частности: повышенные сложность, масса, габариты, но самый существенный, на наш взгляд, недостаток заключается в небольшом ресурсе. Например, для насоса НП-90 80%-ный ресурс всего 2600 моточасов [3] с.87, причем продолжительность работы при максимальном давлении допускается не более 1% от ресурса, так что контролировать ее при эксплуатации, например, свеклоуборочной машины типа КС-6Б практически невозможно. В работе поршни и стенки цилиндров изнашивают потому, что передают вращающий момент давлением поршней на стенки полостей цилиндров блока цилиндров [1] с.152, рис.2.32, причем поршни скользят по стенкам полостей цилиндров в режиме граничной смазки. При этом особенно велико кромочное давление на стенку полости цилиндра торцом поршня и поршнем на кромку стенки цилиндра в его начале, так как имеется реакция от наклонного диска, направленная перпендикулярно оси поршня на плече переменной длины [1] с.152, рис.2.32. Еще и блок цилиндров давлением рабочей жидкости прижимают к неподвижной поверхности распределителя и также вызывают повышенный износ контактирующих поверхностей. Этим на протяжении эксплуатации постепенно уменьшают коэффициент подачи до неприемлемого уровня и, следовательно, уменьшают ресурс насоса.

Известен насос, содержащий корпус с первым и вторым в стенке корпуса отверстием входа-выхода рабочей жидкости, кольцевой канал постоянного сечения с окнами в его стенке и с поршнями внутри кольцевого канала для всасывания-вытеснения рабочей жидкости, причем поршни связаны с ведущим валом через карданный вал асинхронной передачи вращения поршней в кольцевом канале циклически неравномерно, например насос по RU 2451185, который принят за ближайший аналог.

Недостатки его заключаются в невозможности регулировать и реверсировать подачу рабочей жидкости при однонаправленном вращения ведущего вала, а также в том, что насосом по RU 2451185 невозможно подать во внешний трубопровод возвратно-колебательные импульсы рабочей жидкости при однонаправленном вращении ведущего вала.

1. Задачей и техническим результатом изобретения является регулируемый и реверсируемый насос, такой что его поршни не давят на стенки полостей, по которым скользят в работе, а подвижная поверхность распределителя насоса не давит на неподвижную поверхность распределителя.

2. Задачей и техническим результатом изобретения является также насос, которым во внешний трубопровод подают возвратно-колебательные импульсы рабочей жидкости при однонаправленном вращении ведущего вала с постоянной частотой.

Для достижения технического результата предложены:

1. Насос, содержащий корпус с первым и вторым в стенке корпуса отверстиями входа-выхода рабочей жидкости, кольцевой канал постоянного сечения с окнами в его стенке и с поршнями внутри кольцевого канала для всасывания-вытеснения рабочей жидкости, причем поршни связаны с ведущим валом через карданный вал асинхронной передачи вращения поршней в кольцевом канале циклически неравномерно, и, соответственно изобретению, кольцевой канал находится внутри расположенного в корпусе ротора, соединенного с ведущим валом, причем кольцевой канал соосен с осью вращения ротора и разделен на два полуканала радиальными перегородками, при этом каждый полуканал разделен поршнем на до поршневую и за поршневую полости по ходу поршня, каждый из которых соединен с расположенным по оси ротора валом неравномерного вращения, связанным через карданный вал асинхронной передачи и ротор с ведущим валом, при этом до поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки до поршневое окно, а за поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки за поршневое окно, причем стенка ротора с этими окнами прилегает по подвижной посадке к стенке корпуса, имеющей окна в первый и во второй коллектор, причем первый коллектор сообщен с первым, а второй коллектор сообщен со вторым в стенке корпуса отверстием входа-выхода рабочей жидкости;

2. Насос, содержащий корпус с первым и вторым в стенке корпуса отверстиями входа-выхода рабочей жидкости, кольцевой канал постоянного сечения с окнами в его стенке и с поршнями внутри кольцевого канала для всасывания-вытеснения жидкости, причем поршни связаны с ведущим валом через карданный вал асинхронной передачи вращения поршней в кольцевом канале циклически неравномерно, и, соответственно изобретению, кольцевой канал находится внутри расположенного в корпусе ротора, соединенного с ведущим валом, причем кольцевой канал соосен с осью вращения ротора и разделен на два полуканала радиальными перегородками, при этом каждый полуканал разделен поршнем на до поршневую и за поршневую полости по ходу поршня, каждый из которых соединен с расположенным по оси ротора валом неравномерного вращения, связанным через карданный вал асинхронной передачи и ротор с ведущим валом, при этом до поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки до поршневое окно, а за поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки за поршневое окно, причем все до поршневые окна постоянно сообщены с первым коллектором, а все за поршневые окна постоянно сообщены со вторым коллектором, причем первый коллектор сообщен с первым, а второй коллектор сообщен со вторым в стенке корпуса отверстием.

Благодаря таким признакам получают:

1. Регулируемый и реверсируемый самовсасывающий двустороннего вращения насос, такой что его поршни не давят на стенки полостей, а подвижная поверхность распределителя насоса не давит на неподвижную поверхность. Поэтому ресурс такого насоса больше, а масса и габариты меньше любого известного, имеющего соизмеримые расход и давление рабочей жидкости на выходе из насоса;

2. Насос, которым во внешние трубопроводы подают возвратно-колебательные импульсы рабочей жидкости при однонаправленном вращении ведущего вала с постоянной частотой вращения, включая насос и с регулируемой амплитудой.

Ниже содержится такой, на наш взгляд, минимум формул, графиков, чтобы специалист мог быстро выполнить расчеты, видеть на графиках процессы работы насоса по изобретению и убедиться в его достоинствах над любым известным, например, насосом НП-90 [3] с.85, 86, рис.104, 107: рабочий объем 89 см3, номинальная частота вращения вала 1500 об/мин, номинальное давление масла на выходе из насоса 22,5 МПа [3] с.87.

Устроен насос, например, имеющий регулируемый рабочий объем Vmax=89 см3, частоту вращения ведущего вала nном=2000 об/мин, nmax=4000 об/мин, номинальное давление рабочей жидкости Pном=25 МПа на выходе из насоса, следующим образом.

Словарь терминов и условных обозначений параметров, используемых далее

OXYZ - система координат, в которой ось ротора насоса совпадает с осью OX, первое в стенке корпуса отверстие насоса входа-выхода рабочей жидкости - в плоскости XOY, второе отверстие - в плоскости XOZ, причем оси отверстий перпендикулярны оси OX;

насос-1 - насос регулируемый реверсируемый исполнения 1 по п.1 формулы изобретения;

насос-2 - насос регулируемый реверсируемый исполнения 2 по п.1 формулы изобретения;

насос-3 - насос нерегулируемый исполнения 3 по п.1 формулы изобретения;

насос-4 - насос нерегулируемый исполнения 4 по п.2 формулы изобретения;

насос-5 - насос регулируемый исполнения 5 по п.2 формулы изобретения;

масло - рабочая жидкость;

гук - универсальный шарнир карданного вала асинхронной передачи вращения поршней;

вал поршней - расположенный по оси ротора вал с поршнями неравномерного вращения;

гамма-вал - переменного наклона средний вал карданного вала асинхронной передачи;

рычаг - двуплечий рычаг регулирования наклона гамма-вала (изменения угла γ);

водило - в кулисном пазу первого плеча рычага выходное звено гидродвигателя регулятора;

опора - во втором плече рычага вставка с опорным подшипником шейки гамма-вала;

γ - угол излома гука, угол пересечения осей гамма-вала и вала поршней, γmax=35°;

R - радиус траектории водила вокруг оси OX;

r - радиус траектории опоры вокруг оси поворота рычага;

V - рабочий объем насоса, Vmax=89 см3; подача насоса за один оборот ведущего вала, см3/об;

n - частота вращения ведущего вала насоса: nном=2000 мин-1, nmax=4000 мин-1;

P - давление масла на выходе из насоса, Pном=25 МПа;

