Аксиально-поршневой регулируемый насос Советский патент 1984 года по МПК F04B1/28 

Изобретение относится к насосостроению, в частности к аксиально-поршневым регулируемым насосам с неподвижным блоком цилиндров, и предназначено для перекачивания воды и других маловязких жидкостей.

Известен аксиально-поршневой регулируемый насос, содержаш.ий корпус, разделенный перемычкой на гидравлическую и приводную части, неподвижный блок цилиндров, приводной вал, связанный с наклонной шайбой, на которой с помош.ью подшипников установлена качающаяся обойма, соединенная через шатуны с поршнями, размещенными в цилиндрах блока цилиндров с образованием рабочих камер, механизм для исключения проворота обоймы, включающий направляющие элементы, механизм регулирования угла наклона наклонной шайбы, размеш,енный на приводном валу, и торцовую крышку,закрепленную на блоке цилиндров и имеющую каналы подвода и отвода рабочей среды, размещенные с возможностью поочередного сообщения через распределительное устройство с рабочими камерами 1

Недостатком известного насоса являются его относительно большие -габаритные размеры, что обусловлено тем, что средства герметизации гидравлической и приводной частей насоса выполнены индивидуальными для каждой поршневой группы.

Кроме того, распределение перекачиваемой среды в насосе осуществляется с помощью обратных клапанов, что несколько снижает эффективность его работы.

Цель изобретения. - уменьшение габаритов и повышение эффективности работы насоса.

Указанная цель достигается тем, что в аксиально-поршневом регулируемом насосе, содержащем корпус, разделенный перемычкой на гид равлическую и приводную части, неподвижный блок цилиндров, приводной вал, связанный с наклонной шайбой, на которой с помощью подшипников установлена качающаяся обойма, соединенная через шатуны с поршнями, размещенными в цилиндрах блока цилиндров с образованием рабочих камер, механизм для исключения проворота обоймы, включающий направляющие элементы, механизм регулирования угла наклона наклонной шайбы, размещенный на приводном валу, и торцовую крышку, закрепленную на блоке цилиндров и имеющую каналы подвода и отвода перекачиваемой среды, размещенные с возможностью поочередного сообщения через распределительное устройство с рабочими камерами, перемычка выполнена со сферической внутренней поверхностью, сопряженной с периферийной поверхностью качающейся обоймы, а распределительное устройство вьшолнено в виде диска с двумя сквозными серповидными окнами, расположенного между блоком цилиндров и торцовой крыщкой

с гарантированным зазором и связанного с приводным валом для совместного вращения.

Кроме того, механизм для исключения проворота обоймы выполнен в виде роликовых ограничителей, закрепленных на блоке цилиндров с возможностью взаимодействия с направляющими элементами, выполненными в виде секторов, закрепленных на качающейся обойме, а каналы подвода и отвода размещены на разных расстояниях от оси приводного вала.

На фиг. 1 изображен аксиально-поршневой регулируемый насос, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4- сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг. 4; на фиг. 7 - направляющий элемент, вид сверху; на фиг. 8 - диск распределительного устройства, вид со стороны блока цилиндров; на фиг. 9 - то же, вид со стороны торцовой крыщки.

