АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС Российский патент 2002 года по МПК F04B1/30 

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики, в частности к насосам переменной подачи гидросистем летательных аппаратов.

Известен аксиально-поршневой насос (см. патент РФ 1127363, кл. F 04 В 1/26, 1983 г.), содержащий вращающийся блок цилиндров с поршнями, опирающимися на наклонную шайбу, регулятор подачи, состоящий из подпружиненного золотника, сервопоршня с пружиной, дросселя, установленного в линии нагнетания, и поршня, шток которого взаимодействует с пружиной золотника. Полость поршня, обращенная к пружине, соединена каналом с линией нагнетания после дросселя, а другая полость соединена каналом с линией нагнетания до дросселя.

Недостатком известного насоса является неустойчивая работа регулятора подачи на режимах максимальной мощности из-за того, что в данной конструкции существуют только два устойчивых равновесных положения системы "золотник, пружина, поршень", определяемых упорами золотника с одной стороны и поршня с другой. При этом переход от одного положения к другому приводит к повышенным колебаниям давления в гидравлической системе и, как следствие, к снижению долговечности и надежности гидросистемы.

Положительный результат от использования предложенного технического решения заключается в устранении колебаний давления и, как следствие, к повышению долговечности и надежности гидросистемы летательного аппарата.

Указанный результат достигается тем, что в насосе, содержащем вращающийся блок цилиндров с поршнями, опирающимися на наклонную шайбу, контактирующую с возвратной пружиной, регулятор подачи, включающий сервопоршень, взаимодействующий с наклонной шайбой, подпружиненный золотник, торцевая полость которого соединена с линией нагнетания, дроссель, установленный в линии нагнетания, и поршень, рабочие камеры которого сообщены с линией нагнетания одна перед дросселем, другая - за дросселем, золотник и поршень установлены с возможностью непосредственного взаимодействия между собой и подпружинены относительно корпуса.

На фиг.1 изображена схема аксиально-поршневого насоса переменной подачи, а на фиг.2 - характеристика насоса Q=f(p).

Аксиально-поршневой насос содержит корпус 1, блок цилиндров 2 с поршнями 3, которые опираются на наклонную шайбу 4. Регулятор подачи насоса включает: золотник 5 с пружиной 6, поршень 7 с каналами 8 и 9, сообщающими полости поршня 10 и 11 с линией нагнетания 12 соответственно до и после дросселя 13; сервопоршень 14 с рабочей камерой 15 и пружиной 16, контактирующими с наклонной шайбой 4.

Насос работает следующим образом.

При работе насоса на режиме с максимальным расходом жидкости на дросселе 13 возникает перепад давления, который, воздействуя на поршень 7, увеличивает силу предварительного поджатия пружины 6. При увеличении давления в линии нагнетания 12, превышающего силу предварительного поджатия пружины 6 золотника 5, последний сжимает пружину 6, увеличивая проток жидкости в сервопоршень 14 и повышая давление в его полости 15. Вследствие этого происходит сжатие пружины 16, уменьшение угла наклонной шайбы 4 и уменьшение подачи насоса. Одновременно с уменьшением подачи насоса происходит уменьшение перепада давления на дросселе 13, уменьшение предварительного поджатия пружины золотника 6 и, как следствие, перестройка характеристики насоса в сторону уменьшения рабочего давления. Поскольку перепад давления на дросселе 13 зависит от подачи насоса, то каждому значению подачи будет соответствовать давление нагнетания, определяемое силой предварительного поджатия пружины 6 золотника 5. Таким образом, получаемая зависимость подачи насоса от давления нагнетания является результатом совместной работы нагрузочной характеристики системы и семейства характеристик насоса, каждая из которых определяется силой предварительного поджатия пружины золотника (фиг.2).

Предложенное техническое решение позволяет обеспечить в наиболее длительных по времени режимах работы насоса и системы меньшее значение рабочего давления (в гидросистемах летательных аппаратов примерно 90...95% времени системы работают с малыми и нулевыми расходами жидкости) и тем самым существенно понизить диапазон рабочих температур, повысить долговечность и надежность насоса и системы.

Устройство предназначено для использования в области машиностроительной гидравлики, в частности в насосах переменной подачи гидросистем летательных аппаратов. Золотник и поршень в структуре регулятора подачи установлены с возможностью непосредственного взаимодействия между собой и подпружинены относительно корпуса насоса. Позволяет снизить на наиболее длительных по времени режимах работы насоса и гидравлической системы рабочее давление, неравномерность подачи и пульсацию давления, тепловыделение и тем самым повысить долговечность и надежность гидросистемы летательного аппарата. 2 ил.

Аксиально-поршневой насос, содержащий корпус, установленный в нем вращающийся блок цилиндров с поршнями, опирающимися на наклонную шайбу, контактирующую с возвратной пружиной, регулятор подачи, включающий сервопоршень, взаимодействующий с наклонной шайбой, подпружиненный золотник, торцевая полость которого соединена с линией нагнетания, дроссель, установленный в линии нагнетания, и поршень, рабочие камеры которого сообщены с линией нагнетания: одна перед дросселем, другая за дросселем, отличающийся тем, что золотник и поршень установлены с возможностью непосредственного взаимодействия между собой и подпружинены относительно корпуса.