Объемный насос

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

П ИСАЯ И F

ИЗОБРЕ ГЕЛИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05. 02. 79 (21) 2724608/25-06 с присоединением заявок 9 ?742345/25-06 и В 2724607/25-06 (23) Приоритет—

Б 04 B 13/ОО

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 0712ôO. Бюллетень Мо (53) УД)(621. . 651 (088. 8) Дата опубликования описания 09. 12. 80

A.È. Костенко, Я.Л. Любин, И.Д. Оид1арин, В.Б. Филоненко, А.В. Краснов, Л.B. Орлов и Е.Н. Барышев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ОБЪЕМНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к устройству объемных насосов.

Известен объемный насос, содержащий расположенный в цилиндрическом корпусе поршень, снабженный основной кольцевой канавкой с выпускными каналами и свободно установленный в ней уплотнительный элемент (1) .

Однако в насосе в конце хода нагнетания не обеспечивается непосредственное соприкосновение расположенного в поршне уплотнительного элемента с обращенным в рабочую камеру 15 торцом напорного клапана, что обуславливает наличие полости вредного пространства, образованной цилиндрическими поверхностями корпуса и поршня, расположенными межцу кбльцевой 20 канавкой на поршне и обращенным в рабочую камеру торцом напорного клапана. При выполнении насоса на малые подачи, объем этой полости, отнесенной к рабочему объему, достигает существенных величин, снижающих эффективность работы насоса.

Кроме того, в известном насосе большая неравномерность подачи и узкая область применения. ЗО

Целью настоящего изобретения является повьгшения эффек — èâíîñòè работы при выполнении насоса на малые подачи„ уменьшение неравномерности подачи и расширение области применения насоса. указанная цель достигается тем, что в корпусе выполнена сообщенная с напорным трактом насоса кольцевая проточка, расположенная со стороны выпускных каналов основной кольцевой канаьки на поршне и снабжена свободно расположенным в ней кольцевым уплотнительным элементом, выполненным с натягом по цилиндрической поверхности поршня, На поршне выполнена дополнительная кольцевая канавка, снабженная свободно расположенным в ней дополнительным уплотнительным элементом и выпускными каналами, размещенными со стороны основной кольцевой канавки, а кольцевая проточка выполнена между основной и дополнительной кольцевыми канавками. Кроме того, между боковыми поверхностями кольцевых канавок, кольцевой проточки и поверхностями уплотнительных элементов свободно установлены жесткие кольцевые элементы.

785543

На фиг. 1 изображен общий вид насоса с одной кольцевой проточкой в корпусе; на фиг. 2 — вид насоса с двумя кольцевыми канавками на поршне) на фиг. 3 — нид насоса с двумя кольцевыми канавками на поршне, в который установлены жесткие кольцевые элементы.

Насос содержит расположенный в цилиндрической расточке корпуса 1 порше«ь 2, в котором выполнена основная кольцевая канавка 3, снабженная выпускными каналами, 4 и снободно расположенным в ней кольцевым уплотнительным элементом 5, выполненным в форме эластичного кольца с натягом по поверхности цилиндрической расточ- 15 ки корпуса 1. В корпусе 1 выполнена кольцевая проточка 6, которая сообщена с напорным трактом насоса 7 и снабжена свободно расположенным н ней уплотнительным элементом 8, выполнен- gg ным в форме эластичного кольца круглого поперечного сечения с натягом по цилиндрической поверхности поршня 2.

