ПОРШНЕВОЙ НАСОС Российский патент 2000 года по МПК F04B1/04 

Изобретение относится к поршневому насосу эксцентрикового типа. Из патента США N 5105685 известен поршневой насос с электродвигателем в качестве двигателя насоса, прифланцованным к корпусу насоса. Вал двигателя опирается с обеих сторон якоря. Вал выступает на одном торце из корпуса двигателя и входит своим выступающим отрезком в корпус насоса, где продолжается в виде эксцентрика. У известного поршневого насоса эксцентрик представляет собой расположенную эксцентрично валу выполненную заодно целое с ним цапфу. На цапфе установлен шатун для привода поршня насоса. Эксцентрик свободно выступает за опору вала и не содержит контропоры для восприятия усилий, действующих на него при приведении в действие поршня насоса. Вал двигателя нагружается за счет этого на изгиб и вследствие этого имеет лишь ограниченную нагрузку.

Из патента Франции N 2301417 известен поршневой насос, у которого содержащий эксцентрик вал двигателя опирается обоими своими концами, т.е. конец вала со стороны эксцентрика опирается вне эксцентрика. Однако у этого поршневого насоса между эксцентриком и якорем двигателя отсутствует подшипник. При работе эксцентрика вал двигателя нагружается вследствие этого также на изгиб.

Из WO 83/01929 известен поршневой насос, исключающий изгибающую нагрузку на вал двигателя или, по крайней мере, резко уменьшающий ее. Здесь вал двигателя опирается как своим обращенным от двигателя концом, так и между эксцентриком и якорем, т.е. с обеих сторон эксцентрика. Содержащий эксцентрик отрезок вала между подшипниками выполнен коротким. Этот поршневой насос имеет, правда, тот недостаток, что находящийся между якорем и эксцентриком подшипник, установлен в крышке корпуса, расположенной между корпусом двигателя и корпусом насоса. Для того, чтобы все подшипники вала были соосны, этот поршневой насос требует высокой точности изготовления с узкими допусками и возможной юстировки при сборке, что повышает трудоемкость изготовления и удорожает производство.

Из ЕР N 0509883 B1 известен поршневой насос с корпусом, на котором установлен двигатель, содержащий корпус и вал, который выступает в одном направлении из корпуса двигателя, входит в корпус насоса и содержит на своем входящем в корпус насоса отрезке эксцентрик для привода по меньшей мере одного расположенного по существу радиально к валу двигателя поршня, установленного в корпусе насоса с возможностью перемещения в продольном направлении. Этот насос устраняет указанный недостаток за счет того, что два подшипника вала двигателя, непосредственно соседние с эксцентриком, установлены в одном общем конструктивном элементе, а именно в корпусе насоса. Эта конструкция сопряжена, правда, с тем недостатком, что вал двигателя может вращаться только тогда, когда корпус двигателя соединен с корпусом насоса. Пробный пуск двигателя перед установкой на корпусе насоса, следовательно, невозможен. Дефект двигателя можно поэтому установить при определенных обстоятельствах только после сборки поршневого насоса, после чего двигатель необходимо снова демонтировать и отремонтировать или заменить.

Задача изобретения заключается в том, чтобы создать поршневой насос, свободный от упомянутых недостатков, двигатель которого может быть запущен без установки на корпусе насоса.

Предлагается такой поршневой насос с корпусом, на котором установлен двигатель, содержащий корпус и вал, который выступает в одном направлении из корпуса двигателя, входит в корпус насоса и содержит на своем входящем в корпус насоса отрезке эксцентрик для привода по меньшей мере одного расположенного по существу радиально к валу двигателя поршня, установленного в корпусе насоса с возможностью перемещения в продольном направлении. Согласно изобретению поршневой насос содержит опорную деталь эксцентрика, которая соединена с корпусом двигателя, охватывает выступающий из корпуса двигателя отрезок вала двигателя, входящий в корпус насоса, где с обеих сторон эксцентрика установлены два подшипника, на которые с возможностью вращения опирается вал двигателя, причем корпус насоса имеет окно, через которое к эксцентрику проходит по меньшей мере один поршень или приводящая его в движение деталь привода.

Целесообразно, чтобы опорная деталь эксцентрика закрывала корпус двигателя на одном торце.

Целесообразно также в корпусе насоса выполнить сквозную расточку для размещения опорной детали эксцентрика, закрытую на обращенной от двигателя насоса стороне.

