Гидроприводной возвратно-поступательный насос Советский патент 1984 года по МПК F04B9/08 

Изобретение относится к насосостроению, в частнос и к насосам с гидравлическим приводом, предназначенным для перекачивания сред ,с широко меняющимися физико-механическими свойствами,.преимущественно при выполнении буровых pa6ot.

Известен гидроприводной возвратно-поступательньй насос, включающий два рабочих цилиндра с подвижными вытеснителями, реверсивное устройство и синхронизатор движения вытеснителей цилиндрой, выполненный в виде гибкой нити опирающейся на неподвиж но закрепленные вращающиеся блоки 1.В этом насосе невозможно осуществить одновременное движение выстеснителей цилиндров в одну сторону в момент реверса, что снижает степень равномерности его подачи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроприводной возвратно-поступательный насос, содержащий два рабочих цилиндра с подвижными вытеснителями, два силовых цилиндра, щтоки которых механически связаны с вытеснителями, реверсивное гидроуправляемое устройство с меха;низмом его переключения в виде кулачка на штоке одного из силовых цилиндров, синхронизатор движения вытеснителей, при этом рабочие полости силовых цилиндров сообщены через реверсивное устройство с источником питания и сливом 2,

Наличие упругого звена в известном насосе обеспечивает возможность одновременного движения вытеснителей в одну сторону в момент реверса, что повьппает степень равномерности его подачи. Однако упругое звено сообщает насосу также ряд отрицательных качеств, а именно: наличие затухающих гармонических колебаний подвижной платформы синхронизатора, которые передаются выходному потоку, способствуя его неравномерности в момент реверса; наличие знакопеременной нагрузки на синхронизатор, что снижает долговечность, а следовательно, надежность работы насоса.

Цель изобретения - повьшение степени равномерности подачи насоса и его надежности в работе.

Поставленная цель достигается тем что в гидроприводном возвратно-поступательном насосе, содержащем два рабочих цилиндра с подвижными вытеснителями, два силовых цилиндра, штоки которых механически связаны с вытеснителями, реверсивное гидроуправляемое устройство с механизмом его переключения в виде кулачка на штоке одного из силовых цилиндров, синхронизатор движения вытеснителей, при этом рабочие полости силовых цилиндров сообщены через реверсивное устройство с 1сточником питания и сливом, механизм переключения выполнен в виде двух трехпозиционных четырехлинейных распределителей, кулачок управления - двухпрофильным, а реверсивное устройство - в виде двух двухпозиционньк четырехлинейных распределителей с двумя полостями управления, первая из которых сообщена

с одним из трехпозиционных распределителей, вторая - с другим, а синхронизатор движения вытеснителей выполнен в виде качающейся кулисы. Кроме Т.ОГО, в линии связи одного

из двухпозиционных распределителей с источником питания может быть дополнительно установлен дроссель.

На чертеже схематически изображен гидроприводной возвратно-поступательный насос.

Он содержит рабочие цилиндры 1 и 2 промывочной части, силовые цилиндры 3 и 4, реверсивное устройство, выполненное в виде двух четырехлинейных ДВУХПОЗИЩ1ОНН1ЛХ распределителей 5 и 6, осуществляющих раздельное управление силовыми цилиндрами. Рабочие цилиндры 1 и 2, в которых расположены подвижные вытеснители 7

и 8, соединены всасьщшощими 9-12 и нагнетательными 13 - 16 клапанами с баком и гидродвигателем соответственно (не показаны). Вытеснители рабочих цилиндров 7 и 8 жестко скреплены с вытеснителями 17 и 18 сИловых

цилиндров, которые скреплены между собой синхронизатором, вьшолненным в виде касающейся кулисы 19, установленной с возможностью плоско-параллельного движения. Для этого она снабжена ползунами 20 и 21, а центр вращения кулисы имеет возможность перемещаться вдоль оси вытеснителей в направляющих 22,

Устройство управления вьшолнено в виде двух четьфехлинейных трехпозидионных распределителей 23 и 24, каждый из которых установлен в соответствующей позигщи реверса (на

пути движения вытеснителя) и взаимодействует с двухпрофильным кулачком 25, жестко закрепленным на штоке одного из силовых цилиндров 3 и 4. Одноименные полости 26-29 управления распределителей 5 и 6 реверсивного устройства соединены с соответствующими распределителями 23 и 24 устройства управления.

