Роторный гидронасос Советский патент 1993 года по МПК F04C2/00 F01C1/00 

Изобретение относится к нагнетательным поршневым устройствам, создающим высокие давления.

Целью изобретения является достижение удобства перекачивания (нагнетания) механическим и ручным путем с равномерным истечением жидкости.

Для достижения поставленной цели предложена двухкамерная на двух эксцентриках конструкция с пересечением их центров центра ротора и отсутствием кла- панно-распределительного механизма. Предлагаемый роторный гидронасос отличается емкостью камер (цилиндров), передаточным числом 1:2, выполнением функций как насоса, так и компрессора в связи с

полным замещением объемов камер поршнями и работой на малых и больших оборотах. Имея по сравнению с известными устройствами малые габариты, предлагаемый гидронасос может быть широко применен в быту, например, для поливки земельных участков, опрыскивания, побелки стен, мойки автомашин и подкачки автомобильных шин,

Нафиг.1 показано устройство двухкамерного ротора; на фиг.2 изображена взаимосвязь трехступенчатого вала с эксцентриками, промежуточной между ними дискоаой стенкой уплотнения и бочкообразными кольцевыми поршнями (вторая ступень вала отмечена пунктиром); на фиг.З 00СА

СЛ СО XJ

СО

овалообразный корпус насоса со снятыми крышками для показа внутреннего устройства; на фиг.4 - роторный гидронасос в сборе, вид сбоку, где с помощью выреза в роторе показано положение второго (дальнего) эксцентрика во второй камере; на фиг.5 - роторный гидронасос в плане, где контурными стрелками отмечено направление жидкости (воздуха), а малыми -вращение механизмов; на фиг.6 - вариант насоса для бытовых нужд; на фиг,7 - то же, с торца.

Трехступенчатый вал 1 гидронасоса выполнен вместе с серединным эксцентриком 2. От торца эксцентрика участок вала уменьшен в диаметре, где посредством шпонки закреплен диаметрально-противоположно основному второй эксцентрик 3. С торца этого эксцентрика участок вала выполнен уменьшенным в диаметре относительно средней ступени, причем конец вала большего диаметра выполнен со шлицами, Окружная поверхность эксцентриков и средняя ступень вала тщательно отполированы. На эксцентрики посажены скользящей посадкой кольцевые поршни 4 бочкообразной формы, криволинейные стороны которых выполнены по радиусу ротора 5. Поршни размещены со скользящей посадкой другими плоскими сторонами в боковых камерах б ротора, выполненных на расстоянии его центральной стенки с осевым отверстием 7 и расположенных друг относительно друга под углом 90°, а уплот нение камер выполнено в виде диска 8 согласно диаметру отверстия и толщине центральной стенки. Дисковое уплотнение установлено в отверстии со скользящей.посадкой, а эксцентрично выполненным отверстием - на средней ступени вала между эксцентриками с той же скользящей посадкой, при этом вал установлен по отношению к ротору эксцентрично.

Роторная группа в сборе (фиг.З, 4 и 5) установлена в овалообраэном корпусе 9 поперечно с возможностью скользящего контакта со стенками корпуса и дугообразными пластинчатыми перемычками 10., охватывающими ротор в плоскости центральной стенки. Стенки корпуса в центральной части выполнены криволинейными и равны соответственно диаметру ротора и ширине его камер, а за линиями стыковки криволинейных участков стенки выполнены прямолинейными и закреплены в вершинах корпусного овала наклонно к торцевым стенкам, где последние образуют с поверхностью ротора смесительные объемы 11, сообщающиеся с внешними штуцерами 12 через отверстия в торцевых стенках, при

этом заостренные периферийные края перемычек обращены к смесительным объемам. В местах соединения штуцеров торцевые стенки корпуса выполнены с конусообразными утолщениями 13 и конической раззенковкой отверстий изнутри для уменьшения гидравлических сопротивлений.

Отшлифованные боковины корпуса соединены с крышками 14, на которых разме0 щены эксцентричные относительно криволинейных стенок и перемычек корпуса соосные отверстия 15, причем на задней крышке соосно отверстию размещена опорная втулка 16, в которой вал установлен уча5 стком большего диаметра на подшипнике с выходом шлицевого конца. В стенках корпуса и по краям крышек размещены соосные отверстия 17 для соединения стяжными болтами, а шлицевой конец вала соединен с

0 рычагом 18, снабженным рукояткой для возможности нагнетания жидкости, поступающей через шланг 19, ручным способом. На другой (передней) крышке (фиг.5) соосно отверстию размещено стаканообразное гнез5 до 20 для установки концевого участка вала на фторопластовом (капроновом) подшипнике 21. Вал уплотнен в опорной втулке сальниками 22 и 24 и установлен между ними на подшипнике 23 эксцентрично ротору.

0 Концы шлангов на штуцерах обжаты ленточными затяжками 25. На фиг.б и 7 показано выполнение корпуса гидронасоса из листового материала с соединением боковых крышек 14 стержневыми распорками 26 и

5 гайками 27, закрепленными на выходящих через крышки их резьбовых концах, а внутри корпуса на распорках установлены прилегающие к поверхности ротора шарнирные втулки 28, проходящие через смесительные

0 объемы 11..

В положении эксцентриков 2 и 3 вала 1, показанном на фиг.4, объем ближней камеры 6 ротора 5 герметизирован в линиях стыковки ее с криволинейными стенками

5 центральной части корпуса 9, а разгерметизированный объем дальней камеры ротора с одной стороны поршня 4 наполовину заполнен всасываемой, а с другой стороны вытесняемой жидкостью. С поворотом руко0 ятки рычага 18 по стрелке на эксцентрике 3, или пуском соединенного с валом мотора процесс всасывания-нагнетания жидкости через смесительные объемы 11, отверстия в торцевых стенках корпуса, штуцеры 12 бу5 дет в дальней камере продолжаться, а в ближней камере между расходящимися линиями стыковки роторной камеры и корпуса со стороны поршня, вытеснившего жидкость из объема, начнется всасывание жидкости из смесительного объема, а другая

сторона поршня, вобравшая жидкость в объем камеры, будет вытеснять ее в противоположный смесительный объем корпуса. На протяжении полного оборота вала из-за пересечения центрами эксцентриков цент- ра ротора последний повернется на полоборота, при этом в обеих камерах произойдет полный цикл всасывания-нагнетания жидкости или воздуха. Фиксируемое эксцентриситетом вала дисковое уплотнение 8 центральной стенки ротора будет при его вращении оставаться относительно корпуса неподвижным. Обратный процесс всасывания-нагнетания жидкости (воздуха) возможен при смене вращения вала 1. Кон- тактные трения в роторном блоке будут крайне малы из-за отсутствия боковых нагрузок и диаметрально противоположной пары сил эксцентриков, центрирующих ротор относительно криволинейных стенок и перемычек корпуса, а скоростная неравномерность перемещения жидкости поршнями будет выравниваться слиянием ее в смесительных объемах. Центровка ротора гидронасоса, упрощенного для бытовых нужд, (фиг.6 и 7) будет поддерживаться во вращении шарнирными втулками 28. Поскольку бытовые насосы, приводимые ручным способом, создают малые давления, то с целью простоты изготовления основных корпусно-роторных деталей и удешевления может быть применена пластмасса. Формул а изобретения 1. Роторный гидронасос, содержащий цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным отверстиями, размещенный в нем ