Двухцилиндровый насос для вязких жидкостей Советский патент 1989 года по МПК F04B15/02 

fS If

0uz.Z

О4

3149

Изобретение относится к насосо- строению, в частности к поршневым насосам для вязких и неоднородных жидкостей.

Цель изобретения - сокращение времени переключения распределительного устройства и снижение динамических нагрузок путем достижения максимальной скорости качания в средней зоне пути поворота и снижения этой скорое ти на конечных участках пути.

На фиг. 1-4 показаны схемы привода распределительного патрубка, варианты исполнения; на фиг. 5 - на- риант схемы привода ра спределитель- патрубка с использованием пвух гидроцилиндровJ на фиг- 6 - диаграмма скорости перемещения распредели-- тельного патрубка.

Двухцилиндровый насос пля вязких жидкостей содержит раму 1, распое- делительное устройство для попеременного соединения одного из двух рабочих цилиндров (не показаны) с на- гнетательным трубопроводом (не показан) , включающее установленный с возможностью качания с -переменной скоростью вокруг неподвижной оси 2 между двумя конечными положениями . патрубок 3 (патрубок 3 показан в одном конечном положении, второе положение симметрично среднему положению показанному в вертикальной плоскости проходящей через ось 2 качания), имеющий рычаг 4 для кинематической связи с выходным звеном 5 приводного узла, имеющего по меньщей мере один гидроцилиндр 6 с поршнем 7, кинематическая связь между выходным звеном 5 приводного узла и рычагом 4 распре Делительного патрубка 3 вьшолнена при помощи по меньшей мере .одного передаточного звена, соединенного с каждым из указанньк элементов при помощи шарнирного соединения, уста- новленного с возможностью постоянного изменения эффективной длины плеча рычага 4 патрубка 3 при повороте последнего.

Передаточное звено может быть выполнено в виде коромысла 8, ось 9 поворота которого, закреплена на раме 1, как это показано на фиг. 1. В зтом случае шарнирное соединение пе- редаточного звена - коромысла 8 с )ычагом 4 распределительного патрубка 3 -выполнено в виде втулки 10, обхватывающей рйчаг 4 и закрепленной

на коромысле 8 с возможностью поворота.

I Приводной узел может быть снабжен зубчатой реечной передачей, рейка 11 которой связана с поршнями 12 гидроцилиндра- 13, а зубчатое колесо 14 соединено с коромыслом 8 (фиг. 2 и 3) при этом коромысло 8 связано с рычагом 4 распределительного патрубка 3 при помощи щтанги 15, установленной с возможностью передачи как растягивающих, так и сжимающих усилий. В варианте исполнения, показанном на

фиг. 2, ПОРЩНИ 12 при ПОМОЩИ ЩТОКОВ

16 жестко связаны с рамой 1, а гид- рощшиндр 13 установлен подвижно и на нем с возможностью вращения закреплено зубчатое колесо 14. Б варианте исполнения, показанном на фиг. 3, гидроцилиндр 13 жестко связан с рамой 1, а порщни 12 связаны рейкой 11 и установлены с возможностью возвратно-поступательного движения .в гидроцилиндре 13.

Коромысло 8 может быть выполнено треугольным (фиг. 4) и его соединение с выходным звеном 5 приводного

узла выполнено при помощи шарнирно- рычажного механизма, включающего рычаги 17 и 18, звено 19, жестко прикрепленное к раме 1, и щарнирные оси 20-23, при этом коромысло 8 соединено с рычагом 4 распределительного патрубка 3 при помощи штанги 24.

Насос может быть снабжен дополнительным передаточным звеном.и каждое из передаточных звеньев выполнено в виде коромысла 8(8 ) со штангой 25(25) , имеющих индивидуальный приводной гидроцилиндр 6 и 6 соответственно. Каждый приводной гидроцилиндр 6(6 ) имеет поршневую 26(26 ) и штоковую 27(27 ) полости, которые при помощи управляющего гидрораспределителя 28 могут быть соединены с источниками давления и слива в виде гидролиний 29 и 30. Каждый из приводных цилиндров 6(б ) в варианте исполнения насоса, показанном на фиг. 5, снабжен дополнительным вход- ньм отверстием 31(31), расположенным в средней зоне гидроцилиндра 6/6 ) и сообщенным внешним трубопроводом 32(32 ) с входным отверстием поршневой полости 26(26 ), при этом штоковые полости 27 и 27 обоих гид роцилиндров 6 и 6 сообщены между собой внешним трубопроводом 33.

Соотношение размеров плеч передаточного звена и рычага 4 распределительного патрубка 3 выбрано так, сократить время переключения, распределительного устройства и снизить динамические нагрузки путем достижения максимальной скорости качания в средней зоне пути поворота патрубка 3 по дуге 34, описанной из центра качания, совпадающего с осью 2, и снижения этой скорости на конечных участках пути, Соотношение размеров плеч /В , где А - расстояние меязду осью 9 поворота передаточного звена 8 и осью его шарнирного соединения с рычагом 4 распределительного патрубка 3 при конечных положениях распределительного патрубка, А - то же расстояние при среднем положении распределительного патрубка, В - расстояние между осью шарнирного соединения передаточного звена 8 с рычагом 4 распределительного патрубка 3 и осью 2 поворота распределительного патрубка 3 при конечных положениях последI

него, а В - тоже расстояние при среднем положении распределительного патрубка 3. На диаграмме (фиг. 6) кривая 35 показывает изменение скорости перемещения распределительно- но патрубка 3 в предлагаемом насосе, кривая 36 - изменение средней скорости, а кривая 37 - изменение ско- ,Р9сти в известном насосе, точки 38 i , показывают конечное положение патрубка 3, а точка 40 - его среднее положение.

Двухцилиндровый насос для вязких жидкостей работает следующим образом

После окончания такта нагнетания в одном из рабочих цилиндров распределительный патрубок 3 находится в одном-из конечных искажений. Для перевода распределительного патрубка 3 в другое конечное положение (фиг. 1) подают давление в поршневую полость 26 гидроцилиндра 6, при этом выходное звено 5 воздействует на коромысло 8 и последнее поворачивается вокруг оси 9, втулка 10 воздействует на рычаг 4 и.распределительный патрубок 3 поворачивается вокруг неподвижной оси 2 в другое конечное положение. I

В варианте исполнения, показанном на фиг. 2, при подаче давления в рабочую полость гидроцилиндра 13, по0

5

5

0

следний перемещается вправо, при этом происходит взаимодействие зубчатого колеса 14 с рейкой 11, что приводит к повороту коромысла 8 совместно с поворотом зубчатого колеса, и перемещению штангой 15 рычага 4 и патрубка 3 вокруг оси 2 в другое конечное положение.

В варианте исполнения, показанном на фиг. 3, при подаче давления в рабочую полость гидроцилиндра 13 поршни 12 перемещаются совместно с рейкой 11, приводя во вращение зуб- чатов колесо 14 и связанное с ним коромысло 8, при этом штанга 15, воздействуя на рычаг 4, поворачивает патрубок 3 вокруг оси 2 в другое . конечное положение.

Для перемещения распределительного патрубка 3 в другое конечное положение в варианте исполнения насот са, показанном на фиг. 4, при подаче давления в рабочую полость гидро- . цилиндра 6 его выходное звено 5 воздействует через рычаги 17 и 18 на коромысло 8, последнее поворачивается вокруг оси 9, при этом шарнирная ось 20 передает движение штанге 24, которая воздействует на рычаг 4, поворачивая распределительный патрубок 3 в другое конечное положение.

0

5

В варианте исполнения насоса, показанном на фиг. 5, поворот распре- 5 делительного патрубка 3 осуществляется следующим образом. При подаче давления в гидролинию 29 при поло- ; жении управляющего гидрораспредели-- теля 28 в положении, показанном на фиг. 5, давление поступает в поршневую полость 26 гидроцилиндра .6 и по трубопроводу 32 в его штоко- вую полость 27, из которой по трубопроводу 33 давление поступает в

штоковую полость 27 гидроцилиндра

6, где воздействует на поршень 7, в результате чего выходное звено 5 поворачивает коромысло 8 вокруг

оси 9 , при этом связанная с коромыс лом 8 штанга 25 перемещает рычаг 4 и поворачивает связанный с ним патрубок 3 вокруг оси 2 в среднее положение, дальнейшее перемещение патрубка 3 после перекрытия поршнем

7входного отверстия 31 осуществляется гидроцилиндром 6, при этом его выходное звено 5 воздействует на коромысло 8, поворачивает его отйоси- тельно оси 9, при этом штанга 25

0

5

воздействует на рычаг 4, поворачивая распределительный патрубок 3 в дру гое конечное положение. При перемещениях выходных звеньев 5 и 5 рабо- чая жидкость из поршневой полости 26 через гидрораспределитель 28 поршнем 7 вытесняется на слив по гидролинии 30.

Во всех перечисленных случаях скорость перемещения патрубка 3 имеет характер кривой 35, изображенной на фиг. 6, что позволяет снизить динамические нагрузки в узле распределения и сократить время переключения распределительного устройства насоса.

Формула изобретения

1.Двухцилиндровый насос для вязких жидкостей, содержащий раму, распределительное устройство для попеременного соединения одного из двух рабочих цилиндров с нагнетательным трубопроводом, включающее установленный с возможностью качания с переменной скоростью вокруг неподвижной

оси между двумя конечными положениями патрубок, имеющий рычаг для кинематической связи с выходным звеном приводного узла, имеющего по меньшей мере один гидроцилиндр, поршневая и штоковая полости которого при по- мошл управляющего гидрораспределителя соединены с источником давления и слива для рабочего перемещения выходного звена приводного узла, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени переключения распределительного устройства и снижения динамических нагрузок путем достижения максимальной скорости качания в средней зоне пути поворота и снижения этой скорости на конечных участках пути, кинематическая связь между выходным звеном приводного узла и рычагом распределительного патрубка выполнена при помощи, по меньшей мере одного передаточного звена, соединенного с каж дым из элементов при помощи щарнир- ного соединения, установленного с возможностью постоянного изменения эффективной длины плеча рычага патрубка при повороте последнего.

2.Насос по п. 1, отличающийся тем, что соотношение размеров плеч передаточного звена и ры

0

0

5

5

0 5

0

5

чага патрубка А-В , где А - расстояние между осью поворота передаточного звена и осью его шарнирного соединения с рь1чагом патрубка при конечных положениях распределительного патрубка. А - то же расстояние при среднем положении распределительного патрубка, В - расстояние между осью шарнирного соединения передаточного звена с рычагом патрубка и осью поворота распределительного патрубка при конечньш положениях поепеднего, а В -то же расстояние при среднем положении распределительного патрубка.

3.Насос по пп. 1 и.2, отличающийся тем, что передаточное звено выполнено в виде коромысла, ось поворота которого закреплена на раме.

4.Насос по п. 3, отличающийся тем, что шарнирное соединение .передаточного звена с рычагом распределительного патрубка выполнены в виде втулки, обхватывающей рычаг и закрепленной на коромысле с возможностью поворота.

5.Насос по п. 3, отличающийся тем, что коромысло вьшол- нено треугольным и его соединение

с выходным звеном приводного узла выполнено при помощи шарнирно-рычаж- ного механизма, при этом один из рычагов механизма шарнирно соединен с рамой, а соединение с рычагом распределительного патрубка выполнено при помощи штанги.

6.Насос по пп. 1-3, о т л и - чающийся тем, что приводной узел снабжен зубчатой реечной передачей, рей ка которой связана с гидроцилиндром, а зубчатое колесо соединено с коромыслом, при этом коромысло связано с рычагом распределительного патрубка при помощи штанги, установленной с возможностью передачи как растягивающих, так и сжимающих усилий.

г

7.Насос по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что ОН снабжен дополнительным передаточным звеном и каждое из звеньев вьшолне- но в виде коромысла со штангой, имеюшлх индивидуальный приводной гидроцилиндр, каждый из последних снабжен дополнительным входным отверстием, расположенным в средней

1Н

г а

ФигЛ

Фиг.

Изобретение относится к насосам вязких и неоднородных жидкостей. Цель изобретения - сокращение времени переключения распределительного устройства и снижение динамических нагрузок. Изобретение позволяет при переключении распределительного патрубка (П) 3 иметь в средней зоне пути поворота максимальную скорость движения и снижать эту скорость на конечных участках пути, что достигается введением кинематической связи между выходным звеном приводного узла и рычагом 4 патрубка П, выполненного в виде промежуточного звена (ПЗ), соединенного с каждым из этих элементов при помощи шарнирного соединения, устанавливаемого с возможностью постоянного изменения эффективной длины плеча рычага 4 патрубка 3 при его повороте. В предлагаемом насосе ПЗ может быть выполнено в виде коромысла 8, или в виде зубчатой реечной передачи, имеющей рейку 11 и колесо 14, или в виде двух ПЗ, в каждом из которых имеется коромысло 8, 8¹. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Составитель В.Чашкин Редактор Л.ЗайцеваТехред Л.ОлийныкКорректор Л.Патай

Заказ 4290/59

Тираж 522

ВНИИПИ /Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное