ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГИДРОПУЛЬСАТОР Российский патент 1999 года по МПК F15B21/12 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных производствах, основанных на импульсных технологиях, в частности в металлообработке и в получении изделий из сыпучих и синтетических материалов.

Наиболее близким аналогом является высокочастотный однозамыкательный гидропульсатор, содержащий вытеснительный механизм, состоящий из корпуса с рабочей полостью, в которой размещен ротор с лопастями и замыкатель с выемками пропуска лопастей и выступами, исполнительного органа в виде гидроцилиндра с обратной пружиной и бака (RU 2037683 C1, 1995, кл. F 15 B 21/12).

Известный гидропульсатор имеет сложную конструкцию, требующую точного изготовления. Используются при очень больших частотах, при преобразовании больших мощностей.

Задачей изобретения является упрощение конструкции.

Техническое решение задачи достигается за счет того, что лопасти ротора снабжены роликами, а замыкатели снабжены зубьями и роликами, установленными между зубьями.

Кроме того, задача решается за счет того, что при выполнении ротора трехлопастным, на роторе выполнены гнезда с возможностью контакта с боковыми поверхностями выступов замыкателей, при этом гнезда ротора и боковые поверхности выступов замыкателя имеют эвольвентный профиль.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 представлен поперечный разрез гидропульсатора;
на фиг. 2 - продольный разрез;
на фиг. 3 - гидропульсатор, ротор которого выполнен с двумя лопастями;
на фиг. 4 - то же, с тремя лопастями.

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

В корпусе образованы рабочие полости 4, отверстия для ротора 5 и замыкателя 6. Ротор имеет лопасти 7 с роликами 8 и зубьями 9. Замыкатель 6 имеет выступы 10 с зубьями 11, выемки 12 и шейки 13, помещенные в отверстиях дисков 2. Между зубьями 11 возможна установка роликов 14. Ротор 5 и замыкатели 6 синхронизированы зубчатой передачей 15, между зубьями шестерен которых имеются эксплуатационные зазоры.

В варианте трехлопастного ротора на роторе выполнены гнезда 16 с поверхностями 17 эвольвентного профилирования, контактирующие с боковыми поверхностями 18 выступов 10 замыкателя также эвольвентного профиля.

В корпусе выполнены напорные отверстия 19, сообщенные с гидроцилиндром 20, и сливное отверстие 21, сообщенное с баком 22 и гидрораспределителем 23.

Высокочастотный гидропульсатор работает следующим образом.

При вращении ротора 5 с лопастями 7 жидкость под давлением будет вытесняться в гидроцилиндр 20, перемещая поршень гидроцилиндра на амплитуду колебания. Давление жидкости прижимает ролики 8 к цилиндрической поверхности корпуса, уменьшая зазоры и, тем самым, уменьшая утечки. При помощи шестеренной передачи 15 осуществляется и вращение замыкателя 6, выступы которого во время цикла вытеснения контактируют одним концом с дугой поверхности гнезда корпуса, а другим - с зубьями 9 ротора. В шестеренном зацеплении осуществляется минимальный зазор, что обеспечит уплотнение линии качения замыкателя поверхности ротора.

При дальнейшем вращении лопасть 7 будет находиться в выемке 12 замыкателя, вторая сторона которого открывает пропуск жидкости из отверстия 19 в отверстие 21. При этом под воздействием подпружиненного поршня ранее вытесненный объем жидкости будет вытолкнут обратно в бак. При повышенных частотах колебаний пружина гидроцилиндра не сможет отбросить поршень обратно и будет происходить шаговое перемещение поршня гидроцилиндра по заданной гидропульсационной технологии.

Каждая лопасть ротора, то вытесняя жидкость, то ее пропуская, осуществляет цикл пульсации.

Таким образом, при вращении ротора 5 и несколькими лопастями и одного замыкателя 6 будут происходить колебания поршня гидропульсатора с частотой, равной частоте вращения вала, умноженной на число лопастей ротора. Предпочтительные частоты 100 - 200 Гц.

Устройство может применяться в различных производствах, использующих гидропульсационные технологии, в частности в металлообработке и при получении изделий из сыпучих материалов. Высокочастотный гидропульсатор состоит из вытеснительного механизма и исполнительного органа. В рабочей полости корпуса вытеснительного механизма расположен ротор с лопастями. Имеет только один замыкатель, расположенный в гнезде корпуса. Лопасти имеют ролики, выполняющие функцию уплотнения. Замыкатель снабжен роликами, установленными между его зубьями, контактирующими с гнездами ротора. Исполнительный гидромеханизм выполнен в виде подпружиненного гидроцилиндра. Это позволяет упростить конструкцию и обеспечить частоту колебаний порядка 100 - 200 Гц. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Высокочастотный однозамыкательный гидропульсатор, содержащий вытеснительный механизм, состоящий из корпуса с рабочей полостью, в которой размещен ротор с лопастями и замыкатель с выемками пропуска лопастей и выступами, исполнительного органа в виде гидроцилиндра с обратной пружиной и бака, отличающийся тем, что лопасти ротора снабжены роликами, а замыкатели снабжены зубьями и роликами, установленными между зубьями. 2. Гидропульсатор по п.1, отличающийся тем, что при выполнении ротора трехлопастным на роторе выполнены гнезда с возможностью контакта с боковыми поверхностями выступов замыкателей, при этом гнезда ротора и боковые поверхности выступов замыкателя имеют эвольвентный профиль.