НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК F04B1/00 

Изобретение относится к насосостроению, а именно к насосам высокого давления, и может быть использовано в различных областях техники, например на предприятиях химии и нефтехимии, в установках для гидрорезки материалов, в автомобильной технике и др.

Известен многоплунжерный насос (см. пат. RU №2168064, кл. F04В 1/00, 2001.05.27), включающий корпус, с размещенным в нем кривошипно-ползунным механизмом привода плунжеров, имеющим коленчатый вал с кривошипами, шатуны и ползуны, соединенные с плунжерами, образующими рабочие камеры, имеющие всасывающие и нагнетательные клапаны и всасывающий и нагнетательный коллекторы.

Известен также принятый за прототип многоплунжерный насос (см. заявку на изобретение RU №2003100486, кл. F04В 1/04, 2004.08.10), содержащий корпус, кривошипно-ползунный механизм привода плунжеров, включающий коленчатый вал, размещенные радиально шатуны, ползуны, связанные с ними плунжеры и гидравлические камеры с клапанами всасывания и нагнетания, соединенные с соответствующими коллекторами.

Недостатки известных плунжерных насосов заключаются в том, что они содержат кривошипно-ползунный механизм привода плунжеров, характеризующийся динамической неуравновешенностью переменных сил, что обеспечивает появление на плунжерах поперечных сил, повышающих износ уплотнений и боковых стенок направляющих в рабочих камерах плунжерных насосов, что снижает их надежность и долговечность.

Технической задачей, поставленной в предлагаемом изобретении, является повышение надежности и долговечности насоса высокого давления.

Поставленная задача достигается тем, что в известном многоплунжерном насосе, включающем корпус с размещенным в нем механизмом привода радиально установленных плунжеров, рабочие камеры с клапанами всасывания и нагнетания, соединенными с соответствующими коллекторами, концы плунжеров, выполненные с лысками, размещены с возможностью свободного перемещения в пазах выполненного разъемным замыкающего кольца и установлены с возможностью контакта с роликами, размещенными на пальцах, закрепленных в ступице шестерни, взаимодействующей с неподвижным зубчатым колесом, при этом передаточное отношение шестерни и неподвижного зубчатого колеса равно 1:2, а насос высокого давления содержит множество плунжеров.

Выполнение концов плунжеров с лысками и размещение их в пазах замыкающего кольца с возможностью свободного перемещения обеспечивает синхронную работу противолежащих плунжеров, исключает появление на плунжерах поперечных сил, приводящих к износу уплотнений и направляющих втулок, что повышает надежность и долговечность насоса высокого давления, кроме того контактирование концов плунжеров с роликами, установленными в пальцах, закрепленных в шестерне, взаимодействующей с неподвижным зубчатым колесом, обеспечивает непрерывную последовательную работу плунжеров, а передаточное отношение шестерни и неподвижного зубчатого колеса равное 1: 2 позволяет за два оборота шестерни выполнить рабочий ход всеми плунжерами, что повышает производительность насоса.

На фиг.1 изображен общий вид насоса высокого давления в разрезе,

на фиг.2 - то же, вид сверху.

Насос высокого давления содержит кольцевой корпус 1, в котором радиально размещено множество, например шестнадцать, плунжерных насосов 2, каждый из которых содержит крышку 3 с обратным клапаном 4 всасывания и обратным клапаном 5 нагнетания, установленном в корпусе 1, соединенных соответственно с всасывающим и нагнетательным коллекторами 6, 7, направляющие втулки 8, 9 с уплотнением 10, в которых установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения плунжер 11, конец которого выполнен в лысками 12, размещен с возможностью свободного перемещения в пазу, ограниченном крепежными элементами 13, соединяющими разъемные части замыкающего кольца 14. Конец с лысками 12 плунжера 11 установлен с возможностью контакта с роликом 15, размещенным на пальце 16, закрепленном в ступице 17 шестерни 18, которая установлена с возможностью вращения вокруг своей оси на подшипнике 19, размещенном на оси 20, и с возможностью перемещения по закрепленному в корпусе 21 неподвижному зубчатому колесу 22, находясь в зацеплении с ним. Передаточное отношение шестерни 18 и неподвижного зубчатого колеса 22 равно 1:2.