Q - средняя подача масла при постоянной частоте вращения ведущего вала насоса, л/мин;

q - мгновенная подача масла, см3/с;

m - доля (часть) объема кольцевого канала, прокачиваемая за один оборот ротора;

Vк - полный объем кольцевого канала, то есть без поршней и без перегородок (пустого);

Dбк, Dбn, Dp max - больший диаметр кольцевого канала, поршня, диаметр-габарит ротора;

Dмк, Dмn - меньший диаметр кольцевого канала, поршня, Dмк=Dмn;

bк, bn, bо - ширина кольцевого канала, поршня, а также (гука) крестовины центрального отверстия по внутренним кромкам его фасок, пусть bo=36 мм, фаска 3…4 мм × 45°;

δn - толщина поршня (пластины пары поршней), пусть δn=19,96 мм;

Sn - площадь перегородки, поршня, к которым приложено давление Pном;

hn - от оси ОХ плечо приложения равнодействующей силы давления Pном;

Ωn, Ωк - угловой размер: до (за) поршневого окна, окна в коллектор;

βn, βк - угловой размер поршня, перегородки кольцевого канала на диаметре Dбк, Dбк=Dбn;

dвn, dш, dшг, dшр - диаметр вала поршней, шипа гука, диаметр шейки: гамма-вала, ротора;

поз.φ=0° - позиция ротора, при которой шипов ось, входящая в гук и ротор совпадает с плоскостью угла γ, фиг.18, 20, (см. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. Том 1. Под ред. А.В. Красниченко. Государственное научно-техническое издательство машиностротельной литературы, Москва, 1960. С.141, фиг.15 [4]),

поз.φn=0° - позиция вала поршней, при которой ось шипов, входящая в гук и вал поршней совпадает с плоскостью угла γ, в это мгновение φ=90°, фиг.18, 20. С.141, фиг.15 [4]).

поз.φгм=0° - позиция гамма-вала: ось его шипов и меньшего гука в плоскости угла γ, фиг.18, φгб= позиция гамма-вала: φгбгм+90°, в это мгновение φ=0°, фиг.18, 20, φ, φn, φгм, φгб - угол поворота: ротора от поз.φ=0°, поршней, гамма-вала, фиг.20, Δφ - мгновенный угол опережения-отставания поршней относительно ротора;

AΔ, Аu - амплитуда колебаний поршней относительно ротора, амплитуда импульса подачи;

t - время вращения ротора на угол φ;

Ψшб, Ψшм - угол поворота шипов большего, меньшего гука, Ψшб=f(φ), Ψшб=f(φ);

ω - мгновенная угловая скорость: ωp - ротора; ωn - поршня; ωnp - поршня относительно ротора; ωг - гамма-вала; ωшб, ωшм - шипов большего, меньшего гука в подшипниках;

i - мгновенное передаточное число между скоростями: поршня и ротора ωnp=in, вала поршней относительно ротора и ротора ωnpp=inp, гамма-вала и ротора ωгp=iг; шипов в подшипниках гука большего ωшбp=iшб, гука меньшего ωшмp=iшм и ротора;

u - при nном, γmax мгновенная линейная скорость скольжения в подшипнике;

uшб, uшм - шипа большего, меньшего гука; uш ср - средневзвешенная шипа гука;

uг, upo - шейки гамма-вала, шейки ротора, uпр - шейки вала поршней внутри ротора;

un - при nном, γmax мгновенная линейная скорость скольжения поршня вдоль стенок канала;

ν - частота следования импульсов подачи: частота νном при nном, νmax при nmax, M - при γmax, Pном от сил сопротивления вращению мгновенный момент: Mср - средний;

Мn=Mpном - приложенный к валу поршней, к ротору; Mpn - к ротору от поршней;

Mppn=ΣMpo - приложенный к ротору; Мг - приложенный к гамма-валу;

И - приложенный в плоскости угла γ от сил в большем, меньшем гуке при Pном, γmax мгновенный изгибающий момент (его вектор к плоскости угла γ перпендикулярен):

Игб - изгибающий гамма-вал: Игб=f(Mp), Игм - изгибающий гамма-вал: Игм=f(Mп),

Игбгм=ΣИг - суммарный момент, изгибающий гамма-вал;

Иn - изгибающий вал поршней: Иn=f(Mг); Иp - изгибающий ротор: Ир=f(Мг), Иnp=ΣИpo - суммарный момент, изгибающий ротор;

Dом, Dоб - диаметр центрального отверстия крестовины меньшего, большего гука;

Dсфм, Dсфб - диаметр сферы по кромкам подшипников шипов меньшего, большего гука;

hшб, hшм, hшг - длина подшипника: шипа большего, шипа меньшего гука, шейки гамма-вала;

ξ - коэффициент опорной поверхности подшипника без канавок и фасок, пусть ξ=0,9;

Fшг - сила давления шейки гамма-вала на подшипник;

p - нагрузка, то есть мгновенное удельное давление на подшипники при pном, γmax;

pшб, pшм, pшг - шипов большего, меньшего гука, шейки гамма-вала; p… ср - среднее;

pвn, ppo - шейки вала поршней, шейки ротора;

L - расчетная длина более короткого подшипника (из двух) вала поршней, ротора;

λ - угол поворота плоскости угла γ вокруг OX в насосе-2 от позиции при подаче qmax.

На фиг.1 фронтальная проекция насоса-1 объемом Vmax=89 см3.

На фиг.2 горизонтальная проекция насоса-1.

На фиг.3 разрез по плоскостям OXY и OXZ насоса-1 в позиции соосности ротора, гамма-вала и вала поршней. В этой позиции подача q=0.

На фиг.4 разрез по А-А на фиг.3 поворотного гидродвигателя регулятора насоса-1.

На фиг.5 вид по оси OX на фиг.3: торцевая крышка условно прозрачная; схематично изображены гидрораспределитель (в разрезе) и звенья кинематических связей регулятора.

На фиг.6 рычаг с водило в кулисном пазу первого плеча рычага и с опорой гамма-вала во втором плече. Пунктиром изображены: траектория АОБ опоры (дуга 180°: радиус r, центр C), траектория БА (дуга 90°: радиус R, центр O), промежуточная позиция рычага.

На фиг.7 в координатах OXYZ траектория АОБ центра опоры вокруг оси CX1 и схема для вычисления длины гамма-вала от полюса П гука, соответствующей длине диагонали БП, угол ОПС - угол между осью OX и проекцией диагонали БП (АП) на плоскость XOZ.

На фиг.8 разрез по Б-Б на фиг.3, но при наклоне гамма-вала на угол γmax и поворота ротора в поз.φ=0°. С серединой неподвижного окна распределителя совпадает середина до поршневого окна, пересекающая в это мгновение плоскость XOZ, стрелками показаны скорости ωp ротора, ωn max поршней (ωpn max), пунктиром - траектория потока масла.

На фиг.9 то же, что на фиг.8 в разрезе по В-В на фиг.3; с серединой неподвижного окна распределителя в это мгновение совпадает середина за поршневого окна.

На фиг.10 разрез по Б-Б на фиг.3, но при наклоне гамма-вала на угол γmax и поворота ротора на 45° от позиции на фиг.8. В это мгновение подача q≈0. Стрелками равной длины показана скорость ωp ротора, скорость ωn поршней (ωpn).

На фиг.11 то же, что на фиг.10 в разрезе по В-В на фиг.3.

На фиг.12 разрез по Б-Б на фиг.3 через 90° поворота ротора от позиции на фиг.8. Стрелками показаны скорости ротора ωpn min поршней, пунктиром - траектория потока.

На фиг.13 то же, что на фиг.12 в разрезе по В-В на фиг.3.

На фиг.14 разрез по Б-Б на фиг.3 при наклоне гамма-вала на угол γmax, но по другую сторону точки О траектории АОБ на фиг.7. Стрелками показаны скорости ротора ωpn min поршней, пунктиром - траектория потока масла реверсного к потоку на фиг.8 и фиг.9.

