ЭЛЕКТРОНАСОСНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 1999 года по МПК F04B17/03 F04B1/07 

Изобретение относится к электронасосным агрегатам, нашедшим широкое применение во многих отраслях машиностроения в качестве источника гидравлической энергии.

Известны электронасосные агрегаты, содержащие приводной электродвигатель и радиальный насос (Т.М. Башта "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем", изд. Машиностроение, 1974, с. 112, рис. 31).

Известен также электроприводной радиально-поршневой насос с клапанно-щелевым распределением (см. книгу Т.М. Башта "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем", изд. Машиностроение, 1974, стр. 168, рис. 52), содержащий приводной эксцентриковый вал, расположенный на опорах и снабженный шлицевым концом, через который осуществляется привод от источника механической энергии при помощи соединительной муфты, рабочие цилиндры с поршнями, выполненные в виде съемных сегментов, уплотняемых по месту стыка резиновыми кольцами и закрепленных на корпусе с помощью шпилек, и в которых выполнены камеры нагнетания с расположенными в них подпружиненными клапанами, объединенные внутренним литым каналом и уплотненными пробками с помощью металлических прокладок.

Широко известны достоинства электронасосных агрегатов, в которых используются радиально-поршневые насосы с клапанно-щелевым распределением. Они пригодны для работы при высоких рабочих давлениях, температурах и оборотах приводного вала, свободны от гидравлических ударов и забросов давления в подпоршневых полостях из-за компрессии рабочей жидкости.

Однако известным электронасосным агрегатам свойственны и ряд существенных недостатков.

Во-первых, они имеют повышенную сложность и себестоимость, невысокие массогабаритные характеристики из-за наличия у насоса вала с громоздкими опорами, съемных сегментов с элементами их крепления и центровки на корпусе, соединительной муфты, уплотнительных пробок с металлическими прокладками и т.д.

Во-вторых, они имеют недостаточно высокий объемный КПД и склонность к автоколебаниям из-за отсутствия возможности регулировки величины хода клапанов и установочного усилия пружин, их поджимающих, а также из-за повышенной величины "мертвого объема" в подпоршневых полостях. Негативное влияние указанных факторов особенно велико при повышенных величинах рабочих давлений и оборотов выходного вала.

В-третьих, невысокая надежность конструкции из-за повышенного числа деталей и уплотнений, нагруженных рабочим давлением, из-за наличия тупиковых полостей в рабочих цилиндрах, являющихся местом скопления продуктов износами наличия соединительной муфты, являющейся очень часто причиной отказов, благодаря неизбежной несоосности вала насоса с валом электродвигателя, их перекоса и др.

Наиболее близким по технической сущности является электронасосный агрегат, содержащий приводной электродвигатель, установленный на валу, имеющем опоры, выходной конец которого выполнен в виде эксцентрика, на котором размещен радиально-поршневой насос с всасывающими и нагнетательными клапанами, рабочие цилиндры которого выполнены в виде моноблока, в расточках которого установлены поршни и клапаны, снабженного посадочным пояском, при помощи которого он установлен в корпусе электродвигателя (SU 207730 A, 1968).

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции, улучшение массогабаритных характеристик, снижение себестоимости, повышение КПД и надежности.

Поставленная задача решается тем, что поршни и клапаны расположены соосно, на наружной поверхности моноблока выполнена круговая канавка, снабженная уплотнительными кольцами, расположенными по обе стороны от указанной канавки, при этом клапаны выполнены подпружиненными, установлены с возможностью взаимодействия с ограничителями хода, размещенными в камерах нагнетания, которые сообщены между собой круговой канавкой.

На чертеже изображен общий вид электронасоса.

Электронасосный агрегат состоит из электродвигателя 1, содержащего расположенный на опорах 2 выходной вал 3 с эксцентриком 4 и корпус 5, в котором с помощью посадочного пояска 6 установлен моноблок 7 с соосно расположенными в нем поршнями 8 и взаимодействующими с ограничителями хода 9, клапанами 10 и пружинами 11, размещенными в камерах нагнетания 12, сообщенных между собой круговой канавкой 16, снабженной уплотнительными кольцами, расположенными по обе стороны от указанной канавки, при этом регулировка хода клапанов и установочного усилия пружин для обеспечения своевременной и без стука посадки клапанов на место осуществляется ограничителями хода 9.

Работает агрегат следующим образом.

При вращении вала 3 с эксцентриком 4 поршни 8 с помощью двух несущих колец 13 и пальцев 14 совершают возвратно-поступательное перемещение, при этом у поршня, движущегося к центру насоса, закрывается соответствующий клапан, разобщая камеру нагнетания и подпоршневую полость, в которой в начале создается вакуум, а затем, после вскрытия отверстий 15, происходит заполнение освободившегося объема рабочей жидкостью. В дальнейшем, при движении поршня от центра насоса, отверстия 15 перекрываются, давление в поршневой полости возрастает до величины открытия клапана, клапан открывается и рабочая жидкость выталкивается в камеру нагнетания.

Опыт разработки электронасосных агрегатов в соответствии с предложенной принципиальной схемой подтвердил вышеназванные преимущества. Так, габариты и масса одного из выпускаемых серийно и широко используемых в авиационной промышленности насосов типа 465 Д были снижены в 2,5 раза, а объемный КПД при рабочем давлении до 400 кгс/см² повышен до величины 0,95, при этом себестоимость снизилась в 2,3 раза.

Электронасосный агрегат предназначен для использования во многих отраслях машиностроения в качестве источника гидравлической энергии и содержит приводной двигатель, расположенный на валу. Выходной конец вала выполнен в виде эксцентрика, на котором размещен радиально-поршневой насос. Рабочие цилиндры насоса выполнены в виде моноблока, в расточках которого установлены поршни и клапаны, снабженного посадочным пояском, при помощи которого он установлен в корпусе электродвигателя. Поршни и клапаны расположены соосно. На наружной поверхности моноблока выполнена круговая канавка, снабженная уплотнительными кольцами, расположенными по обе стороны от указанной канавки. Клапаны выполнены подпружиненными и установлены с возможностью взаимодействия с ограничителями хода, размещенными в камерах нагнетания, которые сообщены между собой круговой канавкой. Значительно упрощается конструкция, уменьшаются габариты, повышаются КПД и надежность. 1 ил.

Электронасосный агрегат, содержащий приводной электродвигатель, установленный на валу, имеющем диоды, выходной конец которого выполнен в виде эксцентрика, на котором размещен радиально-поршневой насос с всасывающими и нагнетательными клапанами, рабочие цилиндры которого выполнены в виде моноблока, в расточках которого установлены поршни и клапана, снабженного посадочным пояском, при помощи которого он установлен в корпусе электродвигателя, отличающийся тем, что поршни и клапана расположены соосно, на наружной поверхности моноблока выполнена круговая канавка, снабженная уплотнительными кольцами, расположенными по обе стороны от указанной канавки, при этом клапана выполнены подпружиненными, установлены с возможностью взаимодействия с ограничителями хода, размещенными в камерах нагнетания, которые сообщены между собой круговой канавкой.