Насосная установка Советский патент 1983 года по МПК F04B49/00 F04B23/10 

Изобретение относится к насосным установкам, содержащим насос высокого давления, в частности к установкам, снабженным гидросистемой среды, уплотняющей плунжер насоса в цилиндре.

По основному авт, св. № 59162 известна насосная установка, содержащая насос высокого давления и источник среды, уплотняющей плунжер насоса в цилиндре, сообщенный с запоной камерой, имеющей перегородку для отделения от рабочей камеры, причем уровень избыточного давления в запорной камере исключает попадание в нее жидкости из рабочей камеры в период такты нагнетания, В этой насосной установке перегородка установлена подвижно, а установка снабжена обратным клапаном для сообщения запорной камеры с источником уплотняющей среды, причем уровень избыточного давления в указанном источнике установлен большим, чем давление в рабочей камере в период такта всасывания насоса на велимину, обеспечивающую перемещение указанной подвижной перегородки в заданных пределах .

Однако в известной насосной установке не предусмотрена возможность изменения величины ее объем -ой подач что существенно ограничивает ее функциональные возможности.

Целью изобретения является . расширение функциональных возможностей насосной установки путем o6ecfieit ния регулирования величины ее объемной подачи.

Эта цель достигается тем, что в насосной установке, содержаш.ей насос высокого давления и источник среды, уплотняющей плунжер насоса в цилиндре, сообщенный с запорной камерой , имеющей перегородку для отделения от рабочей камеры в период такта нагнетания ,перегородка установлена подвижно, а установка снабжена обратным клапаном для сообщения запорной камеры с источником уплотняющей среды, причем уровень избыточного давления в указанном источнике установлен большим, чем давление в рабочей камере в период такта всасывания насоса на величину, обеспечивающую перемещение указанной подвижной перегородки в заданных пределах, насосная установка снабжена дополнительной камерой переменного

объема f сообщенной с запорной каме 0ОЙ и выполненной в виде расточки в цилиндре насоса с установленным в ней поршнем, пружиной и регулируемым, угюром примем пружина установ лена в расточке между поршнем и регулируемым упором, а участок расточки с установленной пружиной сообщен с источником уплотняющей среды.

На чертеже изображена схема насосной установки,

Насосная установка -содержит насос высокого давления с плунжером 1 размещенным в цилиндре 2, и гидросистему уплотняющей среды, включаюдую источник низкого давления, например гидропневмоаккумулятор 3, подводящую гидролинию ,обратный клапан 5, запорную камеэу 6, щелевое уплотнение 7 между плунжером 1 и цилиндром 2, Подвод сжатого газа к гидоопневмоаккумулятору 3 осуществляется по ги д р о ли н и и 8 о

Насос высокого давления содержит также впускную гидроликию 9 с обратным клапаном 10 и каналом 11 з ципимдре 2, рабочую камеру 12, напор1

налом

чую ги дрели ИИ;0

дилиндре 2 и обратны -; кг- панок 15 Запорная камера 6 и рабочай камера 12 разделены пеоегорпдкой установленной подвижно 3 пределах запорной к.тмеры 6, загорн.эя камера 6 обэазована BHV гре ;-1ей кольцевой канав ой 6 в цилиг;дре 2, частью наружной поверхносГЦ плунжера 1 и подвижной персгосодкой в виде втулки 17, имеиои ей упг:отни- -ельные элементы 18 и 19. Поавод уплотняющей среды в за--юрную камеру 6 осуществляется через канал 20 в стенке цилиндра 2,