На фиг.15 то же, что на фиг.14 в разрезе по В-В на фиг.3.

На фиг.16 схема гидропривода с насосом-1, например, моста машины типа КС-6Б.

На фиг.17 график V=f(γ).

На фиг.18 кинематическая схема насоса-1.

На фиг.19 схема для вычисления диаметра Dом.

На фиг.20 шкалы позиций φ, φгб, φгм, φn в синхронные мгновения времени.

На фиг.21 графики: Δφ=f(φ,γ=15°, 25°, 35°), AΔ=f(γmax=35°).

На фиг.22 графики: in, inp=f(φ,γmax), un=f(φ, γmax, nном, Dмn=60 мм, Dбn=82,51 мм).

На фиг.23 графики: iг=f(φ,γ=15°, 25°, 35°), uг=f(φ,γ=15°, 25°, 35°, nном).

На фиг.24 графики ψшб=f(φ,γ=15°, 25°, 35°), ψшм=f(φ,γ=15°, 25°, 35°): совпадают.

На фиг.25 графики iшб=f(φ,γ=15°, 25°, 35°), iшм=f(φ,γ=15°, 25°, 35°): ≈ совпадают.

На фиг.26 графики q=f(φ,γ=15°, 25°, 35°, nном).

На фиг.27 график Мn=f(φnmax,Pном).

На фиг.28 графики: Mp=f(φ,γmax,Pном) сплошная линия, Мpn=f(Mn) пунктиром.

На фиг.29 график ΣMponpn (с учетом знака).

На фиг.30 график Mг=f(φ,γmax,Pном).

На фиг.31 графики при γmax, Pном: Игб=f(Mp), Игм=f(Мn), ΣИггбгм.

На фиг.32 графики γmax, Pном: Иn=f(M), Ир=f(Mг), ΣИponр.

На фиг.33 графики моментов: Мг max=f(φ,γmax,Pном), Мг min=f(φ,γmax,Pном).

На фиг.34 графики нагрузок pшб, на подшипники большего гука: pшб=f(φ,γ,Pном).

На фиг.35 графики нагрузок pшм, на подшипники меньшего гука: pшм=f(φ,γ,Pном).

На фиг.36 насос-2 в разрезе по плоскостям OXY и OXZ.

На фиг.37 эпюра подачи насосом-2 через окна из до поршневых полостей.

На фиг.38 то же, что на фиг.37, но после поворота торцевой крышки с гамма-валом (и значит плоскости угла γ) на угол λ=45° относительно окон коллекторов от поз. на фиг.36.

На фиг.39 график q=f(λ) насосом-2, график ниже оси λ - подача реверсная.

На фиг.40 разрез по плоскостям OXY и OXZ насоса-3 объемом V=89 см3.

На фиг.41 с разрезом фронтальная проекция насоса-4 объемом Wmax=89 см3.

На фиг.42 горизонтальная проекция насоса-4.

На фиг.43 разрез по плоскостям OXY и OXZ насоса-4 объемом V=89 см3.

На фиг.44 разрез по Б-Б на фиг.43. Меньшей и большей стрелкой показаны скорости ротора ωpn max поршней, пунктиром - траектория потока масла в точке φ=π на фиг.37.

На фиг.45 то же, что на фиг.44, но в разрезе по В-В на фиг.43.

На фиг.46 разрез по Б-Б на фиг.43 в точке φ=π/4 эпюры фиг.38 (подача q≈0).

На фиг.47 то же, что на фиг.46, но в разрезе по В-В на фиг.43.

На фиг.48 разрез по Б-Б на фиг.43, но после поворота ротора на 90°. Большей и меньшей стрелкой показаны скорости ротора ωрп min поршней, пунктиром - траектория потока в точке φ=π/2 на эпюре фиг.37, поток обратный, чем в точке φ=π на фиг.37.

На фиг.49 то же, что на фиг.48, но в разрезе по В-В на фиг.43.

На фиг.50 фронтальная проекция с разрезом насоса-5 объемом Vmax=89 см3.

На фиг.51 то же, что на фиг.50, но в проекции на горизонтальную плоскость.

На фиг.52 в разрезе по плоскости OXY насос-5 объемом Vmax=89 см3.

На фиг.53 схема объемного гидропривода насосом-5 ведущего моста машины.

На фиг.54 схема вибрационного гидропривода насосом-5, например, решета.

На фиг.55 схема вибрационного гидропривода насосом-4, например, группой гидроцилиндров группы виброкопачей свеклоуборочной машины.

На фиг.56 схема вибрационного гидропривода насосом-4, например, лопаты бульдозера, ковша экскаватора, самосвального кузова.

Условные обозначения на фиг.1…56 и в тексте описания

1 - корпус насоса-1 (далее корпус), фиг.1 и др.,

2 - в стенке корпуса 1 первое отверстие (его ось в плоскости XOY) входа-выхода масла и фланец присоединения маслопровода метизами (далее Y-отверстие), фиг.1 и др.,

3 - в стенке корпуса 1 второе отверстие (его ось в плоскости XOZ) входа-выхода масла и фланец присоединения маслопровода метизами (далее Z-отверстие), фиг.1 и др.,

4 - кольцевой канал постоянного сечения (далее канал), фиг.3, 8 и др.,

5 - стенка канала 4 в виде наружной гильзы с окнами (далее стенка), фиг.3, 8 и др.,

6 - в канале 4 поршень всасывания-вытеснения (далее поршень), фиг.3, 8 и др.,

7 - ведущий вал насоса со шлицевым хвостовиком (далее вал), фиг.3 и др.,

8 - карданный вал асинхронной передачи вращения поршней 6 циклически неравномерно при равномерном вращении вала 7 (далее кардан), фиг.3 и др.,

9 - расположенный в корпусе 1 ротор с каналом 4 внутри (далее ротор), фиг.3 и др.,

10 - полость между радиальными перегородками канала 4 (далее полуканал), фиг.3, 8,

11 - радиальная перегородка канала 4, соединенная со стенкой 5 с натягом, с передней и задней торцевыми стенками выполнена неразъемной (далее перегородка), фиг.8 и др.,

12 - канала 4 передняя торцевая стенка встык к валу 7 (далее стенка), фиг.3 и др.,

13 - канала 4 задняя торцевая стенка с вилкой гука (далее стенка), фиг.3 и др.,

14 - кардана 8 вилка большего гука, неразъемная со стенкой 13 ротора 9, выполнена в виде чашки с боковой стенкой сферической формы внутри (далее вилка), фиг.3 и др.,

15 - полуканала 10 до поршневая по ходу полость (далее полость), фиг.3, 8 и др.,

16 - полуканала 10 за поршневая по ходу полость (далее полость), фиг.3, 8 и др.,

17 - по оси в роторе 9 вал неравномерного вращения с поршнями 6 в виде пластины в пазу вала, связанный с валом 7 через кардан 8 и ротор 9 (далее вал), фиг.3, 8 и др.,

18 - полости 15 до поршневое окно в стенке 5 (далее окно), фиг.3, 8 и др.,

19 - полости 16 за поршневое окно в стенке 5 (далее окно), фиг.3, 8 и др.,

20 - неподвижная гильза с окнами распределения масла, в гильзе имеются вкладыши подшипника покрытые сплавом АМК ГОСТ 14113-78 (далее гильза), фиг.3, 8 и др.,

21 - окно гильзы 20 в первый коллектор (далее Y-окно), фиг.3, 8 и др.,

22 - окно гильзы 20 во второй коллектор (далее Z-окно), фиг.3, 8 и др.,

23 - первый коллектор с Y-отверстием 2 (далее Y-коллектор), фиг.3, 8 и др.,

24 - второй коллектор с Z-отверстием 3 (далее Z-коллектор), фиг.3, 8 и др.,

25 - отверстие для болта крепления корпуса 1 (далее отверстие), фиг.1, 2 и др.,

26 - углубление в стенке корпуса 1 для болта крепления (далее ниша), фиг.1, 2 и др.

