Аксиально-поршневой насос с управлением по давлению

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

" 661139 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 130477 (21) 2471256/25-06 с присоединением заявки №(23) Приоритет—

Опубликовано 0505.79. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 0505.79 (51)М. Кл.2

F 04 В 1/30

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК

621.651(088.8) (72) Автор изобретения

A. Д. Болт ян ский (71) Заявитель Экспериментальный научно-исследовательский инстйтут металлорежущих .станков (ЭНИМС) (54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС С УПРАВЛЕНИЕМ

ПО ДАВЛЕНИЮ

Изобретение относится к аксиальнопоршневым насоса ь и может. быть использовано в гидроприводах металлорежущих станков.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аксиально-поршневой насос с управлением по давлению, содержащий вращающийся цилиндровый блок с поршнями и поршневыми камерами, регулирующий орган, торцевой распределитель, имеющий два окна с угловыми перекрытиями между ними, сообщенные с поршневыми камерами с помощью поршневых окон цилиндрового блока (1).

Недостатком описанного аксиальнопоршневого насоса с управлением по давлению является наличие регулирующего поршня и управляющего им следящего золотника. Необходимость их вызвана тем, что нагрузка, которую должен преодолеть регулирующий поршень, определяется усилием возвратной пружины и нагрузкой, создаваемой на регулирующем органе насоса силами давления рабочей жидкости на поршни. Величина и направление действия этой нагрузки зависят от торцевого распре- 30 делителя насоса. Анализ схемы торцевого распределителя насоса 2Г15-14 показал, что в этом случае регулирующий орган насоса нагружается моментом, который стремится увеличить его угол наклона, т.е. направление действия этого момента противоположно действию усилия, создаваемого регулирующим поршнем.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности насоса путем создания на регулирующем органе насоса момента, действующего в сторону уменьшения угла наклона регулирующего органа. В этом случае отпадает надобность в регулирующем поршне и следящем золотнике, что существенно упрощает конструкцию, уменьшает габариты и вес насоса и увеличивает его надежность.

Эта цель достигается тем, что верхняя кромка первого окна торцевого распределителя и нижняя кромка его второго окна смещены относительно оси мертвых положений поршней насоса на угол, равный половине центрального угла окна поршневой камеры, а нижняя кромка первого окна и верхняя кромка второго окна смещены относительно оси мертвых положений поршней на угол, равный сумме половины центрального

661139

:угла окна поршневой камеры и углового перекрытия, причем на каждом из угловых перекрытий выполнена демпфируюшая прорезь.

На фиг. 1 изображен аксиально.г оршневой насос с управлением по давлению, продольный разрез; на фиг. 2 поперечный разрез по торцевому распределителю; на фиг. 3 — схема нагружения наклонной шайбы насоса силами давления рабочей жидкости; на фиг. 4 — характер действия моментов )0 на наклонной шайбе.

Аксиально-поршневой насос с управлением по давлению (фиг. 1) содержит вращающийся цилиндровый блок 1 с поршнями 2 и поршневыми камерами З,регулирующий орган 4,выведенный возвратной пружиной 5 на максимальный

6 угол наклона, торцевой распределитель с двумя серповидными окнами 7 и 8 и угловым перекрытием 9 между ними, сообщаемым (поршневыми).окнами 10 с поршневыми камерами. Окна 7 и 8 выполнены,так, что верхняя кромка 11, окна 7 и нижняя кромка 12 окна 8 смещены относительно оси мертвых положений поршней 0"0 на угол Чд /2, равный

25 половине центрального угла окна 10, а нижняя кромка 13 окна 7 и верхняя кромка 14 окна 8 смещены относительно оси мертвых положений поршней на

Угол Ч + Мпо, равный сумме половы- ЭО ны центрального угла Ч)о окна 10 и уг. лового перекрытия 9пр. На участках углового перекрытия расположены демпфируюшие прорези 15, спрофилированные так, что в период распределения дав- 35 ление в поршневых камерах изменяется по линейному закону или близкому к линейному закону.

Величина момента на регулирующем органе насоса при данном торцевом 40 распределителе 6 определяется следующим образом (фиг. 3).

