Роторно-поршневой насос Советский патент 1993 года по МПК F04C9/00 F01C9/00 

весом и габаритами, независимой подвеской при использовании гидросистемы и заявленного устройства,увеличением долговечности и надежности, простота в изготовлении, широкое применение в народном хозяйстве и обороне страны.

Цель изобретения состоит в том, что заявленное устройство является непосредственным преобразователем механической работы в гидравлическую на двигателях внутреннего сгорания, где в качестве отбора мощности используются вал с возвратно- вращательном движением.

Применяя новый способ в отборе мощности на ДВС, возможно увеличение производительности и исключение на транспорте раздаточных коробок, трансмиссии, увеличение маневренности. Кроме того, насос можно применить в качестве компрессора, гидродатчика, гидромотора (например, пилорама) и др., где используется возвратно- поступательное (колебательное) движение, а также преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное.

Благодаря применению изобретения возможно:

- увеличение долговечности, надежности.

уменьшение числа деталей и механизмов,

- упрощение конструкции

- уменьшение габаритов и веса,

- увеличение КПД за счет снижения механических потерь на трение,

- удобство в эксплуатации. Поставленная цель достигается конструкцией роторно-поршневого насоса возвратно- поступательного движения, состоящего из корпуса с неподвижными разделительными всасывающими и нагнетающими патрубками, с соосно установленным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения и образованием рабочих полостей ротора с поршнями и втулкой, закрытой боковиной и торцовой крышки, и коллекторы подвода и отвода рабочей среды, поршней.

Сущность изобретения заключается в том, что корпус цилиндрической формы закрыт с одной стороны крышкой, с другой стороны расположен фланец, а вдоль корпуса симметрично расположены всасывающие и нагнетающие патрубки. С внутренней стороны корпуса по обе стороны запрессованы бронзовые втулки. На внутренней стороне втулок вдоль окружности расположены канавки прямоугольной формы под уплотнительные кольца. Рабочая поверхность внутри корпуса цементируется и полируется. Фланец выполнен в виде круглого диска, расположенного со стороны корпуса и выполненного как единое целое, а вдоль окружности его расположены отверстия цилиндрической формы под болты крепления к корпусу привода. На корпусе

со стороны крышки вдоль окружности расположены нарезные отверстия, крышка корпуса выполнена в виде круглого диска, вдоль окружности которого расположены отверстия цилиндрической формы под болты крепления, а в центре расположен дренажный патрубок. Неподвижные разделители ( в дальнейшем разделители) выполнены в виде башмаков и расположены симметрично с внутренней стороны корпуса

5 вдоль его продольной оси, внутренняя поверхность имеет углубления в виде пустотелой пирамиды, вершины которой расположены вдоль продольной оси разделителей и оси окон, коллекторы всасываю0 щей и нагнетающей систем выполнены цилиндрической (произвольной) формы и расположены симметрично вдоль продольной оси разделителей и сообщены с всасывающими, нагнетающими патрубка5 ми и рабочими полостями окнами разделителя. Окна разделителя цилиндрической (произвольной) формы расположены вдоль его продольной оси, кроме того, в окнах расположены впускные и выпускные клапа0 ны, рабочая поверхность которых выполнена сферической формы. На внутренней рабочей поверхности разделителя, соприкасающийся с поверхностью ротора, расположены канавки прямоугольной формы под

5 пластины герметичности, а вдоль канавок расположены углубления под цилиндрические пружины, и вдоль продольной оси разделителей. Рабочие полости образованы внутренними поверхностями корпуса, дни0 щами поршней, ротором, разделителями.

Поршни выполнены в виде многогранника и закрытого с обеих сторон днищами, днища имеют форму пирамиды (клина), вершины которых расположены симмет5 рично в средней части поршней, равной половине длины (высоты) поршня, и расположены вдоль поперечной оси поршней (вдоль ротора), вдоль боковин поршня расположены фигурные выступы. Поршни

0 расположены с помощью фигурного шли- цевого соединения, вдоль боковин выполнены канавки прямоугольной формы под пластины герметичности, а вдоль канавок расположены углубления под цилиндриче5 ские пружины. (Для удобства эксплуатации и ремонта ротор нужно выполнять разборным, так как целевое выполнение слишком трудоемкое и сложное).

Ротор выполнен в виде цилиндра с переменным профилем и расположен внутри

корпуса вдоль его продольной оси, на цилиндре большего диаметра с одной стороны расположен фланец и выполнен в виде круглого диска, вдоль окружности которого расположены отверстия под болты крепления к валу привода, с другой стороны-боковина, на поверхности которой выполнены канавки в виде трапеции и расположены симметрично. Цилиндр меньшего диаметра с одной стороны выполнен с цилиндром большого диаметра как единое целое, с другой закрыт боковиной, вдоль окружности боковины расположены нарезные отверстия под болты крепления стальной втулки. На поверхности цилиндра выполнены профилированные канавки и расположены симметрично вдоль его продольной оси. На поршнях выполнены соответствующие выступы, с помощью которых они жестко соединены с ротором. Поршни расположены симметрично вдоль продольной оси ротора и фиксируются от радиального смещения соответствующими выступами, расположенными в боковинах поршней, и канавками, расположенными в боковине большого цилиндра и стальной втулки. Стальная втулка выполнена в виде пустотелого цилиндра, закрытого днищем, вдоль окружности которого расположены отверстия, а в центре расположенного нарезное отверстие для демонтажных работ. На боковине со стороны поршней выполнены профилированные канавки и расположены симметрично. Втулка запрессовывается на малый цилиндр ротора и фиксируется болтами.

Главной особенностью является то, что, имея обтекаемую форму днищ поршней и применяя коллекторы с множеством входных и выходных окон, возможно снижение энергозатрат и кавитационных процессов, увеличение производительности, долговечности, удобство в эксплуатации, надежность.

Заявленный насос отличается от прототипа тем, что в его разделителях выполнены всасывающие и нагнетающие коллекторы с соответствующими им окнами, устройством и ротором, на поверхности которого расположена стальная втулка. Поршни имеют форму многогранника, в которых днища выполнены в виде пирамиды (клина), а соответственно им выполнены углубления в разделителях. Кроме того, в боковинах выполнены фигурные выступы и соответственно им углубления на роторе и его боковинах, а также стальной втулки.

На фиг.1 представлен насос; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Корпус (1) цилиндрической формы закрыт с одной стороны крышкой (18), вдоль

окружности которой расположены болты (19), а в центре ее боковины расположен патрубок слива (16). С другой стороны расположен фланец (2), а вдоль его окружности

отверстия (3) под болты крепления. Вдоль корпуса (1) расположены всасывающие патрубки (11), нагнетающие патрубки (8) и сливной патрубок (22), с внутренней стороны по обе стороны корпуса (1) - запрессованные

бронзовые втулки (5), а вдоль их внутренней поверхности расположены канавки под кольца герметичности (4), внутри корпуса (1) симметрично расположены разделители (12) и закреплены болтами (19), внутри разделителей, вдоль их продольной оси симметрично расположены коллекторы (23), (24) и сообщены с соответствующими патрубками (8) и (11), а также рабочими полостями (32) окнами разделителя (9), впускные и выпускные клапаны разделителей (на чертеже не обозначены из-за их широкой известности), на внутренней стороне рабочей поверхности разделителей, соприкасающейся с рабочей поверхностью ротора (6), расположены

канавки под пластины герметичности (25), а вдоль канавок расположены углубления под цилиндрические пружины (на чертеже не обозначены).

Ротор(6) расположен внутри корпуса (1), на его цилиндре большего диаметра с одной стороны расположен фланец (27), вдоль окружности которого расположены выступы (26) и отверстия (20) под болты крепления,

с внутренней стороны на боковине симметрично расположены фигурные канавки (33), цилиндр меньшего диаметра закрыт боковиной, вдоль окружности которой расположены нарезные отверстия под болты

крепления (19) втулки (13), втулка (13) расположена в конце ротора (6) и закреплена болтами (19), в центре ее боковины расположено нарезное отверстие (14) и на внутренней стороне боковины симметрично

расположены фигурные канавки (33) в виде трапеции. Вдоль продольной оси ротора (6) на его поверхности симметрично расположены поршни (30), закрытые днищами (29), поршни (30) закреплены с помощью фигурного шлицевого соединения (33), вдоль продольной оси поршней (30) расположены канавки прямоугольной формы под пластины герметичности (25), а вдоль канавок расположены углубления под цилиндрические

пружины (15), между рабочими поверхностями корпуса (1) и рабочими .поверхностями ротора (6) вдоль их продольной оси симметрично расположены рабочие полости (32).

Формула изобретения 1. Роторно-поршневой насос, содержащий корпус с неподвижными разделителями и всасывающими и нагнетательными патрубками, соосно установленный в нем с возможностью возвратно-поступательного движения и образованием рабочих полостей ротор с поршнями и торцевые крышки, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности работы, он снабжен коллекторами подвода и отвода рабочей среды, корпус выполнен с фланцами для крепления со стороны одной из торцовых крышек, ротор выполнен в виде двух цилиндров, один из которых, большего диаметра, расположен со стороны фланца, а на цилиндре меньшего диаметра закреплены поршни, каждый поршень имеет два остроконечных выступа, расположенных в его средней части симметрично относительно продольной оси поршня, в разделителях выполнены ответные выступом поршней углубления и окна подвода и отвода рабочей среды, коллекторы и патрубки расположены вдоль продольной оси неподвижных разделителей, коллекторы сообщены с соответствующими патрубками корпуса и окнами разделителя, при этом выступ поршня совпадает с осью окна разделителя и расположен на расстоянии, равном половине высоты поршня.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что он снабжен втулкой, закрепленной на цилиндре меньшего диаметра.

3. Насос по п.2, отличающийся тем, что втулка выполнена из стали.