Аксиально-плунжерный насос с механизмом регулирования производительности

 

(72) Авторы изобретения

А. М. Матвеенко, А. Н. Меланьин и С. В. Константинов

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (7I ) Заявитель (54) АКСИАЛЬЯО-ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС С МЕХАНИЗМОМ

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Существенным недостатком таких насосов является возможность достижения оптимально го КПД насоса лишь на одном режиме, так как пружина s мехачизме регулирования подачи расположена в рабочей полости цилиндра поршня и через него осуществлено ее воздействие на золоттпас, причем работа насоса с оп: тимальным КПЯ реализуется при определенной величине нагрузки.

Изобретение относится к регулируемым аксиально-плунжерным насосам, изменение lloдачи которых осуществляется механизмом регулирования производительности в зависимости от нагрузки.

Известны аксиально-плунжерные насосы, в которых подача регулируется механизмом регулирования в зависимости от давления в линии нагнетания, содержащие золотник и управляющий гидропилиндр И1.

Известен также аксиальио-илуижериый насос с механизмом регулирования подачи, со- держащим золотник, регулирующий поступление жидкости нз линии нагнетания насоса в рабочую полость управляющего гидрсщилиидра в зависимости от давления нагнетания, поршень, пружину и канал обратной связи по-нагрузке, который соединен с рабочей полостью цилиндра поршня, причем пружина расположена у рабочей полости цилиндра поршня H через аор- Е шень осуществлено ее воздействие на золотник Р), Такой механизм регулйрования насоса позволяет изменять как расход, так и давление насоса.

Целью изобретения является обеспечение работы насоса на оптимальном КПД в широком диапазоне нагрузок.

Это достигается тем, что пружина в механизме регулирования производительности установлена между золотником и поршнем, а площади поршня и золотника выполнеиы в соотношежи 3:2.

На фиг. 1 изображена приащипиальная схема предлагаемого аксиально-плунжерного пасоса с механизмом регулирования производительности. На фиг. 2 — схема механизма регулирования предлагаемого насоса. На фнг. 3 изображен закон изменения давления в системе в за3 71404

" висимости от нагрузки у предлагаемого насоса и прототипа.

Аксйально-плунжерный насос содержит поворотную наклонную шайбу 1, управляющий гидроцилиндр 2 с рабочей полостью 3 и с порш5. нем 4, пружину 5, механизм регулирования производительности 6. Механизм регулирования

6 содержит золотник 7 с двумя рабочими поясками 8 и 9, к торцу 10 рабочего пояска 8 подведена жидкость иэ линии нагнетания 11 аксиально-плунжерного насоса, а к рабочему пояску 9 подведен канал 12, который соеди..-.. няет механизм регулирования 6 с рабочей полостью 3 управляющего гидроцилиндра 2, поршень 14, пружину 15, рабочую полость 16 цилиндра поршня 14, которая соединена каналом

17 обратной связи с нагрузкой и упор-18. Пружина 15 установлена между золотником 7 и поршнем 14 s ее затяжка зависит от величины нагрузки. 2О

Во время работы аксиально-плунжерного насоса давление Р в линии нагнетания 11 дейнас ствует на торец 10 золотника 7, а давление нагрузки Р, которое изменяется пропорцинагр, онально нагрузке, через канал 11 обратной свя- 25 зи и через рабочую полость 16 действует на поршень 14. В свою очередь, поршень 14 сжимает пружину 15 и действует на золотник 7, Золотник 7 перепускает жидкость из. линии нагнетания 11 через рабочий поясок 8 в среднюю зп полость золотника откуда olla поступает в канал 12, соединяющий механизм регулирования 6 с рабочей полостью 3 управляющего гидроцилиндра 2, и в полость пружины 15, а далее . на слив. Давление жидкости в управляющем гидроцилиндре 2 действует на поршень 4, который через наклонную шайбу 1 действует на пружину 5. Угол наклона наклонной шайбы 1 изменяется в зависимости от давления в гидроцилиндре 2.

4О

Давление Р„, в линии нагнетания 11 выражается через усйлие F сжатия пружины 15. формулой

Р «РпР, М =SÇîë, (1) где S — площадь золотника 7, зол

45 а усилие пружины 15 связано с давлением нагрузки соотношением (2) нагр где 8 — плошадь поршня 14, на кото- $0 норы. рую действует давление нагрузки.

Следовательно, существует связь

tlOPllk, 5

Р о. rP. S,o„ . (3)

55 которая гарфически представлена на фиг. 3 кривой 1;

Слбдо«вательно, в данном акЖ«ьйд=плунжерном насосе регулирование производительности

3 4 зависит от расхода и давления P в канале обратной связи 17.

С изменением нагрузки давление Р „а„р изменяется и, действуя на поршень 14,. смещает золотник 7 в соответствующую сторону, Золотник 7 рабочим пояском 9 открывает или закрывает канал 12 и сообщает рабочую полость 3 управляющего гидроцилиндра 2 через среднюю проточку золотника 7, рабочий поясок 8 с линией нагнетания 11. В результате изменяется наклон шайбы 1, что приводит к изменению расхода и соответственно давления Р„, в линии нагнетания 11. Прекращение отслеживания нагрузки происходит при достижении давления насоса Р„с максимальной величины, при этом поршень 14 механизма регулирования производительности ложится на упор 18, наклонная шайба 1 занимает "нулевой" угол и аксиальноплунжерный насос прекращает подачу. Начало работы механизма регулирования производительности обусловлено начальной затяжкой пружи.ны 15, Для того, чтобы использовать максимальную мощность на приводах при разных нагрузках, устанавливается определенное соотношение между давлением нагрузки и давлением нагнетания (например, при турбулентном течении это соотношение выражается Р„= 2/3 Р„), которое определяется в предлагаемом механизме регулирования производительности соотношением площадей поршня 14 и золотника 7, и равно 3:2, Установка пружины 15 между золотником

7 и поршнем 14 позволяет регулировать ее усилие в зависимости от давления нагрузки, что и обеспечивает при данном соотношении площадей поршня 14 и золотника 7 работу насоса в широком диапазоне нагрузок на оптимальном

КПД.

Формула изобретения

Аксиально-плунжерный насос с механизмом регулирования производительности, содержашим золотник, регулирующий поступление жидкости из линии нагнетания насоса в рабочую полость управляющего гидроцилиндра в зависимости от давления нагнетания, поршень, пружину и канал обратной связи по нагрузке, который соединен е рабочей полостью цилиндра йоршня, отличающийся тем, что, с целью обеспечения многорежнмности работы насоса с оптимальным КПД в широком диапазоне нагрузок, пружина в механизме регулирования производительйости установлена между золотником н поршнем, а площади поршня и золот714043 ена

vvv

V ооо оо ххх хх ь!Йие анае ника механизма регулирования выполнены в соотношении 3:2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 207022, кл. F 04 В 1/26, 1966.

2. Техническое описание насоса НП вЂ” 96, В 96000ТА, А3 "Рубин™ МАП, 1970, с. 20, фиг. 5.

714043

Рнас геди иираааннае даеление

Иагнепаниг рнагр

Редактор О. Волков

Заказ 9246/27

Тираж 725

IiHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

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

Филйал ЙПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 Д Дабление спи8п Д Яааление нагнееаниа Я Редуиороданнае дадление Даеление нагрузки

Фиг.2

Ра

Рнас- даеление наеневания

Цщгр-даЬение на узки еиг.У

Составитель В. Подражанский

Техред О.Андрейко . Корректор М. Пожо