Суммарный момент, создаваемый всеми нагнетающими поршнями 2, определя- 45 ется уравнениями: на участке угла поворота цилиндрового блока 1 от Ч= 0 до Ч = ) яр, когда в зоне верхнего углового перекрытия 9 находится поршневая камера 3 с окном 10, переходяшая от верхней кромки 11 окна 7 в направления к верхней кромке 14 окна 8

Z,N = " cos } + — — "- ", cos (М+ К()), РкFр Р F ltl

costa созе к=1

55 на участке угла поворота цилиндрового блока 1 от Ч = яр до Ч = (Ь, когда в зоне нижнего углового перекрытия 9 находится поршневая камера 3 " окном

10, переходящая от нижней кромки 12 окна 8 в направлении к нижней кромке 13 окна 7 сов) Vim))) +

Р Fv

coB ñ

)) ) = 1 — )) -— "- Е cos ) )»- kP ), co sz))(z-1

2 где m =

Действие его направлено в сторону увеличения угла наклона регулируюшего органа, т,е. противоположно направлению действия момента Мср.

Момент возвратной пружины 5 Мпр направлен в сторону увеличения угла наклона регулируюШего органа.

Таким образом, величина результирующего момента (без учета сил трения) на регулирующем органе определяется управлением.

МреЪ= М р- М вЂ” М р °

При работе насоса на выбранном нагрузочном режиме результирующий момент равен нулю и регулирующий орган находится в равновесии.

При увеличении нагрузки давление в окне 8 торцевого распределителя Ь вЂ” для нечетного числа поршней;

Р

Il давление нагнетания;

z — число поршней.

P к — давление в поршневой камере:

F — плошадь поршня; с(. — угол наклона регулируюшего органа;

:à — радиус расположения поршней в цилиндровом блоке;

% — текущий угол поворота ротора.

При Ч = Pположение поршневой камеры 3 с окон 10 и величины моментов повто-. ряются.

Зависимость суммарного момента

ЕМП от угла поворота цилиндрового блока 1 при различных зваченияхЯяр приведены на фиг. 4, причем изменение давления в поршневых камерах 3, в период прохождения поршневых окон 10 в зоне демпфируюших прорезей 15 (в период распределения) обеспечивается по линейному закону, На основании этой зависимости величина среднего момента от сил давления рабочей жидкости на поршни равЧ)пр Z Р Ь Z ср 2 }с cos сс

Из этого уравнения видно, что величина момента М р прямо пропорциональна величине углового перекрытия

Ч }}p . Под действием этого момента регулирующий орган 4 стремится уменьшить угол наклона и повернуться в положение с(.= О, что следует иэ рассмотрения направления действия момента

N относительно оси поворота регулйрующего органа У-У (фиг. 2 и 3).

Кроме того, регулирующий орган 4 находится под воздействием момента, создаваемого силами инерции поршней 2.

Величина этого момента

М 2,Z.w2

2cos> с(. где М вЂ” масса поршня; ц} — угловая скорость вращения цилиндрового блока.

661139

Формула изобретения

4Мг.2 увеличивается, средний момент, создаваемый нагнетающими поршнями 2, увеличивается и регулирующий орган под действием этого момента поворачивается на меньший угол с(. при этом подача насоса уменьшается.

Уменьшение угла наклона регулиру- 5 ющего органа вызывает увеличение разности среднего и инерционного моментов.

Такая зависимость от угла наклона

oLхорошо согласуется с характеристи- 10 кой возвратной пружины 5, усилие ко-. торой также увеличивается с уменьшением aL, что дает возможность иметь регулировочную характеристику насоса с малым статизмом. 15

Таким образом, применение описанного изобретения позволяет упростить конструкцию насоса и повысить надежность его работы.

Аксиально-поршневой насос с управлением по давлению, содержащий вращающийся цилиндровый блок с поринями и поршневыми камерами, регулирующий орган, торцевой распределитель, имеющий два окна с угловыми перекрытиями между. ними, сообщенные с поршневыми камерами с помощью поршневых окон цилиндрового блока, о т л и— ч а ю щ и й,с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности путем создания на регулирующем органе насоса-момента, действующего в сторону уменьшения угла наклона регулирующего органа, верхняя кромка первого окна торцевого распределителя и нижняя кромка его второго окна смещены относительно оси мертвых положений поршней насоса на угол, равный половине центрального угла окна поршневой камеры, а нижняя кромка первого окна и верхняя кромка второго окна смещены относительно оси мертвых положений поршней на угол, равный сумме половины центрального угла окна поршневой камеры и углового перекрытия, причем на каждом из угловых перекрытий выполнена демпФирующая прорезь.

Источники информации, принятые ,во внимание при экспертизе

1. Насос 2Г15-14 Руководство по эксплуатации, Вильнюс, 1975. бб 1139

Ось noloppma

6нл уи„

Ав

np =

Тпр = y

J3 фиг. 4

Составитель В,Подражанский

Редактор М.Афанасьева Техред Л.Алферова Корректор Н. Стем

Заказ 2405/29 Тираж 771 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðoä, ул.Проектная,4