Поршневой насос Советский патент 1992 года по МПК F04B1/04 F04B9/04 

Ё

Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к насосам с кулачковым приводом движения поршня. Целью изобретения является повышение механического КПД и долговечности пары поршень - цилиндр путем снижения радиальной нагрузки, действующей на поршень со стороны профиля кулачка. Насос содержит корпус 1, нагруженный пружиной 4 поршень 5 с опорным катком 7, установленным с возможностью взаимодействия с приводным профилированным кулачком 9. Поршень 5 со стороны рабочей камеры 6 снабжен торцовым скосом 12, направление которого согласовано с направлением вращения кулачка 9. 3 ил.

2 12 /

VJ

О V4

К

ю

Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к поршневым насосам с кулачковым приводом поршней.

Целью изобретения является повышение механического КПД и долговечности па- ры поршень-цилиндр.

На фиг.1 изображена конструктивная схема насоса; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - расчетная схема насоса с указанием действующих сил.

Поршневой насос содержит клапанно- поршневой блок, включающий корпус 1 с всасывающим 2 и нагнетательным 3 клапанами, нагруженный пружиной 4 поршень 5, установленный с образованием рабочей ка- меры 6 и возможностью взаимодействия при помощи катка 7, закрепленного на оси 8, с приводным кулачком 9 приводного вала 10.

Приводной кулачок 9 по оси симметрии снабжен установленным буртом 11, обеспечивающим ориентацию поршня 5 в цилиндровой расточке корпуса 1 в плоскости, проходящей через ось 5 перпендикулярно оси вращения кулачка 9. Поршень 5 имеет торцовый скос 12, взаимосвязанный с направлением вращения кулачка 9 так, что перпендикуляр к оси поршня 5 из точки ее пересечения с плоскостью скоса 12 в тело поршня совпадает с направлением вектора окружной скорости последнего.

Боковая составляющая Ртрезультирую- щей силы давления жидкости Робеспечива- ет уравновешивание наибольшего внешнего момента боковой составляющей FT силы реакции F от поверхности кулачка.

Насос работает следующим образом.

При вращении кулачка 9, в результате взаимодействия опорных катков 7 поршня 5 с рабочей поверхностью кулачка 9, поршень 5 приводится в возвратно-поступательное движение, что приводит к периодическому увеличению (такт всасывания) и уменьшению (такт нагнетания) объема рабочей камеры 6. На такте всасывания рабочая

жидкость из всасывающего коллектора через всасывающий клапан 2 поступает в рабочую камеру 6, заполняя ее. На такте нагнетания рабочая жидкость из рабочей камеры 6 поршнем 5 вытесняется через нагнетательный клапан 3 в нагнетательный коллектор. Циклы периодически повторяются.

В месте контакта катков 7 и профилированной поверхности кулачка 9 возникает ре- акция F, которая создает осевую составляющую Fp, уравновешивающую осевую составляющую Fp силы давления Р жидкости на торцовом скосе 12 поршня 5, и боковую составляющую FT . Боковая составляющая FT силы давления жидкости р на скошенном торце 12 создает уравновешивающий момент в подвижной заделке поршня 5 в цилиндре, противодействующий моменту от боковой составляющей FT. Пятно контакта распределяется по всей поверхности сопряжения поршня 5 и цилиндра корпуса 1, что увеличивает площадь пятна контакта и, как следствие, уменьшает контактное давление Рк.

Формула изобретения Поршневой насос, содержащий нагруженный пружиной поршень, установленный в цилиндре с образованием рабочей камеры и с возможностью взаимодействия при помощи закрепленного на нем опорного катка С приводным профилированным кулачком, отличающийся тем, что, с целью повышения механического КПД и долговечности пары поршень - цилиндр путем снижения радиальной нагрузки, действующей на поршень со стороны профиля кулачка, поршень со стороны рабочей камеры снабжен торцовым скосом, при этом перпендикуляр оси поршня из точки ее пересечения с плоскостью скоса в тело поршня, лежащий в плоскости, проходящей через ось поршня перпендикулярно оси вращения кулачка, совпадает с направлением вектора окружной скорости последнего.

А-А

12

Пятна контакта р

Г

Фиг. 2.

Фиг.З