Насос Советский патент 1987 года по МПК F04B15/02 

Изобро гсиис относится к насосо- строенню, в частности к поршневым насосам, предназначенным для перекачивания жидкости с твердыми включе- ниями,

Целью изобретения является повышение КПЛ насоса путем обеспечения 11ерекл1очения распределительного устройства после остановки пори1ня в по- ложениях нижней и верхней мертвых точек его движения.

На фиг. 1 изобра.жена конструктивная схема насоса , на фиг. 2 - конструктивная схем;1 привода поворотной зас-чо1п:п рас1тр( 1елительного золотника;, на ф;11 . ) -- кинематическая схема приио,1,а поршня при различных угловых положениях кривошипа;на фиг.4 схема распроделент1я перекачиваемой сред.ы при прямом ходе поршня , на фиг. 5 - то же, при обратном ходе пор1:1ня , Tia фиг. 6 - то же, при прямом xo;ic riopiJiHH и измененном направлении перекачивания, на фиг. 7 - то же, при обратном ходе поршня и измененном напратчпрнии перекачивания.

1ас:ос двустороннет о действия содержит Kopjrvc I, рабочий цилиндр 2, поршент, 3 со пп оком 4, с.вязанный с установленным на направляющей 5 ползуном 6 криво1111 пно-1 1атуиного механизма для привод,а поршня 3, включающего кривошип 7, 1 гатун R с роликом 9 и штангу 10, шарнирно связанную с роликом 9 шатуна 8 и ползуном 6, Ролик 9 шатуна 8 установлен с возможностью н ,111модействия с закрепленным на кор;:уг I пазовым кулачк(зм 1 1 , имеющим :;( 1Г1 рлл .пый ггрямолинейный и расположенные по его концам два криволинейных участка профиля паза. Насос имеет распределительное устройство , вкл:пчя;о1че( четырехлинейный крановой золотник 12 с поворотной заслонкой 13, кинематически связанно с приводом поршня 3 при помощи зубчатой передачи, включающей закрепленный на двуплечем рычаге 14 зубчатый сектор 15 и входящее во взаимодейст- вне с ним и связанное при помощи муфты 16 с поворотной заслонкой 13 зубчатое колесо 17, установленное на валу 18, причем двуплечий рычаг 14 установлен с возможностью качания от носительно корпуса 1 для попеременного взаимодействия каждого из плеч с роликом 9 шатуна 8 при переходе последнего на криволинейный участок

профиля паза кулачка 11. Криволинейные участки не1 1тральной линии профиля паза кулачка 1 1 выполнены ITO радиусу, проведенному из центра шарнира, связывающего штангу 10 с ползуном 6, при положениях последнего, соответствующих нижней и верхней мартвым точкам движения поршня 3. Муфта 16 установлена на квадратных хвостовиках вала 18 и поворотной заслонки 13 с возможностью осевого смещения в сторону зубчатого колеса 17, при осевом смещении муфты 16 в крайнее положение поворотная заслонка 13 может быть повернута ключом на 90 для изменения направления перекачивания. КрановьвЧ золотник 12 подключен трубопроводами 19 и 20 к внешней гидросистеме, а трубопроводами 21 и 22 - к рабочим камерам 23 и 24 рабочего цилиндра 2.

При вращении кривошипа 7, например, по часовой стрелке (фиг. 3) при нахождении центра шарнира кривошипа 7 в точке 25 ролик 9, ползун 6 и поршень 3 переместятся соответственно в 26, 27 и 28. При последующем дрижении кривошипа 7 от точки 25 к точке 29 ролик 9 движется по криволинейному участку паза кулачка 11 от точки 26 к точке 30, а ползун 6 и поршень 3 остаются в точках 27 и 28 соответственно. На этом участке паза кулачка t1 ролик 9 вместе со штангой 10 поворачивается вокруг центра шарнира ползуна 6 и БзаимодейстБует с изогнутым концом двуплечего рьтага 1А, который перемещается в положение изображенное на фиг. 1 пунктиром. При перемещении кривошипа 7 из точки 29 в точку 31 ролик 9 возвращается в точку 26, а ползун 6 и порп)ень 3 остаются неподвижными. При перемещении кривошипа 7 из точки 31 в 32 .ролик 9, ползун 6 и поршень 3 перемещаются соответственно в точки 33, 34 и 35. При последующем перемещении кривошипа 7 из точки 32 в точку 36 ролик 9 из точки 33 перемещается в точку 37 и взаимодействует при этом с другим плечом двуплечего рычага 14, перемещая его в положение, показанное на фиг. 1 сплошной линией. При движении кривошипа 7 из точки 36 в точку 38 ролик 9 возвращается в точку 33, а ползун 6 и поршень 3 остаются неподвижными. Последующее перемещение кривошипа из точки 38 в

точку 25 вызывает перемещение поршн из точки 35 в точку 28, и далее прцесс повторяется по указанной схеме

Насос работает следующим образом

При вращении кривошипа 7 поршень 3 перемещается в сторону увеличения объема рабочей камеры 23 и уменьшения объема рабочей камеры 24 рабочего цилиндра 2, как это показано стрелкой на фиг. 4, при этом поворотная заслонка 13 кранового золотника 12 находится в положении, при котором рабочая камера 23 трубопроводом 22 сообщается с трубопроводом 19, п одключенным к емкости с перекачиваемой рабочей жидкостью, а рабочая камера 24 трубопроводом 21 сообщается с трубопроводом 20, подключенным к потребителю. В рабочей камере 23 происходит такт всасывания, а в рабочей камере 24 - такт нагнетания. При движении ролика 9 по криволинейному участку паза кулачка 11 от точки 26 до точки 30 (фиг, 3) после остановки поршня 3 в то-1ке 28 ролик 9 взаимодействует с изогнутым концом двуплечего рычага 14 и поворачивает этот рычаг 14 и связанный с ним зубчатый сектор 15, что приводит к повороту зубчатого пояса 17 и связанно с ним поворотной заслонки 13 кранового золотника 12 на угол 90 в положение, показанное на фиг, 5, Дальнейшее вращение кривошипа приводит к перемещению поршня 3 в сторону увеличения объема рабочей камеры 24 и

уменьшению ооъема рабочей камеры 23 рабочего цилиндра 2, как это показано стрелкой на фиг, 5, при этом поворотная заслонка 13 кранового золотника 12 находится в положении, при котором рабочая камера 24 трубопроводом 21 сообщается с трубопроводом 19, а рабочая камера 23 трубопро водом 22 сообщается с трубопроводом 20. В рабочей камере 24 происходит такт всасывания, а в рабочей камере. 23 - такт нагнетания. При движении ролика по криволинейному участку ца- за кулачка 11 от точки 33 до точки 37 (фиг. 3) после остановки поршня 3 в точке 35 ролик 9 взаимодействует с другим изогнутым концом двуплечего рычага 14 и поворачивает этот рычаг 14 и связанный с ним зубчатый сектор 15 в другое крайнее положение, что приводит к повороту зубчатого колеса 17 и связанной с ним поворот

ной заслонки 13 кранового золотника 12 на угол 90° в положение, показанное на фиг, 4, Далее циклы повторяются. При необходимости изменения направления перекачивания производят отвод муфты 16 в сторону зубчатого колеса 16, поворачивают ключом за квадратный хвостовик поворотную заслонку 13 кранового золотника 12 на 90 и вновь соединяют хвостовики вала 18 и поворотной заслонки 3 муфтой 16,

Далее насос может работать с изме- нением направления перекачивания, при этом все циклы работы полностью соответствуют описанным. Схемы распределения в этом режиме изображены на фиг, 6 и 7,

20

Формула изобретения

0

5

0

5

5

1, Насос двустороннего действия, содержащий корпус, рабочие цилиндр, 25 поршень со штоком, связанный с ползуном кривошипно-шатунного механизма для привода поршня, и распределительное устройство, вк.точающее четырехлинейный крановый золотник с поворотной заслонкой, кинематически связанной с приводом поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем обеспечения переключения распределительного устройства после остановки поршня в положениях нижней и верхней мертвых точек его движения, насос снабжен закрепленным на корпусе пазовым кулачком, имеющим центральный прямолинейный и расположенные по его краям два криволинейных участка профиля паза, роликом установленным на шатуне с возможностью взаимодействия с профилированным пазом кулачка, и штангой, шар- нирно связанной с роликом шатуна и ползуном, а кинематическая связь поворотной заслонки с приводом поршня выполнена в виде двуплечего рычага, механически соединенного с заслонкой и установленного с возможностью качания относительно корпуса для попеременного взаимодействия каждого из плеч с роликом шатуна при переходе последнего на соответствующий криволинейный участок профиля паза рсулач- ка.

0

2, Насос по п, 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что кривол|п е1 11ЫР

участки оси симметрии профиля паза кулачка выполнены по дуге окружности с радиус(5м, проведенным из центра шарнира, связывающего штангу с ползуном, в положениях последнего, соответствующих нижней и верхней мертвым точкам двгасения поршня.

3. Насос по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональньгх возможностей

13А31016

путем обеспечения изменения направления перекачивания без пересоединения гидролиний внешней т идросистемы, механическое соединение двуплечего рычага с поворотной заслонкой выполнено при помощи зубчатой передачи, включающей закрепленный на рычаге зубчатьш сектор и входящее во взаимо- 10 действие с ним и связанное при помощи муфты с поворотной заслонкой зубчатое колесо.

Изобретение м.б. использовано для перекачивания жидкости с твердыми включениями и позволяет повысить КПД насоса. Пазовый кулачок закреплен на корпусе 1 и имеет прямолинейный и два криволинейных участка профиля паза. Ролик 9 установлен на шатуне 8 с возможностью взаимодействия с профилированным пазовым кулачком. Штанга Ю шарнирно связана с роликом и ползуном 6. Механическое соединение двуплечего рычага 14 с поворотной заслонкой 13 выполнено при помощи зубчатой передачи. Такое выполнение позволяет обеспечить переключение распределительного устр- ва после остановки поршня в положениях нижней и верхней мертвых точек его движения и обеспечить изменение направления перекачивания без пере- соединеиия гидролиний внешней гидросистемы. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. & (Л 9 10 6 11 1 со 4 СО

S8

ъб v4V /

j

Фиг.

Нагнетание

/3

dCQCtilBOHUe i

нагнетание

Фиг. 5

BcQCo/ffaMue

J

Нагнетание

«

tj

ЬсасыВание

(Риг.б

и

21

/Нагнетание

Редактор С.Пекарь

Составитель В.Чашкин

Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Заказ 4623/34Тираж 574Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Л/5

Произв(1лс-твеин(1-11олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.1