РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС Российский патент 2002 года по МПК F04C9/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к моторостроению, и может быть использовано в качестве гидронасоса, компрессора и гидромотора.

Известен крыльчатый насос (см. Большая Советская Энциклопедия. 3-е издание, 1973, т. 13, с. 508-509), содержащий цилиндрический корпус, вал с крыльями, совершающими возвратно-вращательное движение, и установленными в крыльях нагнетательными клапанами, неподвижные перегородки со всасывающими клапанами.

Работа известного насоса происходит при возвратно-вращательных движениях силового вала с крыльями, которые в сочетании с неподвижными разделителями образуют полости всасывания и нагнетания, а с помощью всасывающих и нагнетательных клапанов - перекачку жидкости.

Недостатками известного крыльчатого насоса являются: сложность устройства и его недостаточная пропускная способность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является выбранный в качестве прототипа роторно-поршневой насос (см. авт. св. SU 1789754 A1, кл. F 04 С 9/00, F 01 С 9/00, заявл.18.01.1988 г., опубл. 23.01.1993 г., Бюл. 3, "Роторно-поршневой насос").

Насос содержит цилиндрический корпус с неподвижными разделителями, установленные в них впускные и выпускные клапаны, всасывающие и нагнетательные патрубки, установленный в корпусе соосно с ним вал с лопастями, имеющий возможность совершать возвратно-вращательное движение и образовывать с неподвижными разделителями рабочие полости, а также торцовые крышки. При этом, с целью упрощения конструкции насоса, нагнетательные клапаны из крыльев насоса перенесены в неподвижные разделители.

Работа такого насоса аналогична работе крыльчатого насоса.

Недостатками известного роторно-поршневого насоса являются: технологическая сложность установки впускных и нагнетательных клапанов в неподвижных разделителях и невозможность изменения их функций по ходу работы устройства.

Технический результат изобретения состоит в устранении указанных недостатков, а именно: в упрощении установки клапанов и создании возможностей изменения их функционального назначения по ходу работы устройства, перевода насоса в режим работы мотора или наоборот.

Технический результат достигается тем, что в роторно-поршневом насосе, содержащем цилиндрический корпус с неподвижными разделителями, впускные и выпускные клапаны разделителей, всасывающие и нагнетательные патрубки, соосно установленный в корпусе с возможностью возвратно-вращательного движения ротор с количеством поршней, равным количеству разделителей, и торцовые крышки, согласно изобретению впускные и выпускные клапаны выполнены в виде двухстворчатых узлов прямоугольной формы, установленных в пазах втулок, размещенных в отверстиях неподвижных разделителей с возможностью их вращения.

Выполнение впускных и выпускных клапанов в виде двухстворчатых узлов прямоугольной формы обеспечивает увеличение пропускной способности насоса.

Установка клапанных узлов в пазах втулок, размещенных в отверстиях неподвижных разделителей, обеспечивает их взаимозаменяемость и быстросъемность.

Установка втулок с возможностью их вращения относительно своих осей обеспечивает возможность изменения режима работы клапанов с всасывания на нагнетание и изменения направления потока жидкости, изменение функции устройства (с насоса на гидромотор или обратно).

Заявляемое изобретение может использоваться в роторно-поршневых и лопастных гидро- и пневмонасосах, компрессорах и моторах, позволяя переводить насосы в режим работы моторов и наоборот, а в блоках "лопастной двигатель" - "лопастной гидронасос" - переводить лопастной гидронасос в режим гидростартера для запуска лопастного двигателя.

На фиг.1 показано общее устройство предлагаемого роторно-поршневого насоса.

На фиг.2 показано поперечное сечение роторно-поршневого насоса.

На фиг.3 показано продольное сечение А-О-А.

На фиг. 4 показана втулка с размещенным в ней двухстворчатым клапанным узлом прямоугольной формы.

Двустворчатый клапанный узел 1 состоит из клапанных створок 2 прямоугольной формы, установленных в пазы 3 клапанной втулки 4 и прижимаемых к ее внутренним упорам 5 пружинами 6. Клапанная втулка 4 закрыта крышкой 7 и установлена в сверлении 8 неподвижного разделителя 9, размещенного в цилиндрическом корпусе насоса 10. Соосно с корпусом установлен силовой вал 11 с прямоугольными поршнями 12. Цилиндрический корпус насоса закрыт торцовыми крышками 13 с всасывающими 14 и нагнетательными 15 патрубками.

Работа роторно-поршневого насоса происходит при возвратно-вращательных движениях силового вала 11 с прямоугольными поршнями 12, которые в сочетании с неподвижными разделителями 9 образуют полости всасывания и нагнетания, из которых с помощью всасывающих и нагнетательных клапанных узлов, размещенных в клапанных втулках 4, происходит перекачивание жидкости (воздуха), причем при развороте клапанной втулки 4 на 180^o относительно ее оси меняется направление потока жидкости (воздуха), а при определенном сочетании положения клапанных втулок насос переводится в режим мотора, а в блоке "лопастной двигатель - роторно-поршневой насос" насос переводится в режим гидростартера.

Предлагаемое изобретение позволяет упростить конструкцию и технологию производства насосов, упростить перевод их в режим моторов, т.е. расширить возможности их применения.

Изобретение может быть использовано в качестве гидронасоса, компрессора и гидромотора. Роторно-поршневой насос содержит цилиндрический корпус с неподвижными разделителями, впускные и выпускные клапаны разделителей, всасывающие и нагнетательные патрубки, соосно установленный в корпусе с возможностью возвратно-вращательного движения ротор с количеством поршней, равным количеству разделителей, и торцевые крышки. Впускные и выпускные клапаны выполнены в виде двухстворчатых узлов прямоугольной формы, установленных в пазах втулок, размещенных в отверстиях неподвижных разделителей с возможностью их вращения. Упрощается установка клапанов, создается возможность изменения их функционального назначения по ходу работы устройства, перевода насоса в режим работы мотора или наоборот. 4 ил.

Роторно-поршневой насос, содержащий цилиндрический корпус с неподвижными разделителями, впускные и выпускные клапаны разделителей, всасывающие и нагнетательные патрубки, соосно установленный в корпусе с возможностью возвратно-вращательного движения ротор с количеством поршней, равным количеству разделителей, и торцевые крышки, отличающийся тем, что впускные и выпускные клапаны выполнены в виде двухстворчатых узлов прямоугольной формы, установленных в пазах втулок, размещенных в отверстиях неподвижных разделителей с возможностью их вращения.