Аксиально-поршневой регулируемый насос содержит корпус 1 с крыщкой 2, неподвижный блок 3 цилиндров, приводной вал 4, установленный на трех опорах, две из которых (подшипник 5 и подвижная опора 6, сопряженная с валом через подшипник 7 и нажимной диск 8) расположены в приводной части насоса, а третья опора (подшипник 9) расположена в его гидравлической части. Приводной вал 4 при помощи пальца 10 связан с наклонной шайбой 11, на которой при помощи подщипников 12 и 13 установлена качающаядя обойма 14, снабженная механизмом для исключения ее проворота, включающим роликовые ограничители 15, закрепленные на блоке 3 цилиндров с возможностью взаимодействия с направляющими элементами в виде секторов 16, закрепленных на качающейся обойме 14 с помощью пальцев 17, оси которых расположены в плоскости, проходящей в центре качания обоймы 14. Угол конуса сСроликового ограничителя 15 равен углу оС секторов 16 (фиг. 6 и 7). Приводная часть насоса отделена от его гидравлической части при помощи имеющей сферическую внутреннюю поверхность 18 перемычки, состоящей из двух деталей 19 и 20, сопряженной с периферийной поверхностью качающейся обоймы 14, а также имеющей сферическую поверхность. В зоне сопряжения указанных деталей установлено уплотнение 21. В зоне сопряжения наклонной шайбы 11 с приводным валом 4 установлено уплотнение 22, а в зоне сопряжения наклонной шайбы 11 с качающейся обоймой 14 - уплотнение 23. Подщипник 9 защищен от попадания в него перекачиваемой, среды уплотнениями 24 и 25. Подшипник 5 защищен от внешней среды уплотнением 26. Качающаяся обойма 14 соединена щатунами 27 с поршнями 28, размещенными В цилиндрах блока 3 цилиндров с образова-. нием рабочих камер 29. К блоку 3 цилиндров прикреплена торцовая крышка 30, имеющая ко.1ьцевые каналы 31 и 32 подвода и отвода перекачивавмой среды, размещенные на разных расстояниях от оси приводного вала с возможностью поочередного сообщения с рабочими камерами 29 через распределительное устройство в виде диска 33 с двумя сквозными серповидными окнами 34 и 35, расположенного между блоком 3 цилиндров и торцовой крышкой 30 с гарантированным торцовым зазором и связанного с приводным валом 4 при помощи пальца 36 для совместного вращения. Гарантированный торцовый зазор между распределительным диском 33 блоком 3 цилиндров и торцовой крыщкой 30 обеспечивается дистанционным кольцом 37, устанавливаемым в распор между блоком 3 цилиндров и торцовой крыщкой 30. Наклонная щайба 11 соединена с нажимным диском 8 при помощи тяги 38 и пальцев 39, а нажимной диск 8 при помощи щпонки 40 соединен с приводным валом 4. Подвижная опора 6 при помощи пальцев 41 соединена с нижним плечом в виде вилки 42 рычага 43, соединенного с корпусом 1 при помощи оси 44. Рычаг 43 при помощи тяги 45 соединяется с механизмом управления (не показан). Устройство работает следующим образом. При вращении приводного na.ia 4 одновременло с ним приводятся во вращение нажимной диск 8, наклонная шайба 11 и распределительный диск 33, при этом качающаяся обойма 14, имеющая устройство для исключения ее проворота в виде роликовых ограничителей 15, взаимодействующих с направляющими элементами-секторами 16, соверщает сложное прецессионное движение, что обеспечивает возвратно-поступательное движение порщней 28 в блоке 3 цилиндров, связанных с к;1чаю1це11ся обоймой 14 при помощи шатунов 27. При возвратно-поступательном движении поршней 28 объем рабочих камер 29 периодически увеличивается (такт всасывания) и уменьшается (такт нагнетания). Fla такте всасывания перекачиваемая среда из канала 31 подвода торцовой крышки 30 через серповидное окно 34 распределительного диска 33 поступает в рабочую камеру 29. а на такте нагнетания нерекачиваемая cpcui из рабочих камер 29 поршнями 28 иытосняп я через серповидное окно 35 раснределитс-и.ного диска 33 в канал 32 отвода торцовой кршп ки 30 и далее к потребителю. Регулирование объемной подачи насоса осуществляется регулированием его рабочего объема, что достигается перемещением при помощи рычага 43 подвижной опоры 6 и изменением, в результате этого перемещения, угла наклона наклонной щайбы 11, поскольку последняя связана с подвижной опорой при помощи тяги 38. Изменение угла наклонной шайбы II приводит к сиихронпому изменению угла наклона качакшимЧся обоймы 14 и изменению величины хода nojiHiней 28 в цилиндрах блока 3 цнлипдров, т. е. к изменению величины рабочего объема насоса. При работе насоса средства уплотшмшя обеспечивают отделение его приводной ч.и.ти, заполненной жидкостью с высокими смазывающими свойствами, от гидравлической части, предназначенной для перекачивания воды и других маловязких жидкостей; имею щих низкие смазывающие свойства. Размо щение средств уплотнения практически в одной зоне (зоне расположения наклонной шайбы) и отказ от индивидуальных средств уплотнения каждой поршневой группы позволит существенно сократить габаритные размеры предлагаемого насоса, а введение торцового распределительного устройства повысит эффективность его работы J9 38 5в20 -Н ,q, (У, Pwa/ 77

1. АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ НАСОС, содержащий корпус, разделенный перемычкой на гидравлическую и приводную части, неподвТйжный блок цилиндров, приводной вал, связанный с наклонной шайбой, на которой с помощью подщипников установлена качающаяся обойма, соединенная через щатуны с порщнями, размещенными в цилиндрах блока цилиндров с образованием рабочих камер, механизм для исключения проворота обоймы, , включающий направляющие элементы, механизм регулированияугла наклона наклонной щайбы, размещенный на приводном валу. и торцовую крышку, закрепленную на блоке цилиндров и имеющую каналы подвода и отвода перекачиваемой среды, размещенные с возможностью поочередного сообщения через распределительное устройство с рабочими камерами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения эффективности работы, перемычка выполнена со сферической внутренней поверхностью, сопряженной с периферийной поверхностью качающейся обоймы, а распределительное устройство выполнено в виде диска, с двумя сквозными серповидными окнами, расположенного между блоком цилиндров и торцовой крышкой с гарантированным зазором и связанного с приводным валом для совi местного вращения. 2.Насос по п. 1, отличающийся тем, что (Л механизм для исключения проворота обоймы выполнен в виде роликовых ограничителей, закрепленных на блоке цилиндров с возможностью взаимодействия с направляющими элементами, выполненными в виде секторов, закрепленных на качающейся обойме. 3.Насос по п. 1, отличающийся тем, что каналы подвода и отвода размещены на 1с разных расстояниях от оси приводного вала. со со

W

Й/гг

W

В 6 повернуто

Фи(г.5

В-В

/6

w

JZ

Фиг,5

J/

.б

J

35

Фиг.9