СЪЕМНЫЙ ПРОКЛАДОЧНЫЙ ЗАЖИМ ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ПОРШНЕВОГО НАСОСА Российский патент 2015 года по МПК F04B53/00 F04B49/14 

Предпосылки изобретения

Настоящее изобретение в целом относится к поршневым насосам и, более конкретно, к поршневым насосам, приводимым в действие вращающимся кулачком.

Поршневые насосы обычно используются для перемещения текучих сред, таких как масло или консистентная смазка, в широком диапазоне применений в промышленности и на автотранспорте. Поршневые насосы, приводимые в действие вращающимся кулачком, перекачивают приблизительно постоянное количество текучей среды при каждом повороте кулачка.

Поршневые насосы, приводимые в действие вращающимся кулачком, содержат три части: кулачок, поршень, соединенный с кулачком, и цилиндр, вмещающий поршень. Кулачки могут быть круглыми, эллиптическими или дисками неправильной формы, но во всех случаях прикладывают усилие к поршню при повороте кулачка. Поршень поршневого насоса обычно ограничен для перемещения вдоль канала внутри цилиндра и удерживается на наружной периферийной поверхности кулачка. Цилиндр поршневого насоса ограничивает поршень и содержит насосную камеру, в которую всасывается текучая среда и из которой текучая среда откачивается за счет перемещения поршня. Многие поршни являются, по существу, цилиндрическими валами, и большая часть цилиндров представляет собой, по существу, цилиндрические трубки. Поршневые цилиндры включают в себя впускные отверстия, которые обеспечивают прохождение текучей среды в насосную камеру. Эти впускные отверстия являются, по существу, отверстиями на боковых сторонах цилиндра.

При вращении кулачка поршневого насоса поршень проталкивается назад и вперед внутри цилиндра за счет пружины к кулачку и от кулачка. Кулачок проталкивает поршень в цилиндр, а пружина возвращает поршень при отводе кулачка. Это возвратно-поступательное движение поршня открывает и закрывает, по меньшей мере, одно впускное отверстие в поршневом цилиндре посредством разблокировки и блокировки впускного отверстия. Когда поршень отводится, текучая среда проходит через открытое впускное отверстие в насосную камеру цилиндра. При прохождении поршня он блокирует впускное отверстие и вытесняет текучую среду, захваченную в насосной камере, через выпускное отверстие насоса.

Поршневые насосы, приводимые в действие кулачком, обеспечивают постоянную подачу при каждом повороте кулачка. Некоторые узлы поршней обеспечивают подачу поршневого насоса, которые выполнены посредством замены картриджа, вмещающего поршень и цилиндр одного размера, альтернативным картриджем с меньшей или большей насосной камерой, обычно за счет меньшего или большего радиуса поршня. Такие системы позволяют использовать один узел насоса для разных желаемых количеств подачи, но только посредством удаления вручную одного картриджа и замены его эквивалентом с альтернативной подачей.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к узлу насоса, содержащему основание, кулачок, цилиндр, поршень и съемный прокладочный зажим. Кулачок вращается вокруг оси вращения относительно основания. Цилиндр закрепляется на основании и имеет впускное отверстие и выпускное отверстие для текучей среды. Поршень приводится в возвратно-поступательное движение за счет вращения кулачка для всасывания текучей среды в цилиндр через впускное отверстие во время хода заполнения и закрытия впускного отверстия и откачки текучей среды из цилиндра во время хода откачки. Съемный прокладочный зажим вставляется с возможностью съема между цилиндром и основанием для увеличения расстояния между впускным отверстием и осью вращения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - перспективный вид узла насоса настоящего изобретения, включающего в себя кулачок, поршень в контакте с кулачком и цилиндр, в котором перемещается поршень;

Фиг.2 - вид в разрезе узла насоса на фиг.1;

Фиг.3 - перспективный вид съемного прокладочного зажима настоящего изобретения.

