Поршневой насос Советский патент 1989 года по МПК F04B9/08 

сл

4;

х

У1

4

;о

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в поршневых насосах с пневматическим, гидравлическим и другими видами приводов.

Цель изобретения - упрощение конструкции насоса.

На фиг. 1 изображена пневмогидрав- лическая схема насоса; на фиг. 2 - схема работы насоса в режиме высокого давления в момент начала всасывания; на фиг. 3 - схема работы насоса в режиме высокого давления в момент начала нагнетания.

Поршневой насос содержит приводной пневмоцилиндр 1 с приводным поршнем 2, образуюш.им полости 3 и 4. Приводной пневмоцилиндр 1 соединен с воздушной магистралью при помощи пробки 5, золотника-переключателя 6 и золотника-распределителя 7. В пневмоцилиндре 1 установлены толкатели 8 и 9 переключателя 10. Приводной поршень 2 соединен с рабочим поршнем И при помощи штока 12. Рабочий поршень 11 установлен в корпусе 13 с образованием рабочих полостей 14 и 15, соединенных с всасывающей магистралью 16 при помощи всасывающих клапанов 17 и 18, а с нагнетательной магистралью 19 - при помощи нагнетательных клапанов 20, 21 и 22.

Полости 14 и 15 соединены между собой золотниковым распределителем 23, установленным в полости 24 корпуса 13. В момент включения его в работу он отжат пружиной 25 в крайнее правое положение и разъединяет полости 14 и 15.

При работе насоса в режиме низкого давления усилие пружины 25 уравновещи- вается давлением нагнетания жидкости из магист.рали 26.

Всасывающая 16 и нагнетательная 19 магистрали соединены магистралью 27, в которой установлен запорный клапан 28 и которая связана с предохранительным клапаном 29.

Диаметр штока 12 выбирают из условия

,

1ь

где d - диаметр штока 12;

Dl коэффициент усиления при работе

насоса в режиме низкого давления;

D

- коэффициент усиления при работе насоса в режиме высокого давления;

/)|-диаметр приводного порщня 2;

DI - диаметр рабочего поршня 11.

Насос работает следующим образом.

Режим низкого давления в диапазоне от О до 2,5 МПа.

На фиг. 1 насос изображен в момент, когда поршни 2 и 11 находятся в крайнем левом положении. Сжатый воздух через открытую пробку 5 поступает в полости

золотника-переключателя 6 и золотника-распределителя 7. Поршень 2, дойдя до крайнего левого положения, своим торцом нажимает на толкатель 9 переключателя 10, который, двигаясь влево, нажимает на правый торец золотника-переключателя 6, перебрасывающий золотник-распределитель 7, который начинает пропускать сжатый воздух в полость пневмоцилиндра 1, а полость 4 соеQ диняет с атмосферой.

Поршни 2 и 11 начинают двигаться в крайнее правое положение, при этом жидкость из всасывающей магистрали 16 поступает во всасывающую полость под всасывающие клапаны 17 и 18. В этом поло5 жении через всасывающий клапан 18 происходит заполнение полости 15, из полости 14 производится нагнетание перекачиваемой жидкости в нагнетательную магистраль 19 через нагнетательные клапаны 21

Q и 22. Клапаны 17 и 20 при этом закрыты. Когда поршень 2 приходит в крайнее правое положение и нажимает своим торцом на толкатель 8 переключателя 10, последний, двигаясь влево, нажимает на левый торец золотника-переключателя 6, который перебра5 сывает золотник-распределитель 7, пропускающий сжатый воздух в полость 4 пневмо- цилиндра 1, а полость 3 соединяющий с атмосферой.

Поршни 2 и 11 начинают двигаться в крайнее левое положение, при этом происхо0 дит заполнение полости 14, а из полости 15 происходит нагнетание перекачиваемой жидкости в нагнетательную магистраль 19 через нагнетательные клапаны 20 и 22. Клапаны 18 и 21 при этом закрыты. Поршни 2 и 11 приходят в крайнее левое положение и цикл

5 повторяется.

Поршень 11, двигаясь в режиме возвратно-поступательного движения, попеременно производит всасывание и нагнетание перекачиваемой жидкости, которая через нагне0 тательные клапаны 20 и 2 поступает в магистраль 19. При превышении давления, настроенного предохранительным клапаном 29, жидкость по магистрали 27 сливается во всасывающую магистраль 16. Сброс давления из нагнетательной магистрали 19 произ5 водится запорным клапаном 28, жидкость из которого сливается во всасывающую магистраль 16.

При достижении давления в- напорной магистрали 2,5 МПа золотник 23, преодолевая усилие пружины 25, занимает крайнее

левое положение. Полости 14 и 15 соединяются с полостью 24.

Далее насос начинает работать в режиме высокого давления.

При работе насоса в режиме низкого давления при возвратно-поступательном движении поршня 11 в полостях 14 и 15 производится попеременное всасывание и нагнетание перекачиваемой жидкости.

5

При работе насоса в режиме давления при возвратно-поступательном движении поршня 11 производится следующее: при движении поршня 11 в крайнее левое положение - только всасывание перекачиваемой жидкости в полость 14 (фиг. 2); при движении поршня 11 в крайнее правое положение - нагнетание перекачиваемой жидкости в нагнетательную магистраль 19 и полость 15.

При движении поршня 11 влево происходит всасывание перекачиваемой жидкости в полость 14 как из всасываюшей магистрали 16, так и из полости 15.

Из полости 15 происходит перетекание жидкости в полость 14 по полости 24 под действием сил движения поршня 11. Практически вся жидкость из штоковой полости 15 перетекает в полость 14, а остальной объем полости 14 заполняется из всасывающей магистрали 16. При этом клапаны 20, 21 и 18 закрыты.

При движении поршня 11 вправо всасы- ваюшие клапаны 17 и 18 закрываются давлением жидкости нагнетания, а клапаны 20 и 21 открываются, при этом в напорную магистраль 19 поступает объем, равный разнице объемов поршневой 14 и штоковой 15 полостей, а остальной объем жидкости из поршневой полости 14 заполняет штоковую полость 15.

Далее цикл повторяется в обратном порядке.

Таким образом, насос при работе в режиме высокого давления работает как насос одностороннего действия. В этом случае функцию вытеснителя жидкости выполняет шток 12, соединяющий поршни 2 и 11.

Формула изобретения

Поршневой насос, содержащий приводную камеру с поршнем, при помощи штока связанным с рабочим поршнем, установленным в рабочей камере с образованием двух полостей со всасывающими и нагне- гательными клапанами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, насос снабжен золотниковым распределителем, установленным с возможностью сообщения рабочих полостей между собой, при этом диаметр штока связан с диаметром рабочего поршня следующим соотнощением:

0

5

D

i D21ь

где -коэффициент усиления при ра.

d D,

D2

боте насоса в режиме низкого давления;

коэффициент усиления при работе насоса в режиме высокого давления; диаметр штока;

диаметр приводного поршня; диаметр рабочего поршня.

Изобретение может быть использовано в поршневых насосах с пневматическим, гидравлическим и другими видами приводов. Цель изобретения - упрощение конструкции насоса. Поршень 2 приводной камеры 1 при помощи штока 12 соединен с рабочим поршнем 11, который установлен в рабочей камере 13 с образованием двух полостей 14,15 со всасывающими и нагнетательными клапанами 17,18 и 20,21,22. Золотниковый распределитель 7 установлен с возможностью сообщения полостей 14,15 между собой. 3 ил.

/

.г

Г/

J8 7

Фие. 5