При этом опорная деталь эксцентрика входит в сквозную расточку в корпусе насоса и закреплена на нем на обращенной от двигателя насоса стороне.

В одном из вариантов выполнения насоса по изобретению опорная деталь эксцентрика содержит на своей обращенной от двигателя насоса стороне радиально отстоящий наружу фланец для соединения двигателя насоса с корпусом насоса, выполненный путем деформирования буртика, отстоящего в радиальном направлении от опорной детали эксцентрика.

Предпочтительно, когда двигатель насоса удерживается прижатым к корпусу насоса посредством пружинящей пластины или пружинящей тарелки, которая воздействует на обращенную от корпуса насоса сторону опорной детали эксцентрика и опирается на корпус насоса.

Предпочтительно также, когда удаленный от эксцентрика конец вала двигателя установлен в корпусе двигателя с возможностью вращения.

Благодаря предложенному выполнению насоса, имеется возможность произвести пробный пуск двигателя насоса для проверки его надлежащего функционирования, прежде чем он будет после изготовления или возможного ремонта установлен на корпусе насоса. За счет того, что оба непосредственно соседних с эксцентриком подшипника вала двигателя размещены в одном общем конструктивном элементе, образуется жесткий подшипниковый узел, исключающий колебания и тем самым шумы. Эксцентрик поддерживается с обеих сторон на коротком отрезке так, что изгибающие нагрузки на вал двигателя оказываются низкими. Соосность обоих подшипников обеспечивается за счет их размещения в одной общей опорной детали эксцентрика.

Далее изобретение поясняется описанием примеров его реализации с ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
на фиг. 1 показан осевой разрез поршневого насоса согласно изобретению, повернутого на оси вала двигателя под углом 90^o;
на фиг. 2-4 показаны видоизмененные формы выполнения в месте удаленного от двигателя конца его вала.

Изображенный на фиг. 1 поршневой насос 10 согласно изобретению содержит электродвигатель 12 в качестве двигателя насоса, установленный на корпусе 14 насоса. Двигатель 12 содержит чашеобразный корпус 16, прилегающий открытым торцом к корпусу 14 насоса. Корпус 14 насоса является частью гидравлического блока для агрегата антиблокировочной системы, регулирования проскальзывания ведущих колес или регулирования динамических характеристик. На внутренней периферии корпуса 16 двигателя установлены постоянные магниты 18, которые окружают жестко закрепленный на валу 20 двигателя якорь, содержащий несколько листов 22 пакета железа, на которые намотана якорная обмотка 24.

Вал 20 двигателя выступает на обращенном к корпусу 14 насоса торце из корпуса 16 двигателя и входит в корпус 14 насоса. Внутри корпуса 14 насоса вал 20 двигателя переходит в выполненную заодно целое с ним цапфу, эксцентрик 32 и заканчивается выполненной заодно целое с ним короткой концентричной опорной цапфой 34. Диаметр вала 20 двигателя выполнен сужающимся через эксцентрик 32 к опорной цапфе 34.

Вал 20 двигателя опирается на два шарикоподшипника 36, 38, установленных с обеих сторон эксцентрика 32 рядом с ним на валу 20. Шарикоподшипник 36 меньшего диаметра установлен на короткой опорной цапфе 34, а шарикоподшипник 38 большего диаметра установлен между эксцентриком 32 и якорем 22, 24 внутри корпуса 14 насоса на валу 20 двигателя.

Оба шарикоподшипника 36, 38 установлены в одной общей опорной детали 40 эксцентрика. Для образования двух подшипниковых гнезд 41, 42 деталь 40 выполнена сужающейся с двумя уступами от двигателя 12 насоса. Дополнительно удаленный от корпуса 14 насоса конец 66 вала 20 двигателя в формах осуществления изобретения может известным образом опираться на корпус 16 двигателя.

Опорная деталь 40 содержит фланец, образующий торцовую стенку 43, которая закрывает открытый торец корпуса 16 двигателя: торцевая стенка 43 прижата к гофрам 44, которые выдавлены с многократным распределением по периметру корпуса 16 двигателя. Свободный край 45 на открытом торце корпуса 16 двигателя отбортован. Он охватывает торцовую стенку 43 и удерживает ее прижатой к гофрам 44, благодаря чему опорная деталь 40 эксцентрика соединена с корпусом 16 двигателя. Кроме того, отбортованный край 45 взаимно герметизирует корпус двигателя и опорную деталь 40 эксцентрика.