27 - кардана 8 средний вал - вал-сфера с шейкой (далее гамма-вал), фиг.3 и др.,

28 - внутри сферы гамма-вала 27 меньшего гука кардана 8 крестовина с вкладышами подшипников покрытых сплавом АМК ГОСТ 14113-78 (далее крестовина), фиг.3 и др.,

29 - снаружи сферы гамма-вала 27 большего гука кардана 8 крестовина с вкладышами подшипников покрытых сплавом АМК ГОСТ 14113-78 (далее крестовина), фиг.3 и др.,

30 - пустотелый шип, установленный по посадке с натягом в радиальное отверстие вала 17 и по подвижной посадке в пару отверстий крестовины 28 (далее шип), фиг.3 и др.,

31 - с внутренней резьбой шип, установленный по посадке с натягом в отверстие гамма-вала 27 и по подвижной посадке в отверстие крестовины 28 (далее шип), фиг.3 и др.,

32 - с внутренней резьбой шип, установленный по посадке с натягом в отверстие гамма-вала 27 и по подвижной посадке в отверстие крестовины 29 (далее шип), фиг.3 и др.,

33 - с внутренней резьбой шип, установленный по посадке с натягом в отверстие вилки 14, и по подвижной посадке в отверстие крестовины 29 (далее шип), фиг.3 и др.,

34 - с пазами для поршней 6 посаженная на вал 17 по неподвижной посадке втулка подшипника скольжения из бронзы Бр. С30 (далее втулка), фиг.3, и др.,

35 - регулятора рабочего объема насоса-1 поворотный гидродвигатель в виде двух полукорпусов с торообразным каналом внутри (далее двигатель), фиг.3 и др.,

36 - торообразный поршень двигателя 35 (далее поршень), фиг.3, 4 и др.,

37 - водило двигателя 35, соединенное с поршнем 36 (далее водило), фиг.3, 4, 6 и др.,

38 - рычаг регулятора с водило 37 в кулисном пазу (далее рычаг), фиг.3, 6 и др.,

39 - в рычаге 38 сферическая из бронзы Бр. С30 опора (для nmax с вкладышами подшипников покрытых АМК ГОСТ 14113-78) (далее опора), фиг.3 и др.,

40 - перегородка горообразного канала двигателя 35 (далее перегородка), фиг.4, 16,

41 - штифт, фиксирующий перегородку 40 (далее штифт), фиг.4, 16,

42 - первый полукорпус двигателя 35 с отверстием-подшипником для вала рычага 38 и с дугообразным пазом в стенке для выхода водило 37 (далее полукорпус), фиг.3, 4,

43 - с отверстием-подшипником для вала рычага 38 второй полукорпус двигателя 35, причем общий с корпусом гидрораспределителя регулятора (далее полукорпус), фиг.3, 5,

44 - регулятора гидрораспределитель типа ГА-31000 [3] с.131, 132, рис.151, но на давление 20 МПа и в 1,25 раза меньше размером (далее распределитель), фиг.3, 5 и др.,

45 - клин крепления полукорпусов 42, 43 к корпусу 1 (далее клин), фиг.3, 5 и др.,

46 - с поверхностью Архимеда кулачок на валу рычага 38 (далее кулачок), фиг.3, 5,

47 - торцевая крышка насоса первого исполнения (далее крышка), фиг.3,

48 - кольцо пружинное упорное по ГОСТ 13941-86 (далее кольцо), фиг.3, 36, 52,

49 - уплотнительное кольцо по ГОСТ 9833-73 (далее кольцо), фиг.3, 4 и др.,

50 - резиновая манжета по ГОСТ 8752-79 (далее манжета), фиг.3 и др.,

51 - опорный конус манжеты ГОСТ 8752-79, с.33, черт.3, 4 (далее конус), фиг.3 и др.,

52 - втулка, заменяемая в ремонте при замене манжет 50 (далее втулка), фиг.3 и др.,

53 - резьбовое отверстие для дренажа в корпусе 1 (далее отверстие), фиг.3, 36 и др.,

54 - звенья кинематической связи золотника распределителя 44 через кулачок 46 с рычагом управления в кабине оператора самоходной машины (далее связь), фиг.5, 16,

55 - рычаг управления в кабине оператора самоходной машины (далее рычаг), фиг.16,

56 - насос-1, фиг.16,

57 - мембранный гидроаккумулятор (далее аккумулятор), фиг.16, 53,

58 - гидромотор, например, типа 210 [2] с.34 (далее мотор), фиг.16, 53,

59 - емкость с маслом (далее бак), фиг.16, 53 и др.,

60 - предохранительный клапан (далее клапан), фиг.16, 53 и др.,

61 - обратный клапан (далее клапан), фиг.16, 53 и др.,

62 - масляный фильтр (далее фильтр), фиг.16, 53 и др.,

63 - охладитель масла (далее радиатор), фиг.16, 53 и др.,

64 - маслопровод, фиг.16, 53 и др.,

65 - дренажный маслопровод (далее дренаж), фиг.16, 53 и др.,

66 - шестереночный насос гидросистемы машины типа КС-6Б (далее насос), фиг.16,

67 - корпус насоса-2 (далее корпус), фиг.36,

68 - насоса-2 поворотная крышка с фланцем и резьбовыми отверстиями для крепления рычага регулирования подачи масла насосом (далее крышка), фиг.36,

69 - цилиндрическая опора с покрытыми сплавом АМК ГОСТ 14113-78 вкладышами подшипников шейки гамма-вала 27 (далее опора), фиг.36, 40, 43,

70 - корпус насоса-3 (далее корпус), фиг.40,

71 - крышка насоса-3, насоса-4 с опорой 69 (далее крышка), фиг.40, фиг.43,

72 - корпус насоса-4 (далее корпус), фиг.43, 44 и др.,

73 - корпус насоса-5 (далее корпус), фиг.50, 52,

74 - крышка насоса-5 (далее крышка), фиг.52,

75 - гамма-вал насоса 5: отличается от гамма-вала 27 отверстием по оси для съемной шейки (далее гамма-вал), фиг.52,

76 - съемная шейка, соединенная с гамма-валом 75 шлицами (далее шейка), фиг.51,

77 - с резьбовыми отверстиями для штуцеров в донышках гидроцилиндр поворотов гамма-вала 75 на угол γ=0°…35° (далее цилиндр), фиг.51,

78 - поршень цилиндра 77 с цилиндрической опорой 69 (далее поршень), фиг.50,

79 - насос-5, фиг.53, 54,

80 - гидрораспределитель (далее распределитель), фиг.53, 56,

81 - насос-4, фиг.55, 56,

82 - логический гидроклапан «ИЛИ» (далее клапан «ИЛИ»), фиг.56,

83 - гидроцилиндр вибропривода, фиг.54, 55, 56,

84 - потока выпрямитель по мостовой схеме обратных клапанов (далее выпрямитель).

Насос-1 - базовый для исполнений: насос-2, насос-3, насос-4, насос-5 и др. Корпус 1 насоса-1 (фиг.1, 2, 3) объемом Vmax=89 см3 литой с Y-отверстием 2, Z-отверстием 3 и поверхностями для стыковки маслопроводов, а также с отверстием 53 для дренажа. Торец корпуса 1 вокруг вала 7 имеет отверстия 25 с нишами 26 в стенке для болтов крепления насоса к машине. Присоединительные элементы насоса-1, их координаты такие же, как у насоса НП-90 [3], а площадь сечения каналов не меньше. Вал 7 уплотнен манжетами 50 с опорными конусами 51 на втулке 52 с кольцом 49. В корпусе 1 на подшипниках скольжения установлен ротор 9 с поршнями 6 в канале 4, разделенным перегородками 11, поршнями 6 на полости 15, 16. Поршни 6 соединены с валом 17 и связаны с валом 7 через кардан 8, ротор 9. Полость 15 (фиг.3, 8) у перегородки 11 имеет в стенке 5 окно 18; полость 16 у перегородки 11 имеет в стенке 5 окно 19. Стенка 5 ротора 9 прилегает к неподвижной гильзе 20, имеющей расположенные через 180° два Y-окна 21 в Y-коллектор 23 и два Z-окна 22 в Z-коллектор 24, ширина окна равна ширине коллектора. В стенке 5 два окна 18 и два окна 19, расположенные симметрично относительно перегородок 11 через каждые 90°. Модуль всасывания-вытеснения масла включает позиции 4-19, 27-34, 52. Регулятор (фиг.3…7) насоса-1 содержит двигатель 35, чье водило 37 через рычаг 38 связан с опорой 39 с возможностью перемещать гамма-вал 27 по траектории АО изменяя: угол γ от 35° до 0°, подачу от qmax до нуля; по траектории ОБ изменяя: угол γ от 0° до 35°, подачу от нуля до qmax, но в реверсном направлении. Управляют (фиг.16) двигателем 35 рычагом 55, соединенного связью 54 с кулачком 46 и золотником распределителя 44, которые входят в систему усилителя с отрицательной обратной связью.