Подробное описание настоящего изобретения

Фиг.1 - перспективный вид узла 10 насоса, содержащего кулачок 12, приводной вал 14, поршень 16 (с прямым валом 18 и роликом 20, работающим от кулачка), цилиндр 22, впускное отверстие 24, основание 26, пружину 28 поршня, опору 30 пружины поршня, выпускное отверстие 32, кольцо 36 для закрепления резервуара и съемные прокладочные зажимы 38. Кулачком 12 является диск с наружной периферийной стенкой и эксцентриковой осью вращения, такой как круглый диск с осью вращения, смещенной от геометрического центра окружности. Приводной вал 14 является вращающимся валом, закрепленным в кулачке 12 по оси RA вращения. Поршнем 16 является жесткий поршень, который перемещает кулачок 12. Поршень 16 содержит прямой вал 18 и ролик 20, работающий от кулачка, который слегка закруглен. Цилиндром 22 является, по существу, цилиндрическая трубка, удерживающая поршень 16, так что прямой вал 18 образует уплотнение с внутренней частью цилиндра 22. Цилиндр 22 отличается, по меньшей мере, одним впускным отверстием 24. Как показано, отверстием 24 является отверстие, проходящее через обе боковые стороны цилиндра 22. Основанием 26 является жесткий корпус, который закрепляет как приводной вал 14, так и цилиндр 22. В изображенном варианте осуществления основанием 26 является изготовленный литьем под давлением пластмассовый элемент, но основанием 26 обычно может быть любой элемент, который закрепляет цилиндр 22 относительно приводного вала 14. Цилиндр 22 ввинчен в основание 26. В других вариантах осуществления цилиндр 22 может быть закреплен с возможностью съема на основании 26 за счет других средств. Пружина 28 поршня проходит между цилиндром 22 и опорой 30 пружины поршня, которая является диском, установленным на поршне 16 рядом с роликом 20, работающим от кулачка. Цилиндр 22 включает в себя выпускное отверстие 32, место выхода для текучей среды, такой как топливо, масло или консистентная смазка. Выпускное отверстие 32 имеет резьбовую внутреннюю поверхность для закрепления шланга или трубки для подачи текучей среды. В альтернативных вариантах осуществления шланги или трубки могут закрепляться в выпускном отверстии 32 за счет других средств. Резервуар для текучей среды (не показан) закреплен сверху узла 10 насоса на кольце 36 для закрепления резервуара. Вместе с основанием 26 этот резервуар образует пространство, которое может заполняться текучей средой.

Приводной вал 14 вращается под действием движущей силы для поворота кулачка 12. Например, приводной вал 14 может вращаться под действием движущей силы пневматического двигателя или электродвигателя. При вращении кулачка 12 вокруг эксцентриковой оси RA вращения пружина 28 поршня удерживает ролик 20, работающий от кулачка, поршня 16 на наружной периферийной стенке кулачка 12 за счет усилия пружины. При вращении кулачка 12 он прикладывает усилие к поршню 16, сжимая пружину 28 поршня. При непрерывном вращении кулачка 12 пружина 28 поршня удерживает ролик 20, работающий от кулачка, в контакте с кулачком 12, в то время как наружная периферийная стенка кулачка 12 удаляется. Прямой вал 18 поршня 16 перемещается назад и вперед вдоль оси РА поршня (см. фиг.2) через цилиндр 22, приводимый в движение кулачком 12.

Текучая среда из резервуара, закрепленного на кольце 36 для закрепления резервуара, заполняет область, окружающую кулачок 12, поршень 16 и цилиндр 22. При повороте кулачка 12 поршень 16 перемещается вдоль канала, образованного цилиндром 22. Перемещение поршня 16 влево создает безвоздушную полость внутри цилиндра 22, в то время как впускное отверстие 24 закрыто (см. фиг.2). При открытии впускного отверстия 24 этот вакуум всасывает текучую среду в цилиндр 22 через впускное отверстие 24. Перемещение поршня 16 вправо вытесняет текучую среду из цилиндра 22 через выпускное отверстие 32, таким образом, выкачивая текучую среду из резервуара.

Съемные прокладочные зажимы 38 являются зажимами заданной ширины и могут, например, быть выполнены из штампованного металла. Съемные прокладочные зажимы 38 могут вставляться между цилиндром 22 и основанием 26, как показано, для регулировки положения впускного отверстия 24 относительно кулачка 12. Вставка или удаление съемных прокладочных зажимов 38 изменяет подачу узла 10 насоса, как описано ниже со ссылкой на фиг.2. Узел 10 насоса может использоваться в любой подходящей системе, например в заводских и промышленных системах смазки.