Опорная деталь 40 эксцентрика установлена в соответствующей ее форме сквозной расточке 46 корпуса 14 насоса. На своей обращенной от двигателя 12 стороне опорная деталь 40 эксцентрика закрыта выполненной заодно целое с ней торцовой стенкой 48. На ней опорная деталь 40 эксцентрика снабжена радиально отстоящим наружу фланцем 50, который удерживает ее в сквозной расточке 46, за счет чего также двигатель 12 закреплен посредством опорной детали 40 эксцентрика на корпусе 14 насоса.

Фланец 50 изготовлен путем отбортовки отстоящего в осевом направлении от опорной детали 40, выполненного заодно целое с ней огибающего буртика 52, показанного на фиг. 1 штриховой линией. Фланец 50 находится в плоском углублении 54 устья сквозной расточки 46.

За счет деформации огибающего буртика 52 в удерживающий фланец 50 создано неразъемное соединение между двигателем 12 и корпусом 14 насоса. Это исключает демонтаж двигателя 12 насоса и, тем самым, ненадлежащее обслуживание поршневого насоса согласно изобретению. Демонтаж двигателя 12 насоса, если речь идет о корпусе 14 насоса в гидравлическом блоке тормозной системы с АБС, может привести к полному выходу из строя тормозной системы. Герметизация между торцовой стенкой 43 двигателя 12 насоса и корпусом 14 насоса может осуществляться, например, посредством уплотнительной массы 68, наносимой в виде валика перед установкой корпуса 14 насоса на двигателе 12 с помощью диспенсера в форме кольца на периферии торцовой стенки 43.

Уплотнительное кольцо 72, вложенное в паз 70 в сквозной расточке 46 корпуса 14 насоса на его обращенной от двигателя 12 насоса стороне, герметизирует корпус 14 насоса от опорной детали 40 эксцентрика. Уплотнительное кольцо 72 требуется лишь в том случае, если обращенная от двигателя 12 насоса сторона корпуса 14 насоса не герметизирована иным образом, например, установленным там блоком управления (не показан).

Распорные выпуклости 80 на торцовой стенке 43 удерживают вместе с отбортованным краем 45 корпуса 16 двигателя двигатель 12 насоса на определенном расстоянии от корпуса 14 насоса.

В корпусе 14 насоса два поршня 56, из которых из-за повернутого на 90^o изображения разреза виден только один, установлены друг против друга в цилиндрической расточке 58 с возможностью перемещения в своем продольном направлении. Поршни 56 расположены радиально к валу 20 двигателя. Их конец со стороны вала проходит через одну периферийную стенку опорной детали 40 эксцентрика сквозь окно 60. Конец поршней 56 со стороны вала упирается в наружное кольцо 62 установленного на эксцентрике 32 игольчатого подшипника 64.

Во избежание попадания жидкости через окно 60 опорной детали 40 эксцентрика внутрь двигателя 12 насоса или шарикоподшипники 36, 38 они закрыты с обеих сторон крышками. Поршни 56 удерживаются прижатыми к наружному кольцу 62 игольчатого подшипника 64, например, посредством винтовых пружин сжатия (не показаны). При вращении вала 20 двигателя оба поршня совершают возвратно-поступательное движение.

На фиг. 2-4 показаны другие возможности крепления двигателя насоса на корпусе 14 насоса. В остальном изображенные на фиг. 2-4 формы исполнения поршней согласно изобретению соответствуют форме исполнения на фиг. 1. Одинаковые конструктивные элементы имеют одинаковые ссылочные позиции. У изображенного на фиг. 2 примера осуществления изобретения опорная деталь 40 эксцентрика имеет резьбовую цапфу 74 на своей обращенной от двигателя насоса торцовой стенке 48. Посредством навинченной гайки 76 и подкладной шайбы 78, опирающейся своей окружностью на корпус 14 насоса, опорная деталь 40 эксцентрика втягивается в сквозную расточку 46 и за счет этого соединенный с опорной деталью 40 эксцентрика двигатель насоса удерживается на корпусе 14 насоса. Гильзообразная опорная деталь 40 эксцентрика в этой форме осуществления изобретения находится под осевым натягом, а двигатель насоса притянут к корпусу 14 насоса, что исключает шумообразование.