Со стороны кольцевой проточки

25 н корпусе, поршень уплотнен эластичным кольцом 9 круглого поперечного сечения, установленным в канавке, выполненной н корпусе насоса 1, С

IlpoTHBoIIoJIoKHoA cTopoHhl поршень уплотнен мембраной 10, внутенняя заделка которой выполнена н поршне, а наружные края обжаты между поверхностями корпуса 1 и фонаря 11. В фонаре 11 выполнено направление для штока 12, жестко связанного с порш- 35 нем 2 и закрепленного с помощью гайки 13. Полость 14, образованная поверхностями цилиндрической расточки корпуса 1, поршня 2, уплотнительного элемента 5 и мембраны 10 сообщена со всасывающим трактом 15 насоса, а полость, образованная по.верхностями цилиндрическо: расточки корпуса 1, поршня 2, уплотнительных элементов 5 и 8 предстанляет собой рабочую камеру 16 насоса (фиг.1)

Насос содержит дополнительную кольцевую канавку 17, выполненную на поршне 2 в зоне расположения выпускных каналов 4 основной кольцевой канавки 3, снабженную свободно расположенным н ней дополнительным уплотнительным элементом 18 и выпускными каналами 19, размещенными со стороны основной кольценой канавки 3. Кольцевая проточка 6 выполнена между основной канавкой 3 и дополнительной канавкой 17.

Каждая из двух полостей 14 и 20, образованных поверхностями корпуса, поршня и уплотнений, находящимися вне межканавочной зоны, сообщена со всасывающим трактом 16 насоса, а полости, образованные поверхностями указанных элементов, находящимися н межканавочной зоне, представляют ссбои рабе«и» камеры 16- и

21 насоса (фиг. 2).

Между боковыми «онер>:«остями кольцевых ка«аьок 3 и 17, кольцевой проточки 6 и поверхностями расположенных в них уплотнительных элементов 5 и 18 свобод«о установлены жесткие кольцевые элементы 22-25, 26 и 27 (фиг. 3) . Кольцевые элементы 22-25 выполнены с малым радиальным зазором н сопряжении с цилиндрической расточкой корпуса 1 насоса, а кольцевые элементы 26 и

27 выполнены с малым радиальным зазором в сопряжении с поршнем 2.

Все жесткие кольцевые элементы по форме и размерам выполнены в пределах, «е препятствующих нзаимHîìó контакту уплотнитель«ых элементов с боковыми поверх«остями соответствующих кольцевых канавок при дниже«ии поршня.

Насос н состоянии, соответствующем концу хода всасына«ия работает следующим образом (фиг. 1).

При ходе нсасывания уплотнительный элемент 8 усилием трения его о поверхность поршня и усилием от перепада давле«ия «а «ем поджат к расположенной со стороны рабочей камеры

16 насоса боковой стенке кольцевой проточки 6, а уплотнитель«ый .-лемент

5 усилием трения его о поверхность расточки корпуса 1 поджат к оснащенной выпускными каналами 4 боковой стенке кольцевой канавки 3. При этом рабочая жидкость через выпускные каналы 4, радиальный и осеной зазоры между поверхностями кольцевой канавки 3 и уплотнительного элемента

5 поступит иэ сообщенной со всасывающим трактом 15 насоса полости

14 в рабочую камеру 16 насоса. При последующем обратном ходе поршня, до момента соприкосноне«ия уплотнительного элемента 5 с расположенной со стороны полости 14 боковой стен кой кольцсной кананки 3, уплотнительный элемент 8 под действием усилия от перепада данления на нем, превосходящим усилие трения его о порше«ь, остается неподвижным. После выборки зазора и соприкосновения указанных выше элементов уплотнительный элемент 8 под действием усилия трения его о поршень 2 переместится и прижмется к противоположной боковой стенке кольцевой проточки 6 и рабочая жидкость иэ рабочей камеры

16 через осевой и радиальный зазоры между поверхностями кольцевой проточки 6 и уплотнительного элеменra 8 нытеснится в напорный тракт насоса.

В конце хода нагнетания уплотнительные элементы 5 и 8 соприкасаются непосредственно друг с другом,что максимально уменьшает объем вредного пространсТва. При обратном движении поршня уплотнительный элемент 8 под

785543 действием усилия трения его о поверхность поршня 2 переместится и подожмется к расположенной со стороны рабочей камеры 16 боковой стенке кольцевой проточки 6, что обеспечит остановку перемещающегося совместно с поршнем под действием усилия от перепада давления уплотнительного элемента 5 и поджатие его усилием трения о поверхность расточки корпуса к оснащенной выпускными каналами 4 боковой стенке кольцевой канавки 3. Этим обеспечивается начало хода всасывания.