Неподвижное зубчатое колесо 22 установлено с возможностью взаимодействия с шестернями-сателлитами 23, размещенными на подшипниках 24 на осях 25, 26. Оси 20, 25, 26 запрессованы в водиле 27, взаимодействующем через подшипник 28 с валом-шестерней 29, установленным с возможностью вращения на подшипниках 30 в крышке 31 корпуса 21.

Работа насоса высокого давления осуществляется следующим образом. При вращении вала-шестерни 29 через шестерни-сателлиты 23 и оси 25, 26 вращение передается водилу 27, которое вращает с осью 20 шестерню 18. Шестерня 18, находясь в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 22, совершает планетарное перемещение относительно вала-шестерни 29, при этом пальцы 16 с роликами 15 перемещаются прямолинейно радиально каждый по своей траектории и контактируют по очереди с плунжерами 11, нажимая на концы с лысками 12. При нажатии ролика 15 на плунжер 11 последний движется к крышке 3, обратный клапан 5 нагнетания открывается, происходит вспрыскивание рабочей смеси в нагнетательный коллектор 7. Одновременно плунжер 11, находящийся в противоположной точке траектории движения шестерни 18 и расположенный соосно на общей оси роликов 15, осуществляет холостой ход и при этом происходит всасывание рабочей смеси через клапан 4 всасывания из всасывающего коллектора 6. При дальнейшем перемещении шестерни 18 по неподвижному зубчатому колесу 22 ролик 14 отходит от плунжера 11, который возвращается в исходное положение, а в работу вступает следующая пара плунжеров 11, размещенных соосно на общей оси роликов 15. Рабочий цикл повторяется, при этом за два оборота шестерни 18 выполняется рабочий ход всеми плунжерами 11.

Выполнение концов плунжеров с лысками и размещение их в пазах замыкающего кольца с возможностью свободного перемещения обеспечивает синхронную работу противолежащих плунжеров, исключает появление на плунжерах поперечных сил, приводящих к износу уплотнений и направляющих втулок, что повышает надежность и долговечность насоса высокого давления, кроме того контактирование концов плунжеров с роликами, установленными в пальцах, закрепленных в шестерне, взаимодействующей с неподвижным зубчатым колесом, обеспечивает непрерывную последовательную работу плунжеров, а передаточное отношение шестерни и неподвижного зубчатого колеса, равное 1:2, позволяет за два оборота шестерни выполнить рабочий ход всеми плунжерами, что повышает производительность насоса.

Изобретение относится к области насосостроения. Насос высокого давления включает корпус с крышкой, в которой установлен с возможностью вращения вал-шестерня, взаимодействующий с водилом, которое вращает шестерню. В ступице шестерни закреплены пальцы с роликами, контактирующими с плунжерами, концы которых размещены в замыкающем кольце. Концы плунжеров выполнены с лысками. Повышается производительность насоса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Насос высокого давления, включающий корпус с размещенным в нем механизмом привода радиально установленных плунжеров, рабочие камеры с клапанами всасывания и нагнетания, соединенными с соответствующими коллекторами, отличающийся тем, что концы плунжеров выполнены с лысками, размещены с возможностью свободного перемещения в пазах выполненного разъемным замыкающего кольца и установлены с возможностью контакта с роликами, размещенными на пальцах, закрепленных в ступице шестерни, взаимодействующей с неподвижным зубчатым колесом.2. Насос высокого давления по п.1, отличающийся тем, что передаточное отношение шестерни и неподвижного зубчатого колеса равно 1:2.3. Насос высокого давления по п.1, отличающийся тем, что он содержит множество плунжеров.