Насос Советский патент 1993 года по МПК F03C1/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к насосокомпрессоростро- ению.

Цель изобретения - повышение КПД насоса при повышенных нагрузках за счет ликвидации взаимодействия штоков поршней с цилиндрами.

На фиг.1 изображен поперечный разрез насоса; на фиг.2 и 3 - продольный разрез стенки корпуса.

Насос содержит корпус 1 с внутренней криволинейной направляющей поверхностью 18, два оппозитно установленных цилиндра 3 и 4 с размещенными в них поршнями 5 и 6, соединенными штоками 7. 8 и 9. Насос снабжен кронштейнами 12 и 13, жестко установленными на цилиндрах 3 и 4, и попарно соединенными между собой посредством шарниров шатунами 10 и 14,11 и 15. В корпусе выполнена дополнительная криволинейная поверхность 22. Ролики 17 и 21 размещены соответственно на осях 16 и 20 шарнирного соединения. Шатуны 10 и 14

шарнирно соединены соответственно со штоком 7 и кронштейном 12, шатуны 11 и 15 шарнирно соединены соответственно со штоком 7 и кронштейном 13. Ролик 17 установлен с возможностью взаимодействия с криволинейной поверхностью 18 корпуса 1, ролик 21 установлен с возможностью взаимодействия с криволинейной поверхностью 22 корпуса 1. Аналогичным образом две пары шатунов соединены со штоком 8 и с кронштейнами 12 и 13.

Таким образом противоположные концы каждой пары шатунов шарнирно соединены соответственно со штоком и кронштейном, каждый шток и кронштейн соединены с двумя парами шатунов, а ролики, расположенные по разные стороны кронштейна, установлены с возможностью взаимодействия с разными криволинейными поверхностями корпуса.

Цилиндры 3 и 4 жестко крепятся к приводному валу 2. Линия 19, точки которой образованы концами штоков 8 и 7 при вра00

о VI ю ю

щении приводного вала 2, является условной. Линия 19 может быть использована при графическом построении и расчете криволинейных поверхностей 18 и 22. Угол между шатунами 10 и 11 во время их колебаний должен быть меньше .180°. Корпус выполнен в виде двух ступеней, поверхность одной образована криволинейной поверхностью 18, поверхность другой криволинейной поверхностью 22 (фиг.2, фиг.З). Ролик 17 выполнен двойным и смонтирован на концах оси 16, соединяющей шатуны.10 и 11. с возможностью прохождения их над выступом криволинейной поверхности 22. Ролик 21 смонтирован на оси 20, соединяющей шатуны 11 и 15, с возможностью прохождения между выступами (или над ними) криволинейной поверхности 18.

Насос работает следующим образом.

Кронштейны 12 и 13 и шатуны 10,11,14 и 15 образуют пятиугольник, одной из сторон которого являются кронштейны 12 и 13, ролики 17 и 21 двумя вершинами взаимодействующими с соответствующими криволинейными поверхностями 18 и 22 корпуса 1. Третья вершина данного пятиугольника соединена через шток 7, поршень 5, шток 9, поршень б, шток 8 с соответствующей вершиной противолежащего аналогичного пятиугольника.

Таким образом образуется фигура, состоящая из двух взаимосвязанных общей высотой пятиугольников, имеющих четыре вершины, взаимодействующих с соответствующими криволинейными поверхностями 18 и 22 корпуса 1. .

При взаимодействии двух роликов левого пятиугольника с поверхностями 18 и 22 выводится поршень 6 из верхней мертвой точки и одновременно через шток 9 проти- „воположный поршень 5 выводится из ниж- ней мертвой точки. По&ле поворота приводного вала 2 на. 180° взаимодействи-, ем двух других роликов 17 и 21 с соответствующими криволинейными поверхностями 18 и 22 за счет изменения углов между шатунами 10 и 14 и шатунами 11 и 15 от меньшего к большему выводится поршень 5 из верхней мертвой точки и одновременно выводится противоположный поршень б из нижней мертвой точки.

Таким образом формируется рабочий цикл радиально-поршневого насоса.

В насосе при любом угловом положении приводного вала 2 штоки 7 и 8 находятся на

продольных осях цилиндров 3 и 4 за счет сохранения равных углов между соответствующими шатунами при взаимодействии роликов с криволинейными поверхностями. 18 и 22, в частности сохраняется равный

угол между шатунами 10 и 1.4 и шатунами 11 и 15. Или, исходя из обратного, предположительное смещение штока 7 с оси цилиндра 3 вызовет смещение штока 8 с оси цилиндра 4 и по крайней мере один из четырех роликов должен выйти за пределы поверхностей 18 и 22, что исключается.

Таким образом в насосе нет взаимодействия штоков 7, 8 и 9 и поршней 5 и 6 с цилиндрами 3 и 4 и соответственно нет трения скольжения-между ними. Работоспособ- ность насоса осуществляется за счет взаимодействия роликов с криволинейными поверхностями 18 и 22 корпуса 1. Замена трения скольжения на трение качания увеличивает КПД насоса, что особенно проявится при повышенных нагрузках.

Формула изобретения Насос, содержащий корпус с внутренней и криволинейной направляющей поверхностью, два оппозитно установленных цилиндра с размещенными в них поршнями, соединенными штоками, и;ролики, взаимодействующие с криволинейной

поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышения.КПД при повышенных нагрузках, насос снабжен кронштейнами, жестко установленными на цилиндрах и попарно соединенными посредством шарниров-шатунов,. ,в корпусе выполнена дополнительная криволинейная поверхность, а ролики размещены на осях шарнирного соединения, при этом противоположные концы каждой пары шатунов шарнирно соединены соответственно со штоком и кронштейном, каждый шток и кронштейн соединены с двумя парами шатунов, а ролики, расположенные по разные стороны кронштейна, установлены с возможностью

взаимодействия с разными криволинейными поверхностями.

A-h

6-6

Использование: в насосркомпрессоро- ,ь строении. Сущность изобретения: в двух оп- позитно установленных цилиндрах размещены поршни, соединенные штоками, и ролики, взаимодействующие с криво- линейной поверхностью корпуса. Кронштейны жестко установлены на цилиндрах и попарно соединены шарнирами-шатунами. В корпусе выполнена дополнительная криволинейная поверхность. Ролики размещены на осях шарнирного соединения. Противоположные концы каждой пары шатунов шарнирно соединены соответственно со штоком и кронштейном. Каждый шток и кронштейн соединены с двумя парами шатунов. Ролики расположены по разные стороны кронштейнов, установлены с возможностью взаимодействия с разными криволинейными поверхностями, 3 ил.