Аксиально-поршневой насос

 

О Л И С А Н И Е „„9185оо

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТ(>@СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт., свид-ву— (22) Заявлено 04.10.78 (21) 2670954/25-06 (51) М. Кл.

F 04 В 1/20 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государотвеииый комитет (53) УДК 621.651 (088.8 )

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания. 17.04.82 ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. В. Повстенко и 1О. В. Черкашин

) !

» . л ;

I !

Институт проблем машиностроения АН Украинско (71) Заявитель (54) АКСИА,ЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при создании аксиально-поршневых насосов различного назначения с повышенной производительностью или уменьшенными габаритами, а также с пониженным уровнем шума.

Известен аксиально-поршневой насос, содержащий установленный в корпусе блок цилиндров, поршни, размещенные в цилиндрах с образованием рабочих полостей, и сопряженный поверхностями скольжения с блоком цилиндров распределительный золотник, имеющий каналы, сообщенные с рабочими полостями и с магистралями для подвода и. отвода рабочей жидкости через серповидные окна (11.

Недостатком данного насоса является малая площадь сечения впускных окон блока цилиндров, а следствием этого является повышенный уровень шума и заниженный гидравлический КПД за счет пережатия потока жидкости во впускных окнах, что ухудшает кавитационную характеристику насоса. Кроме того, недостатком насоса является его тихоходность, за счет чего занижена его производительность и увеличены габариты.

Цель изобретения — повышение эффективности работы насоса путем увеличения площади впускных окон в днищах цилиндров.

Цель достигается тем, что сопряженные поверхности скольжения распределительного золотника и блока цилиндров выполнены коническими с углом при вершине от 10 до

145, а каналы распределительного золотника выполнены в виде разобщенных между собой секторных полостей, переходящих на

>o наружной конической поверхности золотника в серповидные окна.

На фиг. 1 изображен насос, общий вид; на фиг. 2 — конический распределительный золотник; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 2; на фиг. 5— блок цилиндров насоса, разрез; на фиг. 6— вид В на фиг. 5.

Аксиально-поршневой насос содержит корпус 1. с установленным в нем распределительным коническим золотником 2, по кото2о рому в процессе вращения скользит блок цилиндров 3. В каждом цилиндре блока цилиндров 3 размещен поршень 4, который при помощи штока 5 закреплен на диске 6, переходящем в приводной вал 7. В крышке 8 вы918500 по,. ясны окна 9 и 10, сообщенные с магистралями для подвода и отвода рабочей жидкости (не показаны). Распределительный зо,готник 2 выполнен в виде конуса с угломер при вершине, который может быть от 10 до 145 . Внутри конуса выполнены две разобщенные между собой секторные полости

11 и 12 для подвода и отвода жидкости, несообщающиеся между собой и разобщенные при помоши перегородки 13. На наружной конической поверхности распределительного золотника 2 полости 11 и 12 переходят в два серповидных окна 14 и 15, которые разделены между собой двумя диаметрально противоположными перемычками 16 и 17, имеющими ширину S. Сопряженная с распределительным золотником 2 поверхность трения блока цилиндров 3 выполнена в виде вогнутого конуса и на эту поверхность выведены впускные окна 18 каждого цилиндра, имеющие ширину S, равную ширине серповидных окон 14 и 15 распределительного золотника, а также ширине S разделительных перемычек 16 и 17 золотника. Площадь впускного окна цилиндра зависит от размера S. С ростом ширины S площадь впускного окна цилиндра увеличивается, причем ширина S зависит от угла *-при вершине конуса распределительного золотника. Угол может изменяться от 180, что соответствует плоскому распределительному золотнику, до О, что соответствует цилиндрическому распределительному золотнику.

При уменьшении от 180 до 60 ширину впускных окон за счет конической поверхности можно увеличить, т. е. увеличивается

S и, следовательно, происходит увеличение площади впускного окна цилиндра. Причем при *= 60 площадь впускного окна цилинд ра становится равной площади сечения поршня, т. е. вдвое большей, чем у насосов с плоским торцовым распределительным золотником. В аксиально-поршневых насосах со сферическим распределительным. золотником площадь впускного окна цилиндра может быть увеличена до 5% по сравнению с насосами с плоским распределйтельным золотником. Такое же увеличение площади впускного окна цилиндра достигается в случае применения конического распределительного золотника при = 145 .

В диапазоне 0 (« 60 площадь впускного окна цилиндра также может быть выполнена равной площади сечения поршня.

Но при малых «растет продольный габаритный размер насоса, что может привести к увеличению его веса. Продольный габаритный размер насоса значительно увеличивается при d. (10 .

Таким образом, угол .лежит в пределах

10 (< (145 . Условие нераскрытия стыка между золотником и блоком цилиндров обеспечивается выполнением непрорезанной плоцади донышек цилиндров f (см. фиг. 6),,равной или большей половины площади сечения поршня.

При вращении вала 7 приводится во вращение блок цилиндров 3. За счет угла наклона блока цилиндров 3 к оси приводного ваS ла 7 поршни 4 при вращении совершают в блоке цилиндров возвратно-поступательное движение. При этом впускные окна 18 каждого дилихдра попеременно сообщаются то с серповидным окном 14, то с окном 15 рас1О пределительного золотника 2. При совершении поршнем 4 хода всасывания жидкость поступает из всасывающего окна 9 через полость 12 и серповидное окно 15 распределительного золотника 2 в цилиндр и следует за поршнем до его крайней мертвой точки.

При нахождении поршня в верхней мертвой точке впускное окно 18 не сообщается с серповидным окном 15 распределительного золотника 2 и полностью перекрыто разделительной перемычкой -17. При этом ход всасы1в вания поршнем заканчивается. При дальнейшем повороте блока цилиндров 3 поршень 4 совершает ход нагнетания, а впускное окно 18 при этом сообщается с серповидным окном 14 распределительного золотника 2 и жидкость вытесняется поршнем 4 из цилиндра через впускное окно 18, серповидное окно 14 и полость 11 в нагнетательное окно 10.

При достижении поршнем 4 крайней нижней мертвой точки ход нагнетания заканчивается, а впускное окно 18 перестает сообщаться с серповидным окном 14 и полностью перекрыто разделительной перемычкой 16 золотника, после чего в процессе дальнейшего вращения поршень 4 совершает ход всасывания, а впускное окно 18 сообщается с з серповидным окном 15 распределительного золотника 2,- и весь цикл вновь повторяется.

В предлагаемом насосе, по сравнению с известным, производительность увеличивается вдвое при сохранении заданных габаритов. или уменьшены вес и габариты насоса при заданной его производительности за счет увеличения скорости вращения, повышение которой зависит от увеличения площади впускного окна, кроме того, за счет уменьшения скорости движения жидкости во впускном

4 окне уменьшается шум и увеличиваетея коэффициент запаса безкавитационной работы насоса.

Формула изобретения

Аксиально-поршневои насос, содержащий установленный в корпусе блок цилиндров, поршни, размещенные в цилиндрах с образованием рабочих полостей, и сопряженный поверхностями скольжения с блоком цилиндров распределительный золотник, имеющий каналы, сообщенные с рабочими полостя и с магистралями для подвода и отво-. да рабочей жидкости через серповидные ок918500

ЮхОЯ мидиклги

10 9

Фиг. 7

5 на, отличающийся тем, что, с цЕлью повышения эффективности работы насоса путем увеличения площади впускных окон в, днищах цилиндров, сопряженные поверхности скольжения распределительного золотника.и блока цилиндров выполнены коническими,с углом при вершине от 10 до 145, а каналы распределительного золотника выполнены в

6 виде разобщенных между собой секторных полостей, переходящих на наружной конической поверхности золотника в серповидные окна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2313575, кл. F 04 В 1/24, 1979.

918500

Составитель Е. Перфильева

Редактор А. Долинич Техред А. Бойкас Корректор Н. Стец

Заказ 2088/1 1 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4