В дальнейшем циклы повторяются.

Насос в состоянии, соответствующем концу хода всасывания в рабочей камере 16 и концу хода нагнетания в рабочей камере 21 работает следующим образом (фиг. 2).При ходе всасывания в рабочей камере 16 и ходе нагнетания в рабочей камере 21 уплот- 2Q нительный элемент 5 усилием трения его о поверхность расточки корпуса

1 поджат < оснащенной выпускными каналами 4 боковой стенке кольцевой канавки 3, уплотнительныи элемент 8 усилием трения его о поверхность поршня 2 и усилием от перепада давления на нем поджат к расположенной со стороны рабочей камеры 16 боковой стенке кольцевой проточки 6, а уплотнительный элемент 18 усилием трения его о поверхность расточки корпуса 1 и усилием от перепада давления на нем поджат к расположенной со стороны полости 20 боковой стенке кольцевой канавки 17. При этом рабочая жидкость через выпускные каналы 4, радиальныи и осевой зазоры между поверхностями кольцевой канавки 3 и уплотнительного элемента 5 поступит из сообщеннои со всасыва- 4() ющим трактом .15 насоса полости 14 и рабочую камеру 16 насоса, а рабочая жидкость из рабочей камеры 21 через осевой и радиальный зазоры между поверхностями кольцевой канавки 17 и 45 уплотнительного элемента 8 вытеснится в напорный тракт 7 насоса. При последующем обратном ходе поршня, до момента соприкосновения уплотнительного элемента 5 с расположенной со стороны полости 14 боковой стенкой кольцевой канавки 3, уплотнительный элемент 8 под действием усилия от перепада давления на нем, превосходящим усилие трения его о поршень, остается неподвижным, а уплотнительный элемент 13 под действием усилия от перепада давления на нем, превосходящим усилие трения

его о поверхность расточки корпуса

1, будет перемешаться вместе с порш- 60 нем. После соприкосновения указанных выше элементов уплотнительный элемент 8 под действием усилия трения его о поршень 2 переместится и прижмется к противоположной боковой 65 степке кольцонaп проточки 6, а уп—

;!oTii;!òñ пьпкй элемент 18 под действием усилия трения его о поверхность расточки корпуса 1 IlpH движении поршня 2 подожмется к оснащенной выпускными каналами 19 боковои стенке кольцевой канавки 17. При этом рабочая жидкость через выпускные каналы 19, радиальный и осевой зазоры между поверхностями кольцевой канавки 17 и уплотнительного элемента 18 поступит из оснащенной со всасывающим трактом 15 насоса полости

20 в рабочую камеру 21 насоса, а рабочая жидкость из рабочеи камеры

18 через осевои и радиальныи зазоры между поверхностями кольцевои проточки 6 и уплотнительного элемента

8 вытеснится в напорный тракт насоса са 7.

На=ос в состоянии, соответствующем концу хода всасывания в рабочеи камере 16 и концу хода нагнетания в рабочей камере 21 (фиг. 3), работает так, что при ходе всасывания в рабочей камере 16 и ходе нагнетания в рабочеи камере 21 уплотнительный элемент 5 усилием трения его o поверхность расточки корпуса 1 поджат к оснащенной выпускными каналамп 4 боковой стенке кольцевой канавки

3 и к жесткому кольцевому элементу

24, уплотнительный элемент 18 усилием трения его о поверхность поршня

2 и усилием от перепада давления на нем поджат к расположенной со стороны рабочей камеры 16 боковой стенке кольцевои канавки 6 и к жесткому кольцевому элементу 27, а уплотнитель ный элемент 18 усилием трения его о поверхность, расточки корпуса 1 и усилием от перепада давления на нем поджат к расположенной со стороны полости 20 боковои стенке кольцевой канавки 17 и к жесткому кольцевому элементу ?2. При этом рабочая жидкость через выпускной канал 4, радиальные и осевые зазоры между поверхностями кольцевой канавки 3 и поверхностя ми жесткого кольцевого элемента 24, уплотнительного элемента 5 и жесткого кольцевого элемента 25 поступит из оснащенной со всасывающим трактом