Фиг.2 - вид в разрезе узла 10 насоса по линии 2-2 сечения на фиг.1. Фиг.2 изображает кулачок 12, приводной вал 14, поршень 16 (с прямым валом 18, роликом 20, работающим от кулачка, и поверхностью 21 поршня), цилиндр 22, впускное отверстие 24, основание 26, пружину 28 поршня, опору 30 пружины поршня, выпускное отверстие 32, съемные прокладочные зажимы 38, пробку 42, пружину 44 клапана и опору 46 клапанной пружины. Как описано со ссылкой на фиг.1, приводной вал 14 вращает кулачок 12 и закреплен на основании 26. Поршень 16 перемещается внутри цилиндра 22 и удерживается на кулачке 12 за счет пружины 28, совершая возвратно-поступательное движение вдоль оси РА поршня. Цилиндр 22 имеет впускное отверстие 24, через которое текучая среда проходит в цилиндр 22, и выпускное отверстие 32, через которое текучая среды выходит из цилиндра 22. Кроме того, клапан 25 образует уплотнение внутри цилиндра 22. Клапан 25 является тарельчатым клапаном, содержащим пробку 42, пружину 44 пробки и опору 46 пружины пробки. Пробкой 42 является пробка с формой и размером для уплотнения цилиндра 22 от прохождения текучей среды при удержании на месте (как показано) пружиной 44 клапана. Пружина 44 клапана является низкопрочной пружиной, которая проходит от пробки 42 к опоре 46 пружины пробки и возвращает пробку 42 в положение уплотнения при отсутствии других усилий. Опора 46 пружины пробки включает в себя отверстия или каналы для текучей среды (не показаны) для обеспечения прохождения текучей среды через опору 46 пружины пробки к выпускному отверстию 32. В одном варианте осуществления опора 46 пружины пробки имеет резьбу для зацепления с резьбой выпускного отверстия 32. Резьбовая внутренняя поверхность цилиндра 22 также обеспечивает закрепление трубок или шлангов с резьбой в выпускном отверстии 32.

Вращение кулачка 12 приводит в движение поршень 16 назад и вперед вдоль оси РА поршня, как описано выше. Прямой вал 18 иногда блокирует отверстие 24, закрывая отверстие 24 и предотвращая выход текучей среды из цилиндра 22 через выпускное отверстие 32. В то время как поршень 16 перемещается влево из своего крайнего правого выдвижения внутри цилиндра, клапан 25 уплотняет цилиндр 22, предотвращая выход текучей среды из уплотнения 22 через выпускное отверстие 32. Перемещение поршня 16 создает частичный вакуум между поверхностью 21 поршня и пробкой 42 клапана 25. Клапан 25 удерживается в уплотнении за счет уплотнительной пружины 44 и вакуума. Перемещение влево поршня 16 отводит прямой вал 18 из впускного отверстия 24, разблокируя и открывая впускное отверстие 24, так что текучая среда может проходить в цилиндр 22. Когда отверстие 24 открыто, вакуум подвергается воздействию текучей среды, которая всасывается в цилиндр 22 до тех пор, пока поршень 16 не достигнет своего крайнего левого положения. Затем поршень 16 перемещается вправо, вытесняя текучую среду через впускное отверстие 24 до тех пор, пока отверстие 24 не будет заблокировано прямым валом 18 поршня 16. Непрерывное перемещение вправо оказывает давление на текучую среду, захваченную между поверхностью 21 поршня и пробкой 42 клапана 25, открывая клапан 25. Перемещение вправо поршня 16 из впускного отверстия 24 в крайнее правое выдвижение поршня 16, таким образом, откачивает текучую среду из цилиндра 22 через выпускное отверстие 32. Общий объем текучей среды, вытесняемой во время каждого цикла кулачка и поршня 16, определяется расстоянием между впускным отверстием 24 и крайним правым выдвижением прямого вала 18 поршня 16.

Съемные прокладочные зажимы 38 вставляются между цилиндром 22 и основанием 26, регулируя положение цилиндра 22 и, следовательно, впускного отверстия 24 относительно кулачка 12, и крайнее правое выдвижение прямого вала 18. Цилиндр 22 завинчивается до отказа, удерживая съемные прокладочные зажимы 38 на месте. Один или более съемных прокладочных зажимов 38 стандартного размера могут быть уставлены для смещения цилиндра 22 из нерабочего положения заподлицо с основанием 26. В качестве альтернативы, съемные прокладочные зажимы 38 могут иметь разную толщину для регулировки положения цилиндра 22 на заданные величины. Количество и толщина съемных прокладочных зажимов 38, вставленных между цилиндром 22 и основанием 26, определяют положение впускного отверстия 24 относительно кулачка 12. Следовательно, подача узла 10 насоса может быть увеличена или уменьшена на известную заданную величину посредством удаления или добавления, соответственно, съемных прокладочных зажимов 38. Съемные прокладочные зажимы 38 могут быть добавлены или удалены за счет отсоединения цилиндра 22 без полного удаления цилиндра 22 с основания 26. Уплотнительное кольцо между цилиндром 22 и основанием 26 удерживает уплотнение, в то время как цилиндр 22 отсоединен. Это позволяет добавлять или удалять съемные прокладочные зажимы 38, в то время как узел 10 насоса содержит текучую среду, не вызывая утечку.

Фиг.3 - перспективный вид съемного прокладочного зажима 38, включающего в себя пальцы 42, ушко 44 и прорезь 46. Съемный прокладочный зажим 38 является простым элементом из жесткого материала и может быть, например, элементом, штампованным из листового металла. Съемный прокладочный зажим 38 выполнен для соответствия профилю внешней части цилиндра 22 и включает в себя пальцы 42, которые обеспечивают его защелкивание на цилиндре 22, так что съемный прокладочный зажим 38 не будет отцепляться от цилиндра 22 до того, как цилиндр 22 сможет быть затянут до отказа на основании 26, таким образом, полностью закрепляя съемные прокладочные зажимы 38. Пальцы 42 удерживают съемный прокладочный зажим 38 на месте на цилиндре 22 за счет усилия пружины. Съемный прокладочный зажим 38 может включать в себя ушко 44 для легкой вставки или съема и прорезь 46 для закрепления каната или зажима, так что съемные прокладочные зажимы 38 не теряются, в то время как они не используются. Прорезь 46 также предназначена для обеспечения вставки отверткипод винт с плоской головкой для удаления съемного прокладочного зажима 38.

За счет обеспечения регулировки положения цилиндра 22 относительно кулачка 12 настоящее изобретение позволяет регулировать подачу узла 10 насоса без необходимости в дорогих запасных частях, таких как запасные цилиндры или поршни. Положение цилиндра 22 регулируют посредством вставки или удаления съемных прокладочных зажимов 38. Съемные прокладочные зажимы 38 быстро и легко вставляются или удаляются и являются простыми и недорогими для изготовления. Кроме того, съемные прокладочные зажимы 38 можно вставлять или удалять без полного удаления цилиндра 22, позволяя регулировать подачу узла 10 насоса без утечки, даже когда текущая среда находится в узле 10 насоса.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на пример осуществления (примеры осуществления), специалистам в данной области техники следует понимать, что возможны различные изменения, и эквиваленты могут быть использованы вместо их элементов без отхода от объема настоящего изобретения. Кроме того, возможны многие модификации для адаптации конкретной ситуации или материала к идеям настоящего изобретения без отхода от его основного объема. Следовательно, подразумевается, что настоящее изобретение не ограничивается раскрытым конкретным вариантом осуществления (вариантами осуществления) и может включать в себя все варианты осуществления, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к поршневым насосам, приводимым в действие вращающимся кулачком. Узел насоса содержит основание, кулачок, цилиндр, поршень и съемный прокладочный зажим. Кулачок вращается вокруг оси вращения относительно основания. Цилиндр закрепляется на основании и имеет впускное отверстие и выпускное отверстие для текучей среды. Поршень приводится в возвратно-поступательное движение за счет вращения кулачка. Всасывание текучей среды в цилиндр происходит через впускное отверстие во время хода заполнения. Закрытие впускного отверстия и откачка текучей среды из цилиндра происходит во время хода откачки. Съемный прокладочный зажим вставляется с возможностью съема между цилиндром и основанием для увеличения расстояния между впускным отверстием и осью вращения. Вставка или удаление съемных прокладочных зажимов изменяет подачу насоса. Позволяет регулировать подачу насоса без полного удаления цилиндра и без утечки, когда текучая среда находится в насосе. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Узел насоса, содержащий основание, кулачок, который вращается вокруг оси вращения относительно основания, цилиндр, который закрепляется на основании, причем цилиндр содержит впускное отверстие, через которое текучая среда проходит в цилиндр и выпускное отверстие, через которое текучая среда выходит из цилиндра, поршень, приводимый в возвратно-поступательное движение за счет вращения кулачка для всасывания текучей среды в цилиндр через впускное отверстие во время хода заполнения и закрытия впускного отверстия и откачки текучей среды в цилиндре к выпускному отверстию во время хода откачки и съемный прокладочный зажим, вставляемый с возможностью съема между цилиндром и основанием, для увеличения расстояния между впускным отверстием и осью вращения.

