Регулируемый привод плунжерного насоса Советский патент 1993 года по МПК F04B49/00 F16C3/28 

Изобретение относится к механизмам привода двухплунжерных насосов, в частности к приводу двухплунжерных дозировочных насосов, и может быть использовано в химической и других пр омышленностях,

Известен регулируемый привод четы- рехплунжерного насоса, где червячное колесо передает вращательное движение одновременно двум механизмам преобра- . зования вращательного движения в возвратно-поступательное движение, размещенных с его противоположных торцов,

Недостатком известного устройства яв- . ляется то, что значительный осевой размер червячного колеса и его проточек, необходимых для постоянной опоры пальцев кривошипов, на червячное колесо, обусловлен величиной угла наклона спиральных поверхностей пальцев кривошипов и величиной

длины хода плунжера. При этом наличие незначительной несоосности осей этих проточек и осей пальцев кривошипов приводит к увеличению перекосов между ними при осевом перемещении кривошипов и, как следствие, значительному росту усилий на узлы регулирования, что отрицательно ска1- зывается на долговечность и надежность работы привода в целом, а также предъявляет повышенные требования к технологическим процессам изготовления,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулируемый привод дозировочного насоса с переменным ходом, где в корпусе размещен плунжер, приводимый в возвратно-поступательное движение регулируемым .эксцентриковым механизмом, состоящим из эксцентрикового сердечника, установленного на приводном валу, соединенном с эксцентриковой втулкой либо шариком, либо шлицами, заведенными в спиральную канавку, выполненную на эксцентриковом сердечнике, при этом вал может перемещаться в осевом направлении узлом регулирования, а плунжер связан с эксцентриковой втулкой посредством шатуна.

К недостаткам данного привода следует отнести невозможность одновременно передавать движение двум механизмам пре- рбразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение металлоемкости при выполнении насоса двухплунжер- ным.

Цель достигается тем, что привод снабжен дополнительной крышкой корпуса с уз- лом регулирования, приводной вал выполнен составным в виде трехопорного коленчатого вала с двумя шатунными шейками, смещенными по углу одна относительно другой на 180°. при этом опорные шейки

вала выполнены в виде диска, а шатунные - в виде пальцев, соединенных с дисками с .образованием кривошипов, сопряженных с соответствующими эксцентриковыми втулками шатунов привода плунжеров, средняя опорная шейка снабжена шпонкой и двумя сквозными аксиальными отверстиями для соединения с пальцами и расположена в осевой расточке червячного колеса, а две крайние шейки размещены соответственно в основной и до.полнительной крышках кор- пуса и связаны соответственно с основным и дополнительными узлами регулирования, а шаг и длина винтового соединения в сопряжении кривошип - эксцентриковая втулка выбираются из условия поворота последней на угол 0-180°.

На фиг.1 изображено продольное сечение.заявляемого привода; на фиг.2 - продольное сечение фиксации червячного колеса и рредн.ей опорной шейки коленчато- го вала, на котором размещены два механизма преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

Предлагаемый привод состоит из корпуса 1, в котором размещены червячный вал 2 и червячное колесо 3, по обеим сторонам последнего расположен механизм 4 основной - справа и механизм 5 дополнительный - слева. Так как приводной вал выполнен составным в виде трехопорного коленчатого вала (6,7,14), состоящего из кривошипов (6,14) по краям и средней опорной шейки (7), то в дальнейшем каждую крайнюю часть коленчатого вала (6,7,14) именовать кривошип (6,14). В. механизме 4

0

5

0

5

0 5 0

5

0 5

на конце пальца кривошипа 6 эксцентрично и жестко зафиксирован диск 7, являющийся средней опорной шейкой для всего коленчатого вала (6,7,14) и одновременно служит с одной стороны опорой кривошипу 6 во внутренней полости червячного колеса 3 с осевой свободой вдоль шпонки 8. С другой стороны кривошип 6 встроен и опирается на внутреннюю поверхность крышки корпуса 9 и связан с узлом регулирования 10 через крышку корпуса 9. Эксцентриковая втулка 11 подвижно размещена на пальце кривошипа 6 посредством винтового соединения 12,13с возможностью поворота вокруг оси пальца кривошипа 6 на угол 0-180°. Винтовое соединение 12,13 может иметь один заходили несколько, любой формы профиля. Взаимное расположение пальца кривошипа 6 и эксцентриковой втулки 11 по отношению к их общей оси вращения таково, что оно определяет их суммарный эксцентриситет.

В дополнительном механизме 5 одним концом палец кривошипа 14 расположен в сквозном отверстии диска 7 с угловым смещением в 180° к пальцу кривошипа бис возможностью независимого осевого перемещения относительно диска 7. Другим концом кривошип 14 встроен и опирается на внутреннюю поверхность дополнительной крышки корпуса 15 и связан с дополнительным узлом регулирования 16 через эту крышку корпуса 15. Эксцентриковая втулка 17 подвижно размещена на пальце кривошипа 14 посредством винтового соединения 18,19 с возможностью поворота вокру оси пальца кривошипа 14 на угол 0-180. Винтовое соединение 18,19 может иметь один заход или несколько, любой формы профиля. Взаимное расположение пальца кривошипа 14 и эксцентриковой втулки 17 по отношению к их общей оси вращения таково, что оно определяет их суммарный эксцентриситет.

На чертеже изображен частный случай привода, когда винтовые соединения 12,13 и 18,19 имеют по одному заходу, кривошип 6 с диском 7 находятся в крайнем правом положении, что соответствует нулевому перемещению шатуна 20 и ползуна 21, а кривошип 14 находится в крайнем левом положении, что соответствует нулевому перемещению шатуна 22 и ползуна 23.

К каждому ползуну присоединяется свой поршень (на схеме не показано),

Привод работает следующим образом (рассмотрим случай изменения суммарного эксцентриситета на угол 0-180° каждого механизма отдельно).

Кривошип 6 получает вращательное движение от червячного вала 2 через червячное колесо 3 и диск 7, размещенный во внутренней полости червячного колеса 3 с осевой свободой вдоль шпонки 8, и жестко зафиксированный на конце пальца кривошипа 6, Перемещая кривошип. 6 при помощи узла регулирования 10 вдоль оси вращения из крайнего правого положения, при котором суммарный эксцентриситет равен нулю, а шатун 21 и ползун 22 покоятся на месте, в направлении червячного колеса 3 в винтовом соединении 12,13 появится клиновое усилие, которое будет равномерно поворачивать эксцентриковую втулку 11 вокруг оси пальца кривошипа 6, меняя суммарный эксцентриситет до тех пор, пока кривошип 6 не переместится в крайнее левое положение. В этот момент эксцентриковая втулка 11 полностью повернется вокруг оси пальца кривошипа 6 на угол 0-180°, изменив суммарный эксцентриситет от 0 до 180°, а значит, произойдет изменение длины хода шатуна 20 и ползуна 21 от 0 до максимума. Для измерения длины хода шатуна 20 и ползуна 21 от максимума до О кривошип б должен переместиться в обратном направлении.

Кривошип 14 получает вращательное движение от червячного вала 2 через червячное колесо 3 и диск 7, размещенный во внутренней полости червячного колеса 3 с осевой свободой вдоль шпонки 8, имеющей сквозное отверстие, в которое помещены палец кривошипа 14 с возможностью осевого перемещения относительно диска 7. Перемещая кривошип 14 при помощи узла регулирования 16 вдоль оси вращения из крайнего левого положения, при котором суммарный эксцентриситет равен нулю, а шатун 22 и ползун 23 покоятся на месте, в направлении червячного колеса 3, в винтовом соединении 18, 19 появится клиновое усилие, которое будет равномерно поворачивать эксцентриковую втулку 17 вокруг оси пальца кривошипа 14, меняя суммарный эксцентриситет до тех пор, пока кривошип 14 не переместится в крайнее правое положение. В этот момент эксцентриковая втулка 17 полностью повернется вокруг оси пальца кривошипа 14 на угол 0-180°, изменив суммарный эксцентриситет от 0 до 180°, а значит, произойдет изменение длины хода шатуна 22 и ползуна 23 от 0 до максимума. Для изменения длины хода шатуна 22 и ползуна -23 от максимума до О кривошип 14 должен переместиться в об- ратном направлении. Причем два кривошипа 6 и 14, связанные жестко в радиальном

направлении диском 7с угловым смещенм- ем в 180° имеют осевую свободу.отнЬси- тельно друг друга, что позволяет .менять эксцентриситеты двух механизмов 5 и 4 не5 зависимо друг от друга: как одновременно, так и поочередно, а диск 7 является их общей опорой.

Изобретение обеспечивает выполнение насоса двухплунжерным, что позволяет уп0 ростить конструкцию и снизить металлоемкость.

Формула изобретения Регулируемый привод плунжерного на5 coca, содержащий корпус с размещенной в нем червячной передачей, колесо которой снабжено осевой расточкой со шпоночным пазом, приводной вал, одним концом установленный в указанной осевой расточке

0 колеса с возможностью совместного вращения при помощи шпоночного соединения, и осевого перемещения при помощи узла регулирования, расположенного в крышке корпуса и связанного с другим концом вала,

5 сопряженную с приводным валом и зафиксированную от осевого перемещения -эксцентриковую втулку с закрепленным на ней шатуном, -.связанным с ползуном привода плунжера насоса, причем эксцентриковая

0 втулка и приводной вал имеют в зоне сопряжения участок винтового соединения для осуществления поворота втулки относительно вала при осевом перемещении последнего, отличающийся тем, что, с

5 целью упрощения конструкции и снижения металлоемкости при выполнении насоса двухплунжерным, привод снабжен дополнительной крышкой корпуса с узлом регули- рования, приводной вал выполнен

0 составным в виде трехопорного коленчато- - го вала с двумя шатунными шейками, смещенными по углу одна относительно другой на 180°, при этом опорные шейки вала выполнены в виде дисков, а шатунные - в виде

5 пальцев, соединенных о-дисками с образованием кривошипов, сопряженных с соответствующими эксцентриковыми втулками шатунов привода плунжеров, средняя опорная шейка снабжена шпонкой и двумя

0 сквозными аксиальными отверстиями для

соединения с пальцами и расположена в

. осевой расточке червячного колеса, а две

крайние шейки размещены соответственно

в основной и дополнительной крышках кор5 пуса и связаны соответственно с основным и дополнительным узлами регулирования, а шаг и длина винтового соединения в сопря- жении кривошип - эксцентриковая втулка выбираются из условия поворота последней на угол от 0 до 180°.

Сущность изобретения: привод снабжен дополнительной крышкой корпуса с узлом регулирования. Приводной вал выполнен составным в виде трехопорного коленчатого вала с двумя шатунными шейками, смещенными по углу одна относительно другой на 180°. Опорные шейки вала выполнены в виде дисков, шатунные - в виде пальцев, соединенных с дисками с образованием кривошипов, сопряженных с соответствующими эксцентриковыми втулками шатунов привода плунжеров. Средняя опорная шейка снабжена шпонкой и двумя сквозными аксильными отверстиями для со- .единения с пальцами и расположена в осевой расточке червячного колеса, Две крайние шейки размещены соответственно в основной и дополнительной крышках корпуса и связаны соответственно с основным и дополнительным узлами регулирования. Шаг и длина винтового соединения в сопряжении кривошип - эксцентриковая втулка выбирают из условия поворота втулки на угол от 0 до 180°, 2 ил. С/) С