Пластинчатый насос

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (ii>785548 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 303.176 (21) 2424589/25-06 с присоединением заявки Но (23) Приоритет—

Опубликовано 07.12.80. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07,12.80 (51)М. Кл.

F 04 С 2/344

ГосударстееииыЯ комитет

СССР ио делам изобретениЯ

N открытиЯ (5Ç) УДК 621,662. (088. 8) (72) Авторы и зобр стен и я

Ю.В,Беляев и A,С.Рыжкин (71) Заявитель (54) ПЛАСТИНЧАТЫЙ НАСОС

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к пластинчатым насосам, Известны пластинчатые насосы двукратного действия переменной производительности, содержащие корпус, расположенную в последнем обойму, выполненную составной в виде двух кулачковых колец, связанных между собой синхронизатором разнонаправленного вращения, торцовые диски с распределительными окнами, подключенными к подводящему и отводящему каналам, и ротор, связанный с валом и снабженный размещечными в его радиальных пазах дзумя группами лопастей, каждая иэ которых контактирует с кулачковой поверхностью одного из колец (1). однако в таких плас тинчатых на сосах, требуетс. увеличение зазоров между группами лопастей в рабочей зоне последних для предотвращения их заклинивания, что снижает надеж. ность работы насоса я его КПД, а также ухудшает подвод и отвод жид кости в рабочие камерч насоса,что снижает его кавитационные характеристики.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение кавитационных характеристик, Это достигается тем, что в корпу5 се между группами лопастей и кулачковыми кольцами установлен дополнительный распределительный диск,имеющий две пары сквозных окорот, соединенных соответственно с подводящим

1() и отводящим каналами, и сквозные щели, выполненные в перемычках между окнами, На фиг. 1 изображен предложенный пластинчатый насос двукратного действия переменной производительности, разрез; на фиг.2 — сечение A-А йиг, 1; на фиг.3 — сечение Б-Б фиг.2; на фиг,4 — сечение В-В фиг.2 (синхронизатор разнонаправленного вращения)>

20 на фиг.5 — насос при максимальной подаче, разрез; на фиг.6 — то же, при частичной подаче; на фиг,7 — то же, при нулевой подаче; на фиг,8— схема взаимодействия полостей насо25 са (при нулевой подаче насоса).

Насос содержит корпус 1 крыаку

2, в которых на подшипниках 3 и 4 установлен вал 5, На шлицах, вала 5 смонтирован ротор, выполненный в ви. де двух барабайов 6 и 7, в пазах ко785548 торых подвижно установлены соответственно группы лопастей 8 и 9, первые иэ которых контактируют с кулачковой поверхностью поворотного кулачкового кольца 10, а вторые — поворотного кулачкового кольца 11. Кулачковые кольца 10 и 11 размещены в статорных кольцах 12 и 13 и могут поворачиваться в них на некоторый угол, Кулачковое кольцо 10 имеет выступы

14 (см,фиг2), которыми оно входит в концентрические пазы статорного кольца 12. В корпусе 1 размещены торце,вые диски 15 и 16, установленные с соответствующих торцов барабанов б и

7, Между группами лопастеи 8 и

9, барабанами 6 и 7, кулачковкми 15 кольцами 10 и 11 и статорными кольцами 12 и 13 установлен дополчительный распределительный диск 17.

Барабан б, лопасти 8, поворотное кулачковое кольцо 10 и диски 15 и 20

17 образуют рабочую камеру 18, а барабан 7, лопасти 9 и диски 16 и

17 образуют вторую рабочую камеру 19, Закрытые с двух сторон распределительными дисками 15 и 17 концент- 2 рические пазы статорного кольца 12, наружная поверхность и выступы Г4 кулачкового кольца 10 образуют двухсторонний гидроцилиндр; в полости

20 и 21 которого (см, фиг. 2) подводйтся управляющая жидкость, например, от регулятора 22 (устройстве регулятора на чертежах не показано), Торцовые,циски 15 и 16 имеют по две царй диаметрально расположенных распределительных выпускных 23 и нагнетающих 24 оКоН между KQTopblMH образованы перемычки 25.

Дополнительный распределительный диск 1Ч имеет две пары диаметрально расположенных сквозных впускных 26 40 и нагнетающих 27 окон, которые выполнены одинакового сечения с соответствующими окнами 23 и 24, и перемычки 28, образованные между окнами.

В каждой перемычке 28 диска 17 выполнена сквозная щель 29, шириной менее толщины лопастей 8 и 9.