15 насоса полости 14 в рабочую камеру

16, а рабочая жидкость из рабочей камеры 21 через осевые и радиальные зазоры между поверхностями кольцевой канавки 6 и поверхностями жесткого кольцевого элемента 26 и уплотнительного элемента 18 вытеснится в напорный тракт 7 насоса. При последующем ходе поршня, до момента соприкоснове ния уплотнительного элемента 5 и расположенной со стороны полости 11 боковой стенкой кольцевой канавки 3, уплотнительный элемент 18 под действием усилия от перепада давления на нем, превосходящим усилие трения

его о поршень, остается неподвижным, 785543 а уплотнительный элемент 18 под действием усилия от перепада давления на нем, превосходящим усилие трения его о поверхность, расточки корпуса

1, будет уменьшаться вместе с поршнем. После соприкосновения укаэанных выше элементов уплотнительный элемент 18 под действием усилий трения его о поршень 2 переместится и прижмется к противоположной боковой стенке кольцевой канавки 8 и к жесткому элементу 13, а уплотнительный элемент 18 под действием усилий трения его о поверхность расточки корпуса 1 при движении поршня 2 подожмется к оснащенной выпускными каналами 19 боковой стенке кольцевой канавки 17 и к жесткому кольцевому элементу 23. При этом рабочая жид кость через выпускные каналы 19, радиальные и осевые зазоры между поверхностями кольцевой канавки 17 и поверхностями жесткого кольцевого элемента 13, уплотнительного элемента 18 и жесткого кольцевого элемента

22 поступит на сообшенный со всасывающим трактом 15 насоса поло ти 20 в рабочую камеру 21 насоса, а рабочая жидкость из рабочей камеры 16 через осевые и радиальные зазоры между поверхностями кольцевой канавки б и поверхностями жесткого кольцевого элемента 27 и уплотнительного элемента 18 вытеснится в напорный тракт 7 насоса.

Предложенное конструктивное решение насоса позволяет максимально уМеньшить величину объема вредного пространства насосов, уменьшить неравномерность подачи,и обеспечить воз— можность конструктивного выполнения насосов на высокие напоры и большие подачи.

Форму. а изобретения

1. Объемный насо=, coцержащий расположенныи в цилиндрическом корпусе поршень, снабженный основнои кольцевои канавкой с выпускными каналами и свободно установленный в ней уплотнительный элемент, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы при выполнении насоса на малые подачи, в корпусе выполнена сообщенная с напорным трактом насоса кольцевая проточка, располо>кенная со стороны выпускных каналов осиовнои кольцевой канавки на поршне и снабжена свободно расположенными в ней <ольцевым уплотнительным элементом, выполненным с на-.ягом по цилиндрической поверхности поршня, 2. Насос" по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью умень2О шения неравномерности подачи на поршне, выполнена дополнительная кольцевая канавка, снабженная свободно расположенным в нем дополнительным у>:лотнительным элементом, и выпускными каналами, размещенными со стороны основнои кольцевой канавки, а кольцевая про очка выполнена между основной и дополнительной кольцевыми канавками.

3. Насос по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения насоса, между боковыми поверхностями кольцевых канавок, кольцевои проточки и поверхностями уплотнительных элементов свободно установлены жесткие кольцевые элементы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетель ство СССР

40 по заявке Р 2574200/Об, кл. F 04 В 13/00, 1978.

/8)543

Составитель E. Перфильева

Редактор С. Глазова Тех ед,M. Табакович Корректор Л. Иван

Заказ 8798/36 Тира>к 7 2 5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4