На фиг. 3 показана другая возможность свинчивания: обращенная от двигателя насоса торцовая стенка 48 опорной детали 40 эксцентрика снабжена в этом примере исполнения внутренней резьбой, в которую ввинчена снабженная резьбовой цапфой 82 крышка 84, опирающаяся выполненной заодно целое с ней периферийной стенкой 86 на корпус 14 насоса. Крышка 84 имеет внутренний шестигранник 88 под торцовый ключ. Это резьбовое соединение за счет зажатия двигателя насоса на корпусе 14 насоса также исключает шумообразование.

На фиг. 4 показано крепление двигателя насоса на корпусе 14 насоса посредством пружинящей пластины 90. Эта пружинящая пластина 90 представляет собой изогнутую полосу листовой стали, шайбообразно расширяющуюся в своей средней части 92. Шайбообразная средняя часть 92 имеет отверстие 94, в которое вставлен обращенный от двигателя насоса торец опорной детали 40 эксцентрика. С-образное кольцо 98, вложенное в огибающий желобчатый паз 96 опорной детали 40 эксцентрика, удерживает пружинящую пластину 90 на опорной детали 40 эксцентрика. Пружинящая пластина 90 опирается с натягом на корпус 14 насоса.

Изобретение предназначено для использования в поршневом насосе, содержит двигатель (12) с валом (20), который переходит в эксцентрик (32) для привода по меньшей мере одного поршня (56). Для обеспечения устойчивой опоры эксцентрика (32) вал (20) двигателя содержит с обеих сторон эксцентрика (32) шарикоподшипники (36, 38), которые во избежание несоосности установлены в общей опорной детали (40) эксцентрика. Для осуществления пробного пуска двигателя (12) насоса независимо от корпуса (14) насоса предложено соединить опорную деталь (40) эксцентрика с корпусом (16) двигателя (12) насоса. Позволяет запускать двигатель без установки на корпусе насоса. 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Поршневой насос с корпусом, на котором установлен двигатель, содержащий корпус и вал, который выступает в одном направлении из корпуса двигателя, входит в корпус насоса и содержит на своем входящем в корпус насоса отрезке эксцентрик для привода по меньшей мере одного расположенного, по существу, радиально к валу двигателя поршня, установленного в корпусе насоса с возможностью перемещения в продольном направлении, отличающийся тем, что поршневой насос (10) содержит опорную деталь (40) эксцентрика, которая соединена с корпусом (16) двигателя, охватывает выступающий из корпуса (16) двигателя отрезок вала (20) двигателя, входящий в корпус (14) насоса, в котором с обеих сторон эксцентрика (32) установлены два подшипника (36, 38), на которые с возможностью вращения опирается вал (20) двигателя, причем корпус (14) насоса имеет окно (60), через которое к эксцентрику (32) проходит по меньшей мере один поршень (56) или приводящая его в движение деталь привода. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что опорная деталь (40) эксцентрика закрывает корпус (16) двигателя на одном торце. 3. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что в корпусе (14) насоса выполнена сквозная расточка (46) для размещения опорной детали (40) эксцентрика, закрытая на обращенной от двигателя (12) насоса стороне. 4. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что опорная деталь (40) эксцентрика входит в сквозную расточку (46) в корпусе (14) насоса и закреплена на корпусе (14) насоса на обращенной от двигателя (12) насоса стороне. 5. Насос по п.4, отличающийся тем, что опорная деталь (40) эксцентрика содержит на своей обращенной от двигателя (12) насоса стороне радиально отстоящий наружу фланец (50) для соединения двигателя (12) насоса с корпусом (14) насоса, выполненный путем деформации буртика (52), отстоящего в радиальном направлении от опорной детали (40) эксцентрика. 6. Насос по п.4, отличающийся тем, что двигатель (12) насоса удерживается прижатым к корпусу (14) насоса посредством пружинящей пластины (90) или пружинящей тарелки, которая воздействует на обращенную от корпуса (14) насоса сторону опорной детали (40) эксцентрика и опирается на корпус (14) насоса. 7. Насос по одному из пп.1 - 6, отличающийся тем, что удаленный от эксцентрика (32) конец (66) вала (20) двигателя установлен в корпусе (16) двигателя с возможностью вращения.