ГИДРОПУЛЬСАТОР С РАЗГРУЖЕННЫМ РОТОРОМ Российский патент 1999 года по МПК F15B21/12 F04C2/08 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве основного узла гидропульсационного оборудования производств с вибрационными технологиями.

Известны гидропульсаторы с однолопастным ротором и одним замыкателем (патент РФ 2035630, F 15 B 21/12). Их ротор и замыкатели нагружены боковым давлением и не имеют элементов уплотнения, что обуславливает низкий КПД и требует повышенной точности изготовления деталей.

Цель изобретения - повышение КПД и удешевление стоимости изготовления.

Указанная цель достигается тем, что ротор имеет симметричную конструкцию и не подвержен боковому давлению.

В роторе выполнен канал, сообщающий зоны высокого давления рабочей полости. Ротор и замыкатели имеют зубчатое уплотнение, а лопасти ротора - уплотнительные ролики. Уплотнительные зубья ротора и шестерня синхронизации соединены с обеспечением люфта в зацеплении механизма синхронизации.

Уплотнительные ролики лопастей дополнительно к центробежной силе поджимаются к поверхности ротора жидкостью, поступающей к роликам через отверстия.

На фиг. 1 - 2 дан гидропульсатор в продольном и поперечном разрезах, на фиг. 3 - второе пол. ротора.

Корпус гидропульсатора состоит из центрального диска 1, боковых дисков 2, стянутых болтами 3.

В корпусе образованы рабочие полости 4, отверстия для ротора 5 и замыкателей 6. Ротор имеет лопасти 7 с роликами 8 и зубьями 9. В роторе выполнен канал 10, проходящий между зубьями и роликами ротора.

Имеются отверстия 11 для обеспечения доступа жидкости высокого давления в гнезда роликов 8.

Замыкатель 6 имеет зубья 12, выемки 13 и шейки 14, размещенные в опорах 15. Ротор и замыкатели соединены шестернями 16 и зафиксированы в положении сочленения зубьев ротора и замыкателей при помощи цилиндрических штифтов 17 и болтов 18.

В центральном диске 1 выполнено нагнетательное отверстие 19, а в диске 2 всасывающие отверстия 20.

Гидропульсатор работает следующим образом.

При вращении ротора 5 с лопастями 7 жидкость будет вытесняться в соответствующий исполнительный орган для осуществления давления жидкости. Давление жидкости прижимает ролики 8 к цилиндрической поверхности корпуса, уменьшая утечки.

При помощи шестеренной передачи 16 осуществляется и вращение замыкателя 6, зубья которого во время цикла вытеснения контактируют с дугой поверхности гнезда корпуса, а другими зубьями с зубьями 9 ротора. Между зубьями имеется минимальный зазор, что обеспечит соответствующее уплотнение линии контакта замыкателей и ротора.

При дальнейшем вращении лопастей 7 и замыкателей 6 лопасти будут находиться в выемках 13 замыкателей. Будет открыт пропуск жидкости из отверстия 19 в отверстие 20. Давление нагнетания жидкости упадет до давления всасывания.

Каждая лопасть ротора, то вытесняя жидкость, то ее пропуская, осуществляет цикл пульсации. При наличии в роторе канала 10 симметричный ротор будет разгружен от бокового давления.

Таким образом, при вращении ротора 5 с несколькими лопастями будет осуществляться пульсация давления жидкости с частотой, равной частоте вращения вала, умноженной на число лопастей ротора. При разгруженном роторе и наличии уплотнений будет повышен общий КПД гидропульсатора, детали которого могут выполняться по обычным технологиям изготовления.

Устройство может быть использовано в качестве основного узла гидропульсационного оборудования производств с вибрационными технологиями. В объемном гидропульсаторе, состоящем из корпуса замыкателей и ротора, в роторе имеется канал, сообщающий зоны высокого давления рабочей полости. Лопасти ротора имеют уплотнительные ролики и уплотнительные зубья, контактирующие с зубьями замыкателей. Для обеспечения плотного контакта уплотнительных зубьев шестеренный механизм синхронизации выполнен с люфтами между зубьями шестерен. Частота пульсации потока жидкости, осуществляемая объемным гидропульсатором, равна частоте вращения вала ротора, умноженной на число лопастей ротора. Позволяет повысить КПД за счет разгрузки ротора и обеспечения уплотнения. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Гидропульсатор с разгруженным ротором, содержащий корпус с рабочей полостью, в которой размещен ротор с лопастями, замыкатели с выемками, механизм синхронизации вращения замыкателей, отличающийся тем, что замыкатели имеют уплотнительные зубья и установлены в гнездах корпуса симметрично, а ротор имеет уплотнительные зубья, ролики и канал, сообщающий зоны высокого давления рабочей полости, проходящий между роликами и уплотнительными зубьями ротора. 2. Гидропульсатор по п.1, отличающийся тем, что ротор с уплотнительными зубьями и шестерня синхронизации соединены взаимно с обеспечением люфта в зацеплении механизма синхронизации. 3. Гидропульсатор по п.1, отличающийся тем, что зазоры роликов в гнездах ротора сообщены отверстиями с каналом ротора.