АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС РЕГУЛИРУЕМОЙ ПОДАЧИ Российский патент 1999 года по МПК F04B1/30 

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и, в частности, к насосам регулируемой подачи, используемых в гидросистемах с переменной потребляемой мощностью.

В настоящее время широкое применение нашли насосы переменной подачи, в которых в качестве исполнительного органа используется сервопоршень, на который подается давление от командного органа.

Известен аксиально-поршневой насос регулируемой подачи, содержащий механизм подачи, состоящий из блока цилиндров с поршнями и механизм изменения подачи, включающий в себя устройство изменения величины хода рабочих элементов (поршней) в виде наклонной шайбы, подпружиненной к исполнительному органу в виде сервопоршня, регулятор давления в виде командного золотника, полость редуцированного давления которого сообщена с полостью управления сервопоршня, и торцевой распределитель с окнами всасывания (см. Патент СССР N 1773119, кл. F 04 B 1/30).

Изменение угла наклонной шайбы при изменении давления нагнетания происходит следующим образом.

При увеличении давления нагнетания (вследствие уменьшения потребляемого расхода в гидросистеме) командный золотник сдвигается, сжимая пружину и увеличивая проток жидкости в сервопоршень, что приводит к увеличению давления в сервопоршне, вследствие чего на наклонной шайбе возникает момент, разворачивающий наклонную шайбу на меньший угол.

При уменьшении давления нагнетания (вследствие увеличения потребляемого расхода в гидросистеме) командный золотник сдигается, ослабляя пружину и уменьшая проток жидкости в сервопоршень, что приводит уменьшению давления в сервопоршне.

Это приводит к возникновению момента, разворачивающего наклонную шайбу на больший угол.

Недостатком известного насоса является то, что для изменения угла наклонной шайбы необходимо наличие дополнительного элемента в виде сервопоршня и узла соединения его с наклонной шайбой, что существенно усложняет конструкцию насоса, повышает трудоемкость изготовления, снижает надежность насоса и увеличивает массу и габариты насоса.

Технический результат, который может быть достигнут от использования предложенного технического решения, заключается в упрощении конструкции, снижении трудоемкости изготовления, повышении надежности, а также снижении веса и уменьшении габаритов насоса.

Указанный результат достигается за счет того, что в предлагаемом насосе поршни блока цилиндров дополнительно выполняют функцию исполнительного органа, обеспечивая изменение угла наклонной шайбы при изменении давления нагнетания. Для этого в торцовом распределителе в зоне нижней перемычки между окном "Всасывание" и окном "Нагнетание" выполнено отверстие, предназначенное для сообщения полости редуцированного давления командного органа (золотника с пружиной) с камерой поршня в блоке цилиндров в момент нахождения поршня на торцовом распределителе в зоне нижней перемычки.

На фиг. 1 схематично показана конструкция аксиально-поршневого насоса регулируемой подачи в разрезе. На фиг. 2 - вид А-А на рабочую поверхность торцевого распределителя.

Аксиально-поршневой насос регулируемой подачи содержит корпус 1 с каналами "Всасывание" 2, "Нагнетание" 3 и "Слив" 4, установленный на валу 5, блок цилиндров 6 с поршнями 7, опирающимися на наклонную шайбу 8, поджатую пружиной 9, торцевой распределитель 10 с окнами "Всасывание" 11 и "Нагнетание" 12, разделенными перемычками 13 и 14, и командный орган в виде золотника 15 с пружиной 16, полость 17 редуцированного давления которого соединена каналом 18 с отверстием 19 на нижней перемычке 13 торцевого распределителя 10, обеспечивающим сообщение полости 17 с камерой 20 поршня 7 в момент его нахождения в зоне перемычки 11.

Насос работает следующим образом.

При увеличении давления в канале "Нагнетание" 3 золотник 15, сжимая пружину 16, увеличивает проток жидкости из канала "Нагнетание " 3 через полость 17 редуцированного давления, канал 18 и отверстие 19 в камеру 20 поршня 7, находящегося в зоне нижней перемычки 13, что приводит к увеличению давления под поршнем 7.

Вследствие этого на наклонной шайбе 8 возникает момент, разворачивающий наклонную шайбу 8 на меньший угол.

При уменьшении давления в канале "Нагнетание" 3 золотник 15, ослабляя пружину 16, уменьшает проток жидкости из канала "Нагнетание" 3 через полость 17 редуцированного давления, канал 18 и отверстие 19 в камеру 20 поршня 7, что приводит к уменьшению давления под поршнем 7.

Вследствие этого на наклонной шайбе 8 возникает момент, разворачивающий наклонную шайбу 8 на больший угол.

Таким образом, изменение угла наклонной шайбы 8 при изменении давления нагнетания осуществляется поршнями механизма подачи, что позволило исключить специальный исполнительный орган и тем самым упростить конструкцию и повысить надежность насоса, а также уменьшить его массу и габариты.

Насос предназначен для использования в гидросистемах с переменнной потребляемой мощностью. В насосе поршни 7 блока цилиндров 6 дополнительно выполняют функцию исполнительного органа, обеспечивая изменение угла наклонной шайбы 8 при изменении давления нагнетания. Для этого в торцевом распределителе 10 в зоне нижней перемычки 13 между окнами "Всасывание" и "Нагнетание" 12 выполнено отверстие 19, обеспечивающее сообщение полости 17 редуцированного давления командного органа - золотника 16 с камерой 20 поршня 7 в блоке цилиндров 6 в момент нахождения поршня в зоне перемычки 13. Это позволило исключить специальный исполнительный орган и тем самым упростить конструкцию и повысить надежность насоса, а также уменьшить его массу и габариты. 2 ил.

Аксиально-поршневой насос регулируемой подачи, содержащий вращающийся блок цилиндров с поршнями, опирающимися на наклонную шайбу, торцевой распределитель с окнами всасывания и нагнетания, разделенными перемычками, и систему регулирования подачи, включающую командный орган и исполнительный орган, управляющий угловым положением наклонной шайбы, отличающийся тем, что в качестве исполнительного органа используют каждый поршень блока цилиндров в момент прохождения им нижней перемычки, для чего в ней выполнено отверстие, обеспечивающее сообщение камеры поршня в блоке цилиндров с полостью редуцированного давления командного органа.