Приводная среда подается в силовые цилиндры 3 и 4 и в устройство управления от гидронасоса 30, снабженного предохранительным клапаном 31 и манометром 32.

Перекачиваемая среда поступает в рабочие камеры через всасьшающий коллектор 33, соединенный со штойовыми полостями 34 и 35 и всасьтанщим колпаком 36. Надклапанные полости нагнетательных клапанов 13 - 16 соединены между собой нагнетательным .коллектором 37. В нагнетательной линии силового цилиндра 3, шток которого несет кулачок 25, установлен дроссель 38, исключающий возможность рассогласования положений штоков силовых цилиндров 3 и 4 и центра кулисы 19 (благодаря дросселю 38 центр вращення кулисы 19 постоянно прижат в-одном из крайних положений).

Гидроприводной возвратно-поступа тельный насос работает следукщим образом.

В установившемся режиме работы насоса распределители 5. и 6 в момент начала рассмотрения работы занимают одно из своих крайних фиксированных лоложений, и приводная среда от гидронасоса 30 поступает в противоположные полости силовых цилиндров 3 и 4, например, в нижнюю полость цилиндра 3 и в верхнюю полость цилиндра 4 (по чертежу). Штоки силовых цилиндров воздействуют на вытеснители 7 и 8, которые, перемещаясь, осуществляют нагнетание перекачиваемой среды в коллектор 37 через клапаны 14 и 16 Синхронизатором движения вытеснителей цилиндров является кулиса 19,

центр вращения которой в начальный момент занимает крайнее нижнее положение (по чертежу). В конце хода вытеснителей 7 и 8 на первой позиции, реверса кулачок 25 своей первой ступенью воздействует на толкатель распределителя 23, который занимает при этом среднее положение, что приводит к переключению линий нагнетания и слива распределителя 6 и реверсу цилиндра 4. С этого момента вытеснители 17 и 18 движутся одновременно вверх на величину Ь. На такую же величину перемещается вверх и центр кулисы 19 в направляющих 22, Затем кулачок 25 воздействует на толкатель расйределителя 23 своей второй ступенью, в результате чего распределитель 23 занимает на время (пока воздействует кулачок 25) крайнее левое положение. Этого окажется достаточно для того, чтобы переключить распределитель 5 и произвести реверс цилиндра 3. С этого момента вытеснитель 17 начинает движение вниз, а вытеснитель 18 продолжает движение вверх. Кулиса 19 начинает поворот вокруг своего центра, находящегося в верхней крайней точке. С приходом кулач0 ка 25 на вторую позицию реверса кулачок воздействует на толкатель распределителя 24, который переключает распределитель 6 и реверсирует цилиндр 4. С этого момента вытеснители 7 и 8 и центр вращения кулисы 19 начинают одновременное перемещение вниз на величину Ь, которая определяется расстоянием между ступенями кулачка 25. При воздействии второй ступени кулачка на толкатель распределителя 24 переключается распределитель 5 реверсируется цилиндр 3 на движение вытеснителя 7 вверх и цикл работы повторяется

Таким образом, синхронизатор движения вытеснителей не содержит накопителей энергии. Это повышает степень равномерности подачи насоса и его надежность в работе.

1. ГИДРОПРИВОДНОЙ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫЙ НАСОС, содержащий два рабочих цилиндр а с подвижными вытеснителями, два силовых цилиндра, штоки которых механически связаны с вытеснителями, реверсивное гидроуправляемое устройство с механизмом его переключения в виде кулачка на ;штоке одного из силовых цилиндров, синхронизатор движения вытеснителей, при этом рабочие полости силовых цилиндров сообщены через реверсивное устройство с источником питания и сливом, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности подачи насоса, механизм переключения выполнен в виде двух трехпозиционных четырехлинейных распределителей, кулачок уп р1авленйй - двухпрофильньм а реверсивное устройство - в виде двух двухпози1щонных четырехлинейных распределителей с двумя полостями управления, первая из которых сообщена с одним из трехпозиционных распределителей, вторая - с другим, а синхронизатор движения выстесни: телей выполнен в ввде качающейся кулисы. (Л к .,: 2. Насос поПг 1, о тли чаю : щ и и с я тем, что в линии связи од, ного из двухпоаиционных распределис с: телей с источником питания дополнительно установлен дроссель. 00 |i 4; 00