Работа. Пусть насос-1 встроен в гидропривод ведущего моста самоходной машины по схеме на фиг.16. От гидросхемы, например, ГСТ-90 [3] с.86, рис.107, схема на фиг.16, отличается наличием аккумуляторов 57 для выравнивания подачи. Пусть ротор 9 вращают с частотой nном при угле γmax. Вал 17, поршни 6 вращают карданом 8 циклически неравномерно с двумя ωn max скоростями, с двумя ωn min скоростями на каждом обороте ротора. Поэтому дважды за каждый оборот ротор 9 проходит поз.φ=0°. В это мгновение: подача qmax, траектория масла, позиции поршней 6, ротора 9, полостей 15, 16, окон 18, 19 изображены на фиг.8, 9; соотношение скорости ωр ротора и скорости ωn max поршней отражено меньшей, большей стрелками ωрn max.

Через 45° поворота ротора 9 от поз.φ=0° скорости поршней и ротора: ωpn, подача q≈0, позиции поршней 6, ротора 9, полостей 15, 16, окон 18, 19 в это мгновение изображены на фиг.10, 11.

Через 90° поворота ротора 9 от поз.φ=0° ось шипов 33 ротора 9 перпендикулярна плоскости угла γ. Поэтому поршней 6 скорость ωn min. Позиции поршней 6, ротора 9, полостей 15, 16, окон 18, 19, траектория масла - на фиг.12, 13; соотношение скорости ωр ротора и скорости ωn min поршней отражено большей, меньшей стрелками ωрn min.

Включение реверсной подачи возможно на ходу, но для уяснения процесса мысленно останавливают ротор 9 в поз.φ=0°. Затем регулятором по траектории АОБ (фиг.6, 7) переводят гамма-вал в точку Б. В этой поз. угол γmax=35°, но его плоскость повернута на 90° относительно Y-окон 21, Z-окон 22 и перпендикулярна оси шипов 33 ротора 9. Поэтому, если ротор 9 вращают частотой nном, то в это мгновение поршней 6 скорость ωn min. Позиции поршней 6, ротора 9, полостей 15, 16, окон 18, 19, потоки масла изображены на фиг.14, 15; соотношение скорости ωр ротора и скорости ωn min поршней отражено большей, меньшей стрелками ωрn min.

Регулируют подачу от q=0 до qmax изменением угла от γ=0° до γmax=35°. Чтобы уменьшить подачу от qmax до q=0 уменьшают угол γ от γmax=35° до γ=0°.

Поскольку масло (почти) не сжимаемо, то вращение ротора 9 насоса возможно только при угловых размерах поршней 6, перегородок 11, окон 18, 19, 21, 22, при размерах некоторых других элементов, вычисленных по соответствующим формулам. Диаметр и длина корпуса 1 зависят от габаритов кардана 8. Его размеры выполняют такими, чтобы нагрузка p и скорость uш скольжения шипов 30, 31, 32, 33 кардана 8, шейки гамма-вала 27 и критерий pcpucp для них не превышали допустимых для принятого материала подшипников с режимом граничной смазки, который характерен для качательного скольжения.

Расчет в первом приближении выполняют без учета утечек масла, сил трения, инерции неравномерно вращаемых деталей для насоса пусть с параметрами: регулируемый рабочий объем Vmax=89 см3, частота вращения ведущего вала nном=2000 об/мин, nmax=4000 об/мин, давление масла на выходе из насоса Pном=25 МПа, например, в следующем порядке:

A) Определяют размеры кольцевого канала 4 для Vmax=89 см3:

,

,

пусть принимают Dмn=Dмк=60 мм, bк=70 мм, то:

,

,

,

если γ=0°…γmax=35°, то:

(фиг.17) .

Б) Определяют амплитуду (размах) колебаний поршня 6 относительно ротора 9:

(фиг.21) » .

B) Определяют угловые размеры поршня 6, перегородки 11, окон 18, 19, 21, 22:

,

пусть принимают βк=65,29°, то:

,

.

Г) Определяют мгновенные передаточные числа между поршнями 6 и ротором 9, а также наибольшие мгновенные скорости скольжения поршня 6 вдоль стенки 5 ротора 9:

(фиг.22) ,

(фиг.22)

(фиг.22) на Dбп=82,51 мм: .

Д) Определяют мгновенные передаточные числа между гамма-валом 27 и ротором 9, а также диапазон мгновенных скоростей скольжения шейки гамма-вала 27 в подшипнике:

(фиг.23) ,

(фиг.23) .

Е) Определяют углы поворота шипов 30, 31, 32, 33 в функции углов поворота ротора 9:

(фиг.24) ,

(фиг.24, ψшм≈ψшб)

.

Ж) Определяют мгновенные передаточные числа между шипами кардана 8 и ротором 9:

(фиг.24) ,

(фиг.24) ,

(фиг.24) iшб≈iшм, iшб max≈iшм max=8,689·10-1.

З) Определяют максимальную мгновенную скорость скольжения в подшипниках:

- шипов кардана 8 и пусть принимают dш=30,0 мм (по ГОСТ 14113-78 u≤[20] м/с), то:

(фиг.25) ,

- ротора 9 и пусть принимают (фиг.3) dшp=96 мм, nном=2000 мин-1, nmax=4000 мин-1, то:

, ,

- вала 17 относительно ротора 9 (фиг.3, фиг 22):

, .

И) Определяют мгновенную подачу масла:

(фиг.26) .

К) Определяют моменты сопротивления вращению поршней 6, перегородок 11:

(фиг.27, 28)

,

М) Определяют приведенные к ротору 9 моменты сопротивления вращения поршней 6 (фиг.28) и суммарные моменты на роторе 9 (фиг.29):

(фиг.28) ,

Mpn max=2,092·10-3 МНм при φn=90°, φ=0°,

Mpn min=0,942·10-3 МНм при φn=0°, φ=90°,

(фиг.29)

ΣMpo min≈0, при φ≈45°, 135°, 225°,

,

Н) Определяют потребную номинальную мощность Nном для привода насоса:

- по среднему моменту сопротивления вращению вала 7:

,

- по давлению и расходу (без учета к.п.д):

,

Nном-Nном=74,167-72,042=2,125 кВт,

погрешность формулы (29) около 3% из-за ≈ Мcp, т.к. функции (26) и (28) не линейные.

О) Определяют мгновенный момент сопротивления на гамма-валу 27:

(фиг.20, фиг.30) ,

Мг max=1,71·10-3 МНм при φ=0° (φп=90°),

Мг min=1,15·10-3 МНм при φ=90° (φп=0°),

Мг ср=1,432·10-3 МНм, при φ=0°…360°;

П) Определяют изгибающий момент на гамма-валу 27, приложенный в плоскости угла γ:

- от момента Мn вала 17 с поршнями 6 (от пары сил в шарнирах меньшего гука):

(фиг.20, фиг.31) ,

Игм max=0,805·10-3 МНм при φ=90° (φгм, φп=180°),

Игм min=0 МНм при φ=0°(φгм, φn=90°),

- от момента Мр ротора 9 с перегородками 11 (от пары сил в шарнирах большего гука):

(фиг.20, фиг.31) ,

Игб max=1,200·10-3 МНм при φ=0° (φгб=90°=φп),

Игб min=0,0 МНм при φ=90° (φn=180°=φгб),

- суммарный изгибающий момент:

(фиг.31) ,

ΣИг max=|1,466·10-3| МНм при φ≈157,5° и φ≈337,5°.

