ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС Российский патент 2003 года по МПК F04B9/00 F04B53/16 

Изобретение относится к гидравлическим плунжерным насосам и может быть использовано при их проектировании.

Известен плунжерный насос, содержащий гидроблок и корпус с механическим приводом, состоящим из кривошипно-шатунного механизма и крейцкопфов, соединенных тягой с плунжером (SU 1751395 А1, 30.07.1992).

Недостатком данного насоса является прямоугольная форма стенок корпуса, что приводит к необходимости изготавливать его толстостенным для обеспечения необходимой жесткости и прочности. Жесткая связь между крейцкопфом и плунжером приводит к повышенному износу уплотнений в корпусе и гидроблоке. Вызвано это тем, что даже незначительный перекос плунжера при сборке приводит к повышенным циклическим нагрузкам на уплотнения и преждевременному выходу их из строя.

Технической задачей изобретения является увеличение ресурса насоса при эксплуатации за счет снижения нагрузок на уплотнения.

Технический результат достигается тем, что тяга выполнена с фиксатором, взаимодействующим с резьбовой втулкой, механически связанной с плунжером, причем внутренний диаметр втулки выбирается из соотношения d₁≥(d+0,2) мм, где d₁ - внутренний диаметр втулки, d - наружный диаметр тяги.

Установка накладок постоянной толщины из антифрикционных материалов, по которым двигаются крейцкопфы, снижает трение и равномерно распределяет пиковые нагрузки на корпусе. Уменьшение нагрузок на уплотнительный узел достигается тем, что тяга выполнена с фиксатором, удерживающим втулку с наружной резьбой, на которую установлен плунжер. Втулка устанавливается на тягу с гарантированным зазором. Установка подложки между плунжером и крейцкопфом и сферическая поверхность контакта плунжера с подложкой дополнительно уменьшают перекос.

На фиг. 1 изображен общий вид насоса, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - место Б фиг.1, на фиг.4 - узел соединения крейцкопфа с плунжером.

Насос на фиг.1 состоит из гидроблока 1 и корпуса 2. В корпусе находится кривошипно-шатунный механизм 3. Горизонтальные стенки 4 корпуса 2 выполнены волнообразными. На них механически закреплены направляющие накладки из антифрикционного материала 5 постоянной толщины, по которым двигаются крейцкопфы 6. В корпусе и гидроблоке установлены уплотнения 7 и 8. Плунжер 9 соединяется тягой 10 с крейцкопфом 6. На тяге 10 установлен фиксатор 11, который удерживает резьбовую втулку 12 от осевого перемещения. Внутренний диаметр втулки выбирается из соотношения d₁≥(d+0,2) мм, где d₁ - внутренний диаметр втулки, d - наружный диаметр тяги. На втулку 12 устанавливается плунжер 9. За счет гарантированного зазора между втулкой 12 и тягой 10 при сборке компенсируется перекос в вертикальной плоскости между плунжером 9 и крейцкопфом 6, вызванный неточностями изготовления деталей.

Крейцкопф 6 соединяется тягой 10 с плунжером 9. На тяге 10 установлен фиксатор 11, удерживающий резьбовую втулку 12, на которую закручен плунжер 9. Между крейцкопфом 6 и плунжером 9 установлена профилированная подложка 13. Поверхность контакта подложки 13 с плунжером 9 и торец плунжера 9, упирающийся в подложку, сделаны сферическими. Перекос плунжера 9 компенсируется гарантированным зазором между втулкой 12 и тягой 10, а также за счет перемещения плунжера 9 по сферической поверхности подложки 13. Такое исполнение позволяет компенсировать перекос плунжера 9 в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Достигается практически полное совпадение осей крейцкопфа и плунжера. Конструкция насоса исключает действие нагрузок от перекоса плунжера 9 на уплотнения 7 и 8.

Изготовленный по новой конструктивной схеме насос с волнообразными стенками корпуса получился легче на 30% своего аналога с прямоугольными стенками. При сборке насоса была полностью исключена подгонка торцов плунжера и крейцкопфа. Испытания промышленного образца показали значительное (двукратное) увеличение ресурса насоса за счет снижения нагрузок.

Таким образом, использование заявляемого технического решения позволяет сделать надежный насос меньшей массы, облегчить сборку и увеличить ресурс работы.

Изобретение предназначено для использования в машиностроении. Плунжерный насос содержит гидроблок, корпус с механическим приводом, состоящим из кривошипно-шатунного механизма и крейцкопфов, соединенных тягой с плунжером. Тяга выполнена с фиксатором, взаимодействующим с резьбовой втулкой, механически связанной с плунжером. Внутренний диаметр втулки выбирается из соотношения d₁≥(d+0,2) мм, где d₁ - внутренний диаметр втулки, d - наружный диаметр тяги. Между плунжером и крейцкопфом установлена подложка. Поверхность контакта плунжера с подложкой выполнена сферической. Увеличивается ресурс насоса при эксплуатации за счет снижения нагрузок на уплотнения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Плунжерный насос, содержащий гидроблок и корпус с механическим приводом, состоящим из кривошипно-шатунного механизма и крейцкопфов, соединенных тягой с плунжером, отличающийся тем, что тяга выполнена с фиксатором, взаимодействующим с резьбовой втулкой, механически связанной с плунжером, причем внутренний диаметр втулки выбирается из соотношения d₁ ≥ (d+0,2)мм, где d₁ - внутренний диаметр втулки, d - наружный диаметр тяги. 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что между плунжером и крейцкопфом установлена подложка, причем поверхность контакта плунжера с подложкой выполнена сферической.