Насосная уц-.тачовка снабжена дополнительной камерой переменного объема, сообщенной каналом 21 с запор1ЮЙ камерой б и образованной расточкой 22 в цилиндре 2 и установлен-ным в ней поршнем 23, пружиной 2, оегулируемым уг-гором 25 и гидролинией связи 2б с NCTa--Jh-,KO.M уплотняющей с.реды, причем пружина 2 установлена я расточке 22 между поршнем 23 и регулируемым упором 25, а участок 27 с установле1- |ОЙ г-|рух;кной 24 каналом 28 а стенке цилиндра 2 сообщен с указанной г-идролинией свя зи 26, Длина / д -эметр расточки 22 VI место расположения канала 28 выбираются таким образом, итобы объем лоп-алните.-ьной .амяоы, (Ти крайнем 3 нижнем по чертежу положении поршня 23, был не менее объема рабочей камеры 12, что обеспечиваетвозможность изменения величины объемной подачи насоса от нуля до максимального ее значения для данного насоса. Насосная установка работает следующим образом. Для обеспечения максимальной вёличины объемной подачи поршень 23, регулируемый упором 25, смещается до упора в дно расточки 22. При это насосная установка работает в нерегулируемом режиме. В период такта всасывания плунжер 1 двигается влево (по чертежу} Уровень избыточного давления в гидросистеме уплотняющей среды установ лен больше, чем давление в рабочей камере 12 в период такта всасывания насоса на величину, обеспечивающую перемещение подвижной перегородки 17 в заданных пределах. Под действием указанного перепада давления между за-порной камерой 6 и рабочей камерой 12 перегородка, 17 перемещается вправо (по чертежу) до упора в торцовую часть кольцевой канав ки 16, Во время такта нагнетания плунжер 1 перемещается вправо (по чертежу) , и давление в рабочей камере 12 возрастает от впускного до уагнетательного, после чего рабочая жидкость из камеры 12 через канал ,14 и клапан 15 поступает в напорную гидролинию 13. Одновременно с нарастанием давле ния рабочей жидкости в рабочей камере 12.за счет подвижности перегородки 17, совершающей перемещение влево (по чертежу) под действием перепада давлений между рабочей камерой 12 и запорной камерой 6, в последней давление также возрастает. Перегородка 17 перемещается влево на величину, обусловленную снижаемостью жидкости в объеме запорной камеры 6 и уменьшением объема этой камеры на величину утечек уплотнякхцей среды через щелевое уплот нение 7 и поршень 23. Перепад давле ний между рабочей камерой 12 и запорной камерой 6 невелик, что при наличии уплотнительных элементов 18 и 19 практически полностью исключает перемешивание нагнетательной и уплотнительной жидкости. После заве 3 шения такта нагнетания цикл работы насоса повторяется. Для изменения величины подачи насосной установки необходимо переместить регулируемый упор 25 на некоторую величину от торцовой поверхности поршня 23. При этом в цикле нагнетания плунжер 1 перемещается вправо (по чертежу) и, когда давление в рабочей камере 12 возрастает от впускного до величины, достаточной для перемещения подвижной перегородки 17 влево (по чертежу) и поршня 23 вниз (по, чертежу) в сторону регулируемого упора 25, подвижная перегородка 17 и поршень 23 начинают одновременно перемещаться до контакта последнего в регулируемый упор 25. Рабочая жидкость все это время из рабочей камеры 12 будет поступать по зазору между плунжером 1 и цилиндром 2 в кольцевую канавку 16, воздействуя на перегородку 17. По окончании хода поршня 23 он упирается в регулируемый упор 25, давление в рабочей камере 12 начинает повышаться до нагнетательного, после чего рабочая жидкость из камеры 12 через канал 1 клапана 15 поступает в напорную гидролинию 13. Одновременно с нарастанием давления рабочей жидкости в камере. 12 за счет подвижности перегородки 17, совершающей перемещение влево (по чертежу) под действием перепада давлений между рабочей камеоой 12 и запорной камерой 6, в последней давление .также возрастает. Перегородка 17 перемещается влево на величину, обусловленную сжимаемостью жидкости в объеме запорной камеры 6 торцовой полости расточки 22 и уменьшением указанных объемов на величину утечек уплотняющей среды через щелевое уплотнение 7 и по зазору между поршнем 23 и расточкой 22. Таким образом, а напорную гидролинию 13 за каждый рабочий ход плунжера 1 будет поступать не полный рабочий объем, а объем уменьшенный на величину, описываемую поршнем 23 при его перемещении до регулируемого уПора 25. (с учетом сжимаемости жидкости в обьеме запорной камеры 6и расточке 22 и утечек уплотняющей среды через щелевое уплотнение 7и поршень 23 ). Таким образом, перемещая регулируемый упор 25 И тем самым изменяя объем расточки 22, можно изменять величину подачи насосной установки от номинальной величины до нуля.

При объеме расточки 22 до торца поршня 23 в такте нагнетания равной нулю, подача насоса равна номинальной величине; при объеме расточки 22 до торца поршня 23 (без учета утечек и сжимаемости жидкости) , равной рабочему объему вытесняемому плужеру 1 за один рабочий ход, величина подачи насосной установки будет равна . При промежуточных значениях величины объема расточки 22 ,на такте нагнетания величина подачи, выдаваемая насосом в напорную магистраль, будет соответственной. Изменение объема расточки 22 до торца поршня 23 происходит за счет перемещения регулируемого упора 25.

Цикл всасывания отличается от опи санного выше тем, что вначале будут перемещаться под действием давления источника уплотняодей среды и

пружины 2k поршень 23 вытесняя жидкость из расточки 22 через канал 21. Одновременно,вместе с поршнем 23 перемещается (вправо по чертежу) перегородка 17 до упора поршня 23 в торец расточки 22.. Далее перегородка 17 будет перемещаться вправо (по чертежу), как было описано выше, до упора в торцовую часть кольцевой канавки 18.

Все это время клапан 10 закрыт, и в рабочую камеру 12 поступает рабочая жидкость из полости кольцевой канавки 16 по зазору между плунжеDOM 1 и цилиндром..

Применение предлагаемой насосной установки позволяет решить задачу создания регулируемых насосов высоких давлений, предназначенных для нагнетания несмазывагощих жидкостей, -В том числе и воды, что существенно расширит функциональные возможности насосной установки.

НАСОСНАЯ УСТАНОВКА, по, авт. св. № 591624, отличаю.щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения регулирования величины ее объемной подачи, она снабжена дополнительной камерой переменного объема, сообщенной с запорной камерой и выполненной в виде расточки в цилиндре насоса с установленным в ней поршнем, пружиной и регулируемым упором, причем пружина установлена в расточке между поршнем и регулируе1 м упором, а участок расточки с установленной пружиной сообщен источником уплотняющей среды. ff rff 9