Р) Определяют от момента Мгномcosγmax(1+sin2φп·tg2γmax) изгибающий момент на роторе 9, приложенный в плоскости угла γ:

- изгибающий вал 17 и через него ротор 9:

(фиг.32)

- изгибающий ротор 9 непосредственно:

(фиг.32) ,

- суммарный изгибающий ротор 9: (фиг.32) ,

ΣИpo max=|1,312·10-3| МНм при φ≈157,5° и φ≈337,5°.

С) Определяют минимально допустимый диаметр вала 17 поршней 6:

материал - сталь 35ХМ (см. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. Том 1, Москва, Машиностроение, 1982) [5] с.91, то по 3-й теории прочности (см. Дарко А.В. и др. Сопротивление материалов, Москва, Высшая школа, 1969) [6] с.442, ф-лы (25.9), (26.9):

.

Т) Определяют диаметр центрального отверстия крестовины меньшего гука, длину подшипника шарнира меньшей крестовины, диаметр ее сферы (габарит) по кромкам подшипников, при этом пусть bo=36 мм, dш=30 мм, ξ=0,9, [p]≤50 МПа для вкладышей подшипников с покрытием сплавом АМК ГОСТ 14113-78:

(фиг.55) ,

У) Определяют диаметр центрального отверстия крестовины и длину подшипника шарнира большего гука, диаметр ее сферы и наибольший диаметр ротора 9 (габарит), при этом пусть dш=30 мм, ξ=0,9, [р]≤50 МПа для подшипников с покрытием АМК ГОСТ 14113-78:

Ф) Определяют плечо и максимальную силу реакции в подшипнике шейки гамма-вала 27:

(фиг.7) , пусть , то:

,

(фиг.31)

X) Принимают размеры подшипника шейки гамма-вала 27 для опоры 39:

пусть dшг=20 мм, hшг=32 мм, проверяют нагрузку на подшипник и критерий р·u на соответствие допустимым: [p]≤50 МПа, [u]≤20 м/с для вкладышей подшипников с покрытием сплавом АМК ГОСТ 14113-78 по ГОСТ 14113-78:

(фиг.33) ,

pшг min=0, pшг ср=14,448 МПа,

,

Ч) Определяют средневзвешенную скорость скольжения шипа гуков в подшипнике:

Ц) Проверяют нагрузку на подшипник шипа большего, меньшего гука и критерий p·u на соответствие допустимым: p≤[50] МПа, p·u≤[100] МПа·м/с при γ=0°…35° (фиг.34, 35):

,

,

,

,

фиг.35 » ,

,

,

.

Ш) Проверяют нагрузку на подшипники вала 17, ротора 9 и критерий p·u на соответствие допустимым: p≤[50] МПа, p·u≤[100] МПа·м/с при γmax=35°:

пусть L=10 мм, dшр=Dмn=60 мм, dшр=96 мм (фиг.3: поз.17 и 34, 12, 9, 5 и 20) то:

,

,

pвn min=0, ppo min=0, pвn cp=10,241 МПа, ppo cp=8,540 МПа, следовательно:

,

.

Полученные в пп. А)…Ш) численные значения параметров используют для поверочных расчетов опасных сечений деталей на прочность. Результат положительный.

Численное значение ΣИг max используют для вычисления параметров и размеров регулятора насоса-1.

Э) Сравнивают габаритные объемы насоса-1 по изобретению и насоса НП-90:

Следовательно, габаритный объем насоса-1 по изобретению в 3 раза меньше, чем у НП-90.

В другом варианте насоса-1 вал рычага 38 со стороны кулачка 46 выполнен в виде регулировочного винта, входящего в предохранительный клапан непрямого действия [2] с.175…183. С уменьшением угла γ пружину вращением рычага 38 сжимают, давление масла допустимо повысить до: P=28 МПа при γ=25°, P=30 МПа при γ=15°. Это достигают соответствующими шагом винта и жесткостью пружины предохранительного клапана. При этих Р и γ нагрузки на подшипники, напряжения в деталях такого насоса-1 не увеличивают, а вращающий момент гидромотора возможно повысить на меньших оборотах его вала.

Из изложенного выше следует, что в насосе-1:

1. Процесс преобразования давления масла в сопротивление вращению ведущего вала насоса по изобретению протекает без каких-либо сил давления поршней на стенки камер всасывания-вытеснения - таких сил просто нет. Поршни на стенки камер не давят.

2. При давлении Pном=25 МПа, угле γmax=35°, частоте вращения nном=2000 мин-1 мгновенные максимальные нагрузки, скорости скольжения и критерий p·u в подшипниках, выполненных в соответствии с рассчитанными выше размерами и принятыми материалами, не превышают допустимых.

3. При давлении Pном=25 МПа, угле γmax=35°, частоте вращения nном=4000 мин увеличивают длину Lpo только более короткого подшипника ротора 9 с 10 мм до 20 мм. При этом мгновенные максимальные нагрузки, скорости скольжения и критерий p·u в удлиненном и во всех остальных подшипниках, выполненных с рассчитанными по формулам (1)…(63) размерами и принятыми материалами, не превышают допустимых.

Насос-2 (фиг.36) отличается от насоса-1 устройством регулирования подачи путем поворота крышки 68 и этим поворота плоскости угла γ=35°=const на угол λ=0°…90° (0…π/2, фиг.37, 38, 39) относительно неподвижных окон 21, 22 распределителя насоса. Пусть коэффициент трения крышки 68 по корпусу 1 около 0,1. При этом мгновенные моменты сопротивления повороту пульсируют от нуля до примерно 3 кГм. Следовательно, насосу-2 рабочим объемом от 89 см3 и менее для регулирования и реверсирования подачи усилитель не нужен. Работу насоса-2 поясняют следующие формулы:

(фиг.37 λ=0°): ,

(фиг.38 λ=45°): ,

(фиг.38 λ=45°): ,

фиг.38, фиг.39: если λ<45°, то Q>0. Если λ>45°, то Q<0, то есть подача реверсная.

Следовательно, подачу через Y-отверстие 2, Z-отверстие 3 выполняют парами импульсов взаимно противоположных направлений через до (за) поршневые окна, например, при опрокидывании самосвальной платформы со слабо сыпучим материалом.

Насос-3 (фиг.40) отличается от насоса-2 только тем, что V=Vmax=const. Его работа аналогична работе насоса-1. Габаритный объем насоса-2, насоса-3 (фиг.37) не больше, чем у шестеренного НШ-67-3: рабочий объем 69 см3, максимальное давление 20 МПа (см. Гидравлическое оборудование для тракторов и сельскохозяйственных машин, Москва, Внешторгиздат, Изд. №334136, 1981) [7] с.11.

Насос-4 (фиг.41, 42, 43) отличается от насоса-3 только тем, что не содержит гильзу 5. При этом оба окна 18 постоянно сообщены с Z-коллектором 24 и равны ему по ширине, а оба окна 19 постоянно сообщены с Y-коллектором 23 и равны ему по ширине. Поэтому в работе через Y-отверстие 2, Z-отверстие 3 подают знакопеременные импульсы масла с частотой:

, .

Насос-5 (фиг.50, 51, 52) отличается от насоса-4 тем, что содержит рабочего объема регулятор, включающий цилиндр 77, сообщенный маслопроводами через двусторонний гидрозамок с насосом-дозатором, например, типа НДМ-80 [3] с.58 в кабине оператора. Для удобства сборки гамма-вал 75 содержит сменную шейку 76.