2. Узел насоса по п.1, в котором вставка съемного прокладочного зажима между цилиндром и основанием уменьшает объем текучей среды, откачиваемой узлом насоса при каждом повороте кулачка.

3. Узел насоса по п.2, в котором вставка съемного прокладочного зажима между цилиндром и основанием не изменяет расстояние хода поршня.

4. Узел насоса по п.1, в котором текучей средой является консистентная смазка или масло.

5. Узел насоса по п.1, в котором кулачок является круглым и имеет геометрический центр, который смещен от оси вращения кулачка.

6. Узел насоса по п.1, в котором цилиндр ввинчивается в основание.

7. Узел насоса по п.6, в котором цилиндр ввинчен в основание для закрепления съемного прокладочного зажима.

8. Узел насоса по п.1, в котором съемный прокладочный зажим имеет заданную толщину для уменьшения объема текучей среды, откачиваемого узлом насоса на известную величину.

9. Узел насоса по п.1, в котором съемный прокладочный зажим содержит пальцы, которые проходят вокруг и защелкиваются на месте вокруг цилиндра для удержания съемного прокладочного зажима на месте за счет усилия пружины.

10. Узел насоса по п.1, в котором съемный прокладочный зажим содержит ушко для вставки или удаления съемного прокладочного зажима между цилиндром и основанием.

11. Узел насоса по п.1, в котором ушко имеет прямоугольную прорезь, которая вмещает отвертку под винт с плоской головкой для удаления съемного прокладочного зажима.

12. Узел насоса по п.1, в котором множество съемных прокладочных зажимов вставлено между цилиндром и основанием, причем каждый съемный прокладочный зажим способствует заданному уменьшению объема текучей среды, откачиваемого узлом насоса при каждом повороте кулачка.

13. Способ регулировки подачи текучей среды поршневого насоса, содержащего основание, кулачок, который вращается относительно основания насоса вокруг оси вращения, цилиндр, закрепляемый на основании насоса и имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие, и поршень, перемещаемый возвратно-поступательно в цилиндре и приводимый в движение кулачком, причем способ включает в себя
отсоединение цилиндра от основания насоса, вставку или удаление съемного прокладочного зажима между цилиндром и основанием насоса для регулировки расстояния между впускным отверстием и осью вращения и затягивание до отказа цилиндра на основании насоса.

14. Способ по п.13, в котором основание насоса и цилиндр завинчены и отсоединение и затягивание до отказа цилиндра включают в себя соответственно отвинчивание и завинчивание цилиндра.

15. Способ по п.14, в котором съемный прокладочный зажим включает в себя пальцы, которые зажимают вокруг цилиндра за счет усилия пружины, так что съемный прокладочный зажим остается на месте между цилиндром и основанием насоса до закрепления посредством затягивания до отказа цилиндра на основании насоса.

16. Способ по п.13, в котором отсоединение цилиндра не нарушает уплотнение между цилиндром и основанием насоса, таким образом, предотвращая утечку.

17. Способ по п.13, в котором затягивание до отказа цилиндра на основании насоса удерживает съемный прокладочный зажим между цилиндром и основанием насоса.

18. Способ по п.13, в котором вставка съемного прокладочного зажима увеличивает расстояние между осью вращения и впускным отверстием, таким образом, уменьшая объем текучей среды, откачиваемой узлом насоса при каждом повороте кулачка.