В крышке 2, распределительных дисках 15, 16, 17 и статорных кольцах

12, 33 выполнены подводящие каналы ®

30, сообщенные с впускными окнами 26 и щелью 29, и отводящие каналы 31, сообщенные с нагнетающими окнами 24 и 27 (см.фиг.3).

В статорном кольце 12 выполнены каналы 32 и 33 подвода жидкости от регулятора 22 в полости 20 и 21 гидр оцил ийдр а .

Кулачковые кольца 10 и 11, образующиее обойму пластин чато го ч асос а, имеют на наружной поверхности зубча- @) тые секторы 34 и 35 (см.фиг.2) и связаны между собой синхронизатором разнонаправленного вращения, состоящего иэ двух шес ropes 36 и 37 (см. фиг.4) с двойными зубчатыми венцами.

Шестерчи 36 и 37 устачовлены в статорных кольцах 12 и 13 на подшипниках 38.

В статорном кольце 12 имеются упоры максимальной 39 и нулевой 40 подачи, Распределительный диск 15 выполнен плавающим и поджат тарельчаточ пружиной 41, а при работающем насосе дополнительчо поджимается давлением нагнетания.

Распределительные диски 15, 16 и

17 статорные кольца 12 и 13 фиксируются от проворачивания между собой и крымской 2 штифтами 42 (см,фиг. 3) .

Подвод жидкости к насосу осуществляется через штуцер 43, а нагнетание — через штуцер 44. Внутренняя полость насос а герметиэируетс я крышкой 45 с установленной в чей манжетой 46, Регулятор сообщается со сливной магистралью топливной или гидросистемой объекта через штуцер 47, Работает насос следующим образом.

Ротор насоса приводится во вращение через шлицевой конец вала 5. Перед запуском насоса давлением жидкости, поступающей от подводящей магистрали насоса через регулятор 22 по каналу 32 в полость 20 (полость 21 при этом сообщена со сливной магистралью), кулачковое кольцо 10 поворачивается в статорном кольце 12 до упора 39 максимальной подачи, При этом кулачковое кольцо 11, связанное с кулачковым кольцом 10 зубчатым сектором

35 через шестерни 37 и 36 синхрониз атора раз н он аправл еин oro вращечия и зубчатым сектором 34, также устанавливается в положение максимальной под ачи, При вращении ротора лопасти 8 и

9, расположенные в пазах барабанов б и 7, грижимаются к. кулачковым поверхностям соответствующих поворотных колец 10 и 1). Жидкость от штуцера 43 через подводящие каналы 30 и впускные окна 23 и 26 распределительных дисков 15, 16 и 17 поступает в рабочие камеры 18 и 19. Двухсторонний подвод жидкости в каждую из рабочих камер 18 и 19 обеспечивает необходимые условия всасывания, В рабочих камерах 18 и 19 жидкость отсекается лопастями 8 и 9 и перемычками 25 и 28 дисков 15, 16, 17, перемещается в зону нагнетания и через окна 24 и 27, отводящие каналы 31 поступает к штуцеру 44.

При появлении давления нагнетания лопасти 8 и 9 дополнительно поджимаются жидкостью, которая подводится от отводящих каналов 31 через свер ления 48 и кольцевые проточки 49 под торцы лопастей 8 и 9. Плавающий распределительный диск 15, гтредварительно поджатый к торцу статорного коль785548 воздействуя на выступы 14, поворачивает поворотное кулачковое кольцо

10 в сторону упора 40 нулевой годачи, Через синхронизатор раэнонаправлеч— ного вращения кулачковое кольцо 11 синхронно поворачивается на тот же угол а обратную сторону, При этом изменяется положение кулачковых профилей относительно перемычек 25 и 28, что ведет к уменьшечию подаДля увеличения подачи управляющее давление от регулятора 22 через каналы 32 поступает в полость 20 и пов::. а ивает синхронно в противополо>; ":. х направлениях кулачковые кольца 10 и 11, при этом кольцо 10 перемещается ".. сторону упора 39 максимальной подачи.

Положение поворотных кулачковых колец относительно перемычек окон распределительных дисков для различных подач показано на фиг.5, б, 7, для одной из рабочих камер, например камеры 18. Аналогичное изменение подачи происходит и при повороте кулачкового кольца в другую сторону, Рабочая камера 18 изображена на фиг,5 в положении максимальной подачи, на фиг.б — в положении одной из частичных подач, на фиг.7 — при нулевой подаче.

Обеспечение равномерности подачи псказано на схеме взаимодействия по.лостей насоса двух качаюших узлов (см,фиг,8) на примере режима нулевой подачи. Для одной рабочей камеры, напр;мер камеры 18, при повороте ротора насоса„ например, на угол ф сб;-ем Г жидкости. перемещаемый одной из.лопастей 8 иь зоны всасывания в зону нагнет низ, оказывается большим, чем об ьем Д, "-,ремешаемый из эоны нагнетания в зсну всаснвания, изза разности высоты лопаток подающей в зону нагнетания h> и откачиваюшей из нее Ь, После перехода лопастей

8 через среднее положение (где высота одинакова) перемещение жидкости из эоны всасывания в зону нагчетанип оказывается меньшим, чем из зоны нагнета:;ия в зону всась вания (высота

30 ца 12 тарельчатой пружиной 41, также поджимается давлением нагнетания, Кулачковые поверхности каждого иэ поворотных кулачковых колец 10 и 11 одинаковы и выполнены таким образом, что эа каждый оборот ротора пластины, копируя форму поверхности дважды увеличивают обьем камеры и дважды ее уме;:ьшают. Поэтому рабочее давление жидкости действует на диаметрально противоположные стороны ротора, чем достигается полная разгрузка подшипников 3 и 4.

В случае необходимости уменьшения подачи насоса от регулятора 22 через каналы 33 в поло--.. 21 поступает жидкость под давлением, которое, 15 лопасти 8 изменяется в обратную сторону) ° При полном обороте ротора на угол, равный углу между двумя смеж— ными лопастями, подача и, следовательно, общая подача одного качаюшего узла равны О, Для второй рабочей камеры 19, развернутой в обратную сторону относительно первой, изменение мгновенных подач по углу поворота ротора, как видно иэ сравнения, например, объемов Е и Ж, будет обратным первому качаюшему узлу. Так как рабочие камеры 18 и 19 насоса связаны гидравлически (см.фиг.8), то при синхронной параллельной работе двух рабочих камер с кулачковыми кольцами,повернутыми в разные стороны, значечия мгновенных подач остаются постоянными, так как суммарная разность высот лопастей в двух качаюших узлах, подающих в зону нагнетания и откачиваюших иэ нее, остается все время постоянной(а для н"левой подачи (см.фиг.9) равна О, т, e . .? „+ и =?1 )1

В насосе (м. фиг. 1-8) рабочие

ыамеры 18 и 19 отдельны дополнительным распределительным диском, а гидравлическая связь камер 18 и 19 осуществляетс я через сквозные впуск26 и нагнетающие 27 окна, а также сквозные щели 29 в перемычках

28,в связи с чем поедотврашается зашемление жидкости при прохождении лопастями 8 и 9 эоны перекрнтия на перемычках распределительных дисков

15 16 и 17.

Таким образом, в предложенной конструкции лопа"т-ного насоса двукратного действия переменной производительности предотвращается гульсация в камерах„в связи с чем нагрев жидкости в насосе уменьшается, повышая КПД насоса во всем диапазоне подач рабочей жидкости. К тому же в насосе годвод и отвод жидкости в каждую рабочую камеру осушеcòâëÿется с обоих торцов, что улучшает условия заполнения рабочих камер и, следовательно, кавитационные характеристики насоса.

Формула изобретения

Пластинчатый насос двукратного действия переменной производительности, содержащий корпус, расположенную в последнем обойму, выполненную составной в виде двух кулачковнх колец, связанных между собп> синхрони- затором разнонаправленного вращения, торцовые диски с распределительн JMH окнами, подключенными к подводящему и отводящему каналам, и ротор, связанный с валом и снабженный размещенными в его рациальнь.х пазах двумя группами лопастей, каждая иэ которых контактирует с кулачковой по 85548 верхностью одного ив колец, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежнос сН и улу нвения кавитационных характеристик, в корпусе между группами лопастей и кулачковыми кольцами установлен дополнительный распределительный диск, чмеюший две пары сквозных окон,соединечных соо и о7 вод яшим ли, выполнен окнами.

Источ принятые во

1, Авторс

Р 567845, К . тветсгвечно с подводя|1им каналами, и сквозные шен |е в перемычках между ники информации, внимание при экспертипе кое -видетельство СССР кл. F 04 С 1/00, 1975, 785548

Составитель A. t акеев

Редактор Т.Загребельная ТехредМ.Рейвес

Корректор Н Бабинец

Заказ 8799/37 Тираж 725 Подписи ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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