Регулируют импульса амплитуду Аu подачи масла от Аu min=0 до Аu max=0,25 Vmax=22,25 см3, изменяя угол γ от γ=0° до γ=35°.

Итак:

1. Техническим результатом изобретения является регулируемый и реверсируемый самовсасывающий насос, такой что его поршни не давят на стенки полостей, по которым скользят в работе, а подвижная поверхность распределителя насоса не давит на неподвижную поверхность распределителя, чем увеличивают ресурс, причем габаритный объем насоса по изобретению в разы меньше известных с близкими характеристиками.

2. Техническим результатом изобретения является также насос, которым во внешний трубопровод подают регулируемой амплитуды возвратно-колебательные импульсы рабочей жидкости при однонаправленном вращении ведущего вала с постоянной частотой.

3. Приведенные выше формулы используют при проектировании насоса по изобретению.

1. Насос, содержащий корпус с первым и вторым в стенке корпуса отверстием входа-выхода рабочей жидкости, кольцевой канал постоянного сечения с окнами в его стенке и с поршнями внутри кольцевого канала для всасывания-вытеснения рабочей жидкости, причем поршни связаны с ведущим валом через карданный вал асинхронной передачи вращения поршней в кольцевом канале циклически неравномерно, отличающийся тем, что кольцевой канал находится внутри расположенного в корпусе ротора, соединенного с ведущим валом, причем кольцевой канал соосен с осью вращения ротора и разделен на два полуканала радиальными перегородками, при этом каждый полуканал разделен поршнем на до поршневую и за поршневую полости по ходу поршня, каждый из которых соединен с расположенным по оси ротора валом неравномерного вращения, связанным через карданный вал асинхронной передачи и ротор с ведущим валом, при этом до поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки до поршневое окно, а за поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки за поршневое окно, причем стенка ротора с этими окнами прилегает по подвижной посадке к стенке корпуса, имеющей окна в первый и во второй коллектор, причем первый коллектор сообщен с первым, а второй коллектор сообщен со вторым в стенке корпуса отверстием входа-выхода рабочей жидкости.

2. Насос, содержащий корпус с первым и вторым в стенке корпуса отверстием входа-выхода рабочей жидкости, кольцевой канал постоянного сечения с окнами в его стенке и с поршнями внутри кольцевого канала для всасывания-вытеснения жидкости, причем поршни связаны с ведущим валом через карданный вал асинхронной передачи вращения поршней в кольцевом канале циклически неравномерно, отличающийся тем, что кольцевой канал находится внутри расположенного в корпусе ротора, соединенного с ведущим валом, причем кольцевой канал соосен с осью вращения ротора и разделен на два полуканала радиальными перегородками, при этом каждый полуканал разделен поршнем на до поршневую и за поршневую полости по ходу поршня, каждый из которых соединен с расположенным по оси ротора валом неравномерного вращения, связанным через карданный вал асинхронной передачи и ротор с ведущим валом, при этом до поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки до поршневое окно, а за поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки за поршневое окно, причем все до поршневые окна постоянно сообщены с первым коллектором, а все за поршневые окна постоянно сообщены со вторым коллектором, причем первый коллектор сообщен с первым, а второй коллектор сообщен со вторым в стенке корпуса отверстием.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим передачам, включающим гидронасосы и гидродвигатели объемного вытеснения. Гидравлическая трансмиссия содержит гидронасос, в двухсекционном корпусе которого находятся приводной вал с двумя расположенными через 180° зубьями и связанный с ним через шестеренную передачу ведомый вал с двумя шиберами.

Изобретение относится к энергетическому, химическому, нефтегазовому машиностроению и промышленности, в частности, к роторным пластинчатым насосам, и может быть использовано для напорного перемещения жидкостей.

Изобретение относится к погружным электронасосам. Погружной электронасос 200 содержит первый и второй корпусные элементы, шестеренный насос, статор 222 электродвигателя и множество постоянных магнитов.

Изобретение относится к гидравлическим машинам, используемым в области авиадвигателестроения, в частности к насосам с вращающимися во взаимном зацеплении элементами.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при разработке и изготовлении статора одновинтовых насосов. Статор одновинтового насоса содержит металлический остов 1 и запрессованную в него эластичную обкладку 2 с винтовым каналом 3.

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гидравлическим тормозам с регулируемым сопротивлением вращению на транспорте и в составе тренажеров. Гидродинамический тормоз содержит корпус, два диаметрально противоположно расположенных подпружиненных вытеснителя, крышку и закрепленный на центральном приводном валу кулачок.

Изобретение относится к области электротранспорта и может найти применение при конструировании электромобилей. Электромобиль содержит кузов, ходовую часть с элементами подвески, аккумуляторные батареи, механизмы управления, электродвигатель постоянного тока, гидромотор.

Изобретение относится к гидромашинам объемного вытеснения с вращающимися рабочими органами и может найти применение в насосах и двигателях. Роторная гидромашина содержит корпус 1, неподвижное круглое эпициклическое колесо 2 с внутренними зубьями, круглое солнечное колесо 3 с наружными зубьями, два плавающих сателлита 4, взаимодействующих с эпициклическим и солнечным колесами, эксцентрик, ось вращения которого смещена относительно оси эпициклического колеса 2 на расстояние, равное эксцентриситету эксцентрика, неподвижные торцовые крышки 5 и систему каналов 7 и 8 соответственно подвода и отвода рабочей среды.

Изобретение относится к отрасли машиностроения, в частности к объемным гидромашинам регулируемой производительности. Регулируемый шестеренный насос наружного зацепления с осевым перемещением одной из насосных шестерен 5 содержит пару торцевых бандажей 6 и 7 с внутренними зубьями, размещенными во впадинах насосных шестерен 4 и 5, и бесконтактные уплотнители 13 и 14.

Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, в приводах запорной арматуры, в лебедках буровых установок, в колесных и/или бортовых редукторах тракторов, экскаваторов, роботах для пожаротушения. Соосный редуктор состоит из корпуса, приводного эксцентрикового вала (5), плоскоконической передачи, выходного вала. Колесо (2) плоскоконической передачи является двухвенцовым. Шестерня (1), соосная эксцентриковому валу, соединена с корпусом и сопряжена с венцом (2) двухвенцового колеса со стороны приводного эксцентрикового вала. Зубчатая муфта, обеспечивающая соосность приводного эксцентрикового вала (5) и выходного вала, соединена с выходным валом и сопряжена с венцом (3) двухвенцового колеса со стороны выходного вала. Начальные поверхности (плоскости) зубчатых венцов (2, 3) двухвенцового колеса расположены вдоль его оси на расстоянии, обеспечивающем совпадение вершины начального конуса зубчатой муфты с точкой пересечения оси эксцентрикового вала и оси соосного редуктора. Модуль и число зубьев зубчатой муфты принимаются равными, большими или меньшими модуля и числа зубьев колеса плоскоконической передачи. Изобретение обеспечивает высокую нагрузочную способность, долговечность и позволяет значительно снизить требуемую мощность двигателя без уменьшения крутящего момента на выходном валу редуктора. 3 ил.

