Гидроприводной возвратно-поступательный насос Советский патент 1992 года по МПК F04B9/10 

Изобретение относится к механике жидких сред и может быть использовано в конструкциях поршневых насосов с гидравлическим приводом поршней, предназначенных для перекачивания жидких сред с широко меняющимися физико-механическими свойствами и создающими на выходе поток с параметрами, приближающимися к постоянным величинам.

Известны гидроприводные поршневые насосы, имеющие приводные бесштоковые камеры, гидравлически связанные с источниками жидкости под давлением и сливом через вращающийся распределитель, а штоковые камеры попарно гидравлически сообщены между собой и образуют камеры синхронизации движения поршней.

Недостаткомуказанныхустройств является невозможность осуществления одновременного движения вытеснителей цилиндров в одну сторону в момент реверса, что снижает степень равномерности подачи жидкости.

Известен гидроприводной возвратно- поступательный насос, содержащий два рабочих цилиндра одностороннего действия с подвижно установленными в них вытесни- тельными элементами в виде поршней, связанных со штоками приводных цилиндров, имеющих поршневую и штоковую камеры, гидрораспределитель с гидромеханическим управлением для попеременного подключения поршневых камер приводных цилиндров к источнику давления и сливу и синхронизатор движения вытеснителей, включающий гидролинию, связывающую штоковые камеры приводных цилиндров и установленный в этой гидролинии предохранительный клапан, выход которого подключен к сливу.

Однако синхронизатор движения вытеснителей в указанном насосе конструктивно сложен и ненадежен, вследствие чего снижается надежность работы гидрораспределителя и насоса в целом.

Цель изобретения - повышение надежности устройства при использовании в качестве гидрораспределителя пятилинейного двухпозиционного золотникового распределителя, золотник которого при перемещении из одной позиции в другую перекрывает по меньшей мере одну из линий.

При этом обеспечивается движение вытеснителей силовых цилиндров с различной скоростью и даже в одном направлении, что повышает степень равномерности подачи жидкости насосом. Благодаря тому, что синхронизатор не имеет подвижных деталей, насос конструктивно прост и надежен.

На чертеже схематически изображен предлагаемый гидроприводной возвратно- поступательный насос.

Насос содержит два рабочих цилиндра

5 1 одностороннего действия с подвижно установленными в них вытеснительными элементами в виде поршней 2, связанных с штоками 3 с поршнями 4 приводных цилиндров 5, имеющих штоковую 6 и поршневую

0 7 камеры. Штоковые камеры 6 цилиндров 5 сообщены гидролинией 8 между собой, а также с пневматическим компенсатором 9 и через предохранительный клапан 10с линией слива приводной среды. Поршне5 вые камеры 7 цилиндров 5 сообщены гидролинией 11 через пятилинейный двухпозиционный синхронизатор 12 и гидрораспределитель 13 с гидронасосом 14, снабженным предохранительным клапа0 ном 15 и манометром 16. Синхронизатор 12 снабжен кулачками 17 с толкателями 18, установленными на фланцах штоковых камер 6 приводных цилиндров 5.

Гидрораспределитель 13 имеет золот5 ник 19, соединенный штоком с поршнем управляющего гидроцилиндра 20, гидравлически соединенного с синхронизатором 12, и перекрывающий при перемещении из одной позиции в другую по меньшей мере

0 одну из гидролиний.

Рабочие цилиндры 1 соединены со всасывающим коллектором 21 с воздушным колпаком 22 через всасывающие клапаны 23 и с нагнетательным коллектором 24 5 через клапаны 25.

Гидроприводной возвратно-поступательный насос работает следующим образом.

При установившемся режиме работы

0 насоса золотник 19 гидрораспределителя 13 занимает одно из крайних положений и приводная среда от гидронасоса 14 поступает в соответствующую поршневую камеру 7 приводного цилиндра 5, воздействуя

5 через поршень 4 и шток 3 на поршень 2, который, перемещаясь, осуществляет нагнетание перекачиваемой среды в коллектор 24. Одновременно поршень 4 через гидролинию 8 воздействует на. поршень 4 в

0 другом приводном цилиндре 5, а тот в свою очередь - на поршень 2 в другом рабочем цилиндре 1, осуществляющий при этом всасывание перекачиваемой среды из коллектора 21. При достижении поршнем 4

5 толкателя 18 последний, перемещаясь, переключает через синхронизатор 12 направление течения приводной среды, в результате чего последняя поступает в другую полость управляющего гидроцилиндра

20, поршень которого перемещает золотник

19 гидрораспределителя 13 из упомянутого крайнего положения в противоположное, закрывая слив приводной среды из приводного цилиндра 5. При этом скорость переме- щения всасывающего перекачиваемую среду поршня 2 постепенно уменьшается от номинального значения до нуля, а скорость нагнетающего перекачиваемую среду поршня 2 в другом рабочем цилиндре 1 остается прежней. В результате этого давление в штоковых камерах 6 приводных цилиндров 5 возрастает, что приводит к сжатию воздуха в компенсаторе 9.

При дальнейшем перемещении золотника 19 гидрораспределителя 13 происходит открытие гидролиний 11 и распределение приводной среды между поршневыми камерами 7 приводных цилиндров 5. Это приводит к соответствующему изменению скоростей движения поршней 2 рабочих цилиндров 1, причем скорость движения нагнетающего перекачиваемую среду поршня 2 уменьшается до нуля, а всасывающего - увеличивается до номинального значения при дополнительном сжатии воздуха в компенсаторе 9.

Таким образом, на выходе из насоса поддерживается постоянство скорости движения перекачиваемой среды.

После открытия слива приводного цилиндра 5, осуществляющего нагнетание, под действием возрастающего давления в штоковой камере 6 поршень 4 перемещается в обратную сторону с некоторым увели- чением скорости движения за счет расширения сжатого воздуха в компенсаторе 9. Увеличение скорости движения перекачиваемой среды, всасываемой поршнем 2 под действием перемещения соединенного

0

5

0

5

0

5

с ним поршня 4, компенсируется воздушным колпаком 22. Так как давление в штоковых камерах 6 приводных цилиндров 5 значительно ниже давления, создаваемого в поршневых камерах 7, то неизбежны перетоки приводной среды через неплотности поршней 4. Поэтому предохранительный клапан 10 ограничивает установленное давление в поршневых камерах 7.

Формула изобретения Гидроприводной возвратно-поступательный насос, содержащий два рабочих цилиндра одностороннего действия с подвижно установленными в них вытесни- тельными элементами в виде поршней, связанных со штоками приводных цилиндров, имеющих поршневую и штоковую камеры, гидрораспределитель с гидромеханическим управлением для попеременного подключения поршневых камер приводных цилиндров к источнику давления и сливу, синхронизатор движения вытеснителя, включающий гидролинию, связывающую штоковые камеры приводных цилиндров, и установленный в этой гидролинии предохранительный клапан, выход которого подключен к сливу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при использовании в качестве гидрораспределителя пятилинейного двухпозиционного золотникового распределителя, золотник которого при перемещении из одной позиции в другую перекрывает по меньшей мере одну из линий, а синхронизатор движения вытеснителей снабжен пневматическим компенсатором, включенным в гидролинию, связывающую штоковые камеры приводных цилиндров.

Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к объемным насосам с гидравлическим приводом возвратно-поступательного движения. Целью изобретения является повышение надежности при использовании в качестве гидрораспределителя пятилинейного двухпозиционного золотникового распределителя, золотник которого при перемещении из одной позиции в другую перекрывает по меньшей мере одну из линий. Насос включает два рабочих цилиндра 1 с поршнями 2, связанными штоками 3 с поршнями 4 приводных цилиндров 5, синхронизатор движения поршней 2, включающий гидролинию 8, связывающую штоковые камеры 6 и предохранительный клапан 10. Изобретение предусматривает, что синхронизатор снабжен пневматическим компенсатором 9, включенным в гидролинию 8. 1 ил. 25 С Ё