ПОРШНЕВОЙ НАСОС Российский патент 1995 года по МПК F04B53/00 F04B1/00 

Изобретение относится к насосостроению, в частности к поршневым насосам.

Целью изобретения является повышение КПД насоса.

На фиг.1 - изображен насос в продольном разрезе; на фиг.2 - в увеличенном масштабе замковое соединение поршня и съемного колпачка; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.

Поршневой насос содержит корпус 1, клапанный блок 2, в котором поршень 3 установлен с образованием рабочей камеры 4 при помощи всасывающего клапана 5 сообщенной со всасывающим коллектором 6, а при помощи нагнетательного клапана 7 - с нагнетательным коллектором 8. В корпусе 1 размещен эксцентриковый привод возвратно-поступаетльного движения поршня 3, включающий эксцентриковый вал 9, при помощи шатуна 10 связанный с крейцкопфом 11.

Передний конец поршня 3, установленный в направляющей втулке 12, снабжен хвостовиком 13 Т-образного сечения, входящим во внутреннюю кольцевую канавку 14 съемного колпачка 15, имеющую паз для прохода хвостовика поршня 3 и образования после поворота колпачка 15 на 90^озамкового соединения. Съемный колпачок 15 фиксируется от проворота в этом положении при помощи двух винтов 16, установленных в колпачке 15 со стороны рабочей камеры 4 через уплотнительный элемент 17 и входящих в кольцевую канавку 14 в зоне расположения паза.

Уплотнительный узел колпачка 15 состоит из направляющей втулки 18, пакета манжет 19, поджатой пружиной 20 втулки 21. В момент монтажа уплотнительного узла съемный колпачок 15 имеет возможность самоустанавливаться относительно диаметрального зазора в канавке 14.

Съемный колпачок 15 установлен в замковом соединении с гарантированным осевым зазором между торцами поршня 3 и колпачка 15, при этом величина зазора определяется соотношением
S = α_к где S - зазор между торцами поршня и съемного колпачка,
е - эксцентриситет,
α _к - угол поворота эксцентрика, соответствующий наибольшему из углов запаздывания закрытия всасывающего или нагнетательного клапана.

Насос работает следующим образом.

Вращение от приводного вала 9 через эксцентрик и шатун 10 передается поршню 3, приводя последний вместе со съемным колпачком 15 в возвратно-поступательное движение относительно направляющих втулок 12 и 18. При перемене направления движения поршень 3 на угле поворота эксцентрика α _к, соответствующего наибольшему из углов запаздывания закрытия всасывающего или нагнетательного клапана, совершает холостой ход. За время прохождения поршнем 3 холостого хода клапаны успевают закрываться - всасывающий клапан 5 на такте нагнетания, нагнетательный клапан 7 на такте всасывания.

Возвратно-поступательное движение поршня 3 после совершения им холостого хода приводит к периодическому увеличению (такт всасывания) и уменьшению (такт нагнетания) объема рабочей камеры 4. На такте всасывания перекачиваемая среда по всасывающему коллектору 6 через всасывающий клапан 5 поступает в рабочую камеру 4, а на такте нагнетания перекачиваемая среда из рабочей камеры 4 через нагнетательный клапан 7 поступает в нагнетательный коллектор 8.

Далее циклы повторяются.

Наличие зазора между торцами поршня и съемного колпачка и новое конструктивное решение замкового соединения позволяет повысить КПД насоса.

Сущность изобретения: корпус снабжен эксцентриковым приводом возвратно-поступательного движения поршня. Поршень размещен в клапанном блоке с образованием рабочей камеры. Камера всасывающим и нагнетательным клапаном поочередно соединяется с всасывающим и нагнетательным коллекторами. На конце поршня установлен съемный колпачок с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно поршня, снабженного хвостовиком Т-образного сечения. Колпачок со стороны поршня снабжен внутренней кольцевой канавкой и входящим в нее со стороны торца пазом для прохода хвостовика и образования после поворота колпачка на 90° замкового соединения с гарантированным осевым зазором между торцами поршня и колпачка. Величина зазора определяется заданным соотношением. 3 ил.

ПОРШНЕВОЙ НАСОС, содержащий корпус с эксцентриковым приводом возвратно-поступательного движения поршня, размещенного в клапанном блоке с образованием рабочей камеры, при помощи всасывающего и нагнетательного клапанов попеременно соединяемой со всасывающим и нагнетательным коллекторами, причем поршень имеет установленный на конце съемный колпачок, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, съемный колпачок установлен на поршне с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно поршня, при этом последний снабжен хвостовиком Т-образного сечения, а съемный колпачок со стороны поршня снабжен внутренней кольцевой канавкой и входящим в нее со стороны торца, обращенного к поршню, пазом для прохода хвостовика поршня и образования после поворота колпачка на 90^o и фиксации в этом положении при помощи по меньшей мере одного винта, установленного в колпачке со стороны рабочей камеры и входящего в кольцевую канавку в зоне расположения паза, замкового соединения с гарантированным осевым зазором между торцами поршня и колпачка, при этом величина S зазора определяется соотношением

где e - эксцентриситет;
α_к - угол поворота эксцентрика, соответствующий наибольшему из углов запаздывания закрытия всасывающего или нагнетательного клапанов.