Изобретение относится к роторному насосу вытеснения для перекачивания эмульсий с твердыми веществами, в частности жидких взрывчатых веществ. Корпус (24) роторного насоса содержит переднюю торцевую пластину (56) и заднюю торцевую пластину. Корпус насоса охватывает статор (40, 48), ротор (42), скребок (44) и направляющую (46) скребка, вал (8), проходящий через, по меньшей мере, заднюю торцевую пластину. Статор включает в себя в целом дугообразный, составляющий половину окружности первый элемент (40) статора и в целом дугообразный, составляющий половину окружности второй элемент (48) статора. Статор, корпус насоса и скребок вместе с направляющей скребка ограничивают входную камеру и выходную камеру. По меньшей мере, часть торцевых поверхностей первого и второго элементов статора, находящихся в выходной камере, является наклонной, образуя тупоугольный переход к внутренним поверхностям передней торцевой пластины и задней торцевой пластины. Изобретение направлено на создание роторного насоса с малыми размерами, способного перекачивать эмульсии с твердыми веществами, в частности жидкие взрывчатые вещества, эффективным и безопасным способом. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к шестеренчатому насосу. Шестеренчатый насос содержит несколько входящих в зубчатое зацепление для подачи среды зубчатых колес, которые удерживаются в корпусе насоса с возможностью вращения. Одно из зубчатых колес приводится в движение насосным валом, который через муфтовый конец выполнен с возможностью соединения с приводом. На окружности насосного вала расположено тормозное кольцо, которое по меньшей мере одной тормозной поверхностью воздействует на фрикционную поверхность насосного вала или на фрикционную поверхность корпуса насоса. Изобретение направлено на получение равномерных подач при значительно изменяющихся рабочих давлениях и при переменных величинах нагрузки во время одного оборота насосного вала. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании роторно-лопастных двигателей, насосов, компрессоров, гидроприводов. Роторно-лопастная машина содержит корпус (1), крышки (2, 3). В корпусе (1) и крышке (2) установлены роторы (4, 5), попарно закрепленные на валах (6, 7), на свободных концах которых установлены водила (8, 9). В крышках (2, 3) соосно с роторами (4, 5) установлен выходной вал (15) с зубчатым колесом (16). В корпусе (1) и крышке (3) соосно с роторами (4, 5), установлено водило (17). На водиле (17) установлены коленчатые валы (19) с зубчатыми колесами (20), входящими в зацепление с зубчатым колесом (21). Кривошипы коленчатых валов связаны попарно с имеющими пазы водилами (8, 9) непосредственно или тягами (22, 23). Изобретение направлено на снижение нагрузки в зубчатых зацеплениях. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторным насосам. Роторный насос содержит цилиндрический корпус 1, ограниченный верхним и нижним основаниями с впускными и выпускными отверстиями 5 и 7, установленный на валу ротор 2 и шиберы 8 и 9, разделяющие пространство между ротором 2 и корпусом 1 на камеры 12 и 13, изменяющие свой объем во время вращения ротора 2. Шиберы 8 и 9 выполнены упругими из двух сопряженных дуг, один конец шибера 8 и 9 жестко прикреплен к ротору 2, а другой - снабжен износостойкой насадкой 11 и прижат за счет упругих сил к внутренней поверхности корпуса 1 с возможностью перемещения в радиальном направлении. Изобретение направлено на повышение надежности насоса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области роторных машин объемного вытеснения, которые могут выполнять функции как двигателя, так и насоса, и касается усовершенствования профиля рабочих органов винтовых роторных двигателей, компрессоров и насосов. Рабочий орган представляет собой пары роторов (1, 2) с винтовыми зубьями (8, 11), находящимися в зацеплении. Роторы помещены в охватывающие их полости (6 и 7). Рабочие участки профилей зубьев (11) в паре зацепления в торцовом сечении очерчены участками (12) циклоидальной кривой (13) для одного ротора и дугами (9) окружностей (10), эксцентрично смещенных от оси второго ротора. Такой профиль зубьев образует эксцентриково-циклоидальное зацепление. Изобретение направлено на повышение допустимой скорости вращения роторов и расширение диапазона свойств рабочих сред. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к эксцентриковому червячному насосу для нагнетания густотекучих, высоковязких и абразивных сред. Эксцентриковый червячный насос (100) с продольным направлением L включает в себя по меньшей мере один конический, винтообразно закрученный, по меньшей мере одноходовой ротор (1) с шагом h, по меньшей мере одним эксцентриситетом (e1, е2, е3,… еn) и по меньшей мере одним поперечным сечением d, который установлен с возможностью вращения в одно- или многоходовом коническом статоре (2). Между ротором (1) и статором (2) образовано множество камер (3, 4, 5… n), каждая из которых имеет объем (V3, V4, V5… Vn) и которые служат для перемещения среды. Камеры (3, 4, 5… n) между статором (2) и ротором (1) ограничены линией D уплотнения. Эксцентриситет (e1, е2, е3,… еn) ротора (1) увеличивается в продольном направлении L, а поперечное сечение d ротора (1) уменьшается. Эксцентриситет (е1, е2, е3,… еn) ротора (1) уменьшается в продольном направлении L, а поперечное сечение d ротора (1) увеличивается. Объемы (V3, V4, V5… Vn) каждой отдельной камеры (3, 4, 5… n) между статором (2) и ротором (1) имеют одинаковый размер. Изобретение направлено на создание эксцентрикового червячного насоса, обладающего максимально возможной производительностью. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к способу управления компрессорной станции. Способ управления компрессорной станцией (1), которая включает в себя по меньшей мере несколько объединенных друг с другом в сеть компрессоров (2), может не только формировать стратегии переключений посредством электронной системы (3) управления для оказания влияния на количество имеющейся в распоряжении одного или нескольких пользователей станции (1) сжатой текучей среды в станции (1), но и в состоянии приспосабливать имеющееся в распоряжении одного или нескольких пользователей станции (1) количество сжатой текучей среды к будущим условиям работы станции (1) адаптивно к отбираемому количеству сжатой текучей среды из станции. Перед запуском стратегии переключений разные стратегии переключений проверяют способом прогностического моделирования, взяв за основу модель станции (1), из проверенных стратегий переключений с помощью по меньшей мере одного установленного критерия качества выбирают относительно наиболее предпочтительную стратегию переключений и выбранную стратегию переключений направляют системе (3) для выполнения в станции. Изобретение направлено на обеспечение возможности заблаговременно предвидеть изменение давления в компрессорной станции. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к многоступенчатым объемным насосам, и может быть использовано для подъема жидкости из нефтяных скважин. Насос выполнен многоступенчатым и содержит корпус 1 с зонами всасывания и нагнетания. Каждая ступень снабжена ведущей шестерней 2 и двумя ведомыми шестернями 3 и ограничена верхней и нижней торцевыми крышками 7, установленными с зазором относительно торцевых поверхностей шестерен. Верхняя крышка 7 предыдущей ступени служит нижней крышкой 7 для последующей ступени. Между вершинами зубьев шестерен 2 и 3 и боковой поверхностью цилиндрической расточки корпуса 1 образован зазор, превышающий размер абразивных частиц. Соседние ступени размещены относительно друг друга с угловым смещением, обеспечивающим совмещение зоны нагнетания предыдущей ступени и зоны всасывания последующей ступени с помощью цилиндрического канала 13 в крышке 7. Каналы 13 в нижней крышке 7 каждой ступени, сообщающиеся с зоной всасывания ступени, и в верхней крышке 7, сообщающиеся с зоной нагнетания этой ступени, расположены на минимальном угловом расстоянии друг от друга, создающем разобщение минимального защемленного между зубьями шестерен 2, 3 и верхней и нижней крышками 7 объема с каналами 13 в крышках 7. Изобретение направлено на повышение коэффициента полезного действия при перекачке вязкой жидкости и обеспечение высокой надежности при работе с жидкостями, содержащими абразивные частицы. 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторно-лопастным устройствам, и может использоваться в двигателях внутреннего и внешнего сгорания, пневмодвигателях, компрессорах, насосах, детандерах. Роторно-лопастное устройство содержит корпус 1 с торцевыми крышками и не соосно размещенный в нем ротор 3 с лопастями 4. На внутренней поверхности торцевых крышек вдоль соединения торцевых крышек с корпусом 1 выполнены пазы 8. Каждая лопасть 4 соединена с ротором 3 через ось 5, параллельную оси ротора 3, и снабжена на конце узлом качения-уплотнения 6, состоящим из трех роликов или шариков, расположенных на одной оси. Лопасти 4 опираются крайними соответственно роликами или шариками узла качения-уплотнения на края пазов 8, без соприкосновения с наружными краями пазов 8, и средним роликом на внутреннюю поверхность корпуса 1. Изобретение направлено на повышение КПД устройства, уменьшение износа деталей от трения в паре лопасть-корпус. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх