Двухступенчатый поршневой насос

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи 546737

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.75 (21) 2150937/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.03.77 (51) Ч. Кл.- "F 04В 21 02

Е 21D 15/44.Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 621.651(088.8) (72) Автор изобретения

Б. В. Кожуховский

Донецкое научно-производственное объединение «Газоаппарат» (71) Заявитель (54) ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ПОРШНЕВОЙ НАСОС

Изобретение относится к насосостроению, в частности к двухступенчатым поршневым насосам с ручным приводом, используемым в домкратах и шахтных стойках.

Известен поршневой насос, обеспечивающий два режима давлений рабочей жидкости. По достижении заданного уровня избыточного давления в ступени низкого давления, последняя автоматически отключается и в работу вступает ступень высокого давления (11.

Недостатком этого насоса является то, что рабочий объем ступени низкого давления невозможно увеличить без значительного ухудшения габаритно-весовых показателей насоса в целом, что обусловлено необходимостью размещения внутри корпуса громоздкой пружины и резкого увеличения усилия, которое необходимо приложить к приводной рукояти насоса при прежнем уровне избыточного давления в указанной ступени. Указанные недостатки не позволяют применить этот насос, например, в шахтных гидравлических стойках.

Известен также двухступенчатый поршневой насос, содержащий поршень ступени низкого давления, обеспечивающий переток рабочей жидкости из рабочей камеры ступени низкого давления в резервуар по достижении заданного уровня избыточного давления в указанной ступени, и выполненный в виде эластичной фигурной диафрагмы, надетой иа подвижный элемент ступени высокого давления, снабженный упором для взаимодействия с торцом диафрагмы (2).

5 Этот насос обеспечивает надежную работу шахтной гидравлической стойки, однако имеет следующие недостатки. Постоянное поджатие диафрагмы к стенкам рабочей камеры ступени низкого давления вызывает износ и

10 остаточную деформацию кромки диафрагмы в зоне контакта с указанной стенкой, что ведет к постепенному сниженшо натяга и ухудшению работы диафрагмы, то есть переливание жидкости в резервуарную полость по мере

15 эксплуатации происходит при все понижающемся уровне избыточного давления. Нестабильность характеристики ступени низкого давления не позволяет использовать в качестве рабочей жидкости менее вязкую в срав20 ненни с минеральным маслом, жидкость, например водную эмульсию, что существенно ограничивает область применения насосов этого типа.

Целью изобретения является повышение надежности работы насоса в широком диапазоне вязкостных характеристик применяемой рабочей жидкости.

Это достигается тем, что поршень ступени низкого давления в зоне контакта с упором

30 подвижного элемента снабжен кольцевым

546737

3 герметизирующим пояском, выступающим в осевом направлении за торец диафрагмы, и жесткими радиальными ребрами-упорами, выполненными на периферийной торцовой поверхности диафрагмы вне кольцевого пояска.

На фиг. 1 показан предлагаемый насос в момент заполнения жидкостью рабочей камеры ступени низкого давления; на фиг. 2 — то же, в MoMeHr выполнения рабочеи камерой ступени низкого давления такта нагнетания; на фиг. 3 — участок А на фиг. 2 в момент перепуска рабочей жидкости из камеры ступени низкого давления в резервуарную полость.

Насос содержит корпус 1, где размещен выдвижной полый шток 2, в совокупности образующие силовую камеру 3 исполнительного механизма, в который встраивается описываемый насос. Внутри штока 2 установлен с возможностью возвратно-поступательного движения подвижный элемент 4 ступени высокого давления, рабочая камера 5 которой образована указанным подвижным элементом 4 и неподвижной деталью б. Подвижный элемент

4 снабжен кольцевой канавкой 7 и упором 8.

В кольцевой канавке 7 с гарантированным осевым зазором размещен поршень 9 ступени низкого давления, выполненный в виде эластичной фигурной диафрагмы, торец которой взаимодействует с упором 8 при выполнении поршнем 9 такта нагнетания. Поршень ступени низкого давления в зоне контакта с ynopovr 8 снабжен кольцевым герметизирующим пояском 10, выступающим в осевом направлении за торец диафрагмы, и жесткими радиальными ребрами-упорами 11, выполненными на периферийной торцовой поверхности диафрагмы вне кольцевого пояска 10. Кроме этого, поршень-диафрагма 9 в зоне сопряжения с канавкой 7, снабжен посадочными усиками 12, вне которых между поршнем 9 и канавкой 7 образуется гарантированный радиальный зазор, достаточный для свободного прохождения рабочей жидкости из резервуарной полости 13 в рабочую камеру 14 ступени низкого давления при ее заполнении. Рабочие камеры ступеней низкого 14 и высокого 5 давлений через фильтроэлемент 15 и всасывающе-нагнетательную клапанную систему (на чертежах не показана), размещенную в поршне 16 выдвижного полого штока 2, сообщены с силовой камерой 3.

Насос работает следующим образом.

При перемещении подвижного элемента 4 ступени высокого давления вверх, рабочая жидкость по осевому зазору между упором 8 и кольцевым пояском 10 поршня 9 и радиальному зазору между поршнем 9 и кольцевой канавкой 7 из резервуарной полости 13 перетекает в рабочую камеру 14 ступени низкого давления, заполняя ее. При движении подвижного элемента 4 вниз за счет сил трения поршня 9 о внутренние стенки штока 2 и гидравлического сопротивления рабочей жидкости со стороны камеры 14 происходит выборка осевого зазора между упором 8 и пояском

4

10, чем достигается герметизация камеры

14 — момент закрытия зазора — начало такта нагнетания ступени низкого давления насоса.

Дальнейшее перемещение элемента 4 в том же направлении обеспечивает вытеснение рабочей жидкости из камеры 14 через клапанную систему в камеру 5 и из нее в силовую камеру 3, осуществляя тем самым ускоренное выдвижение штока 2 из корпуса 1. При возрастании сопротивления движению штока 2 (например начало взаимодействия штока с внешней нагрузкой) давление в камере 14 ступени низкого давления начинает возрастать до заданной величины, после чего под действием сил перепада давлений между камерой 14 и резервуарной полостью 13 происходит прогиб торцовой периферийной зоны поршня-диафрагмы 9, что влечет за собой поворот радиальных ребер-упоров 11 относительно внешней кромки упора 8 и образование щели между торцом упора 8 и кольцевым герметизирующим пояском 10 поршня 9, что приводит к сообщению камеры 14 с резервуарной полостью 13, и, следовательно, автоматическому отключениею ступени низкого давления.

При дальнейшем перемещении элемента 4 в том же направлении начнет работать рабочая камера 5 ступени высокого давления и рабочая жидкость через нагнетательный клапан клапанной системы будет поступать в силовую камеру 3, обеспечивая рабочий ход исполнительного механизма.

Описанное конструктивное решение ступени низкого давления насоса значительно повысит герметичность рабочей камеры в период такта нагнетания за счет более качественного поджатия уплотняющей кромки поршня к стенке цилиндра и существенно повысит стабильность его рабочих характеристик, что позволит применять менее вязкие рабочие жидкости, при одновременном повышении надежности насоса в целом, Формула изобретения

Двухступенчатый поршневой насос, . содержащий поршень ступени низкого давления, обеспечивающий переток рабочей жидкости из рабочей камеры ступени низкого давления в резервуар по достижении заданного уровня избыточного давления в указанной ступени и выполненный в виде эластичной фигурной диафрагмы, одетой на подвижный элемент ступени высокого давления, снабженный упором для взаимодействия с торцом диафрагмы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы в широком диапазоне вязкостных характеристик применяемой рабочей жидкости, поршень ступени низкого давления в зоне контакта с упором подвижного элемента снабжен кольцевым герметизирующим пояском, выступающим в осевом направлении за торец диафрагмы, и жесткими . радиальными ребрами-упорами, вы546737 б

1б

Составитель В. Чашкин

Техред Т. Гревцова

Редактор Н. Каменская

Корректор Е. Жаворонкова

:. аказ 12А!) 5 Изд. ¹ 201 Тираж 869 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 полненными на периферийной торцовой поверхности диафрагмы вне кольцевого пояска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР №380861, М. Кл.в F 04В 21/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР №218102, M. Кл. Е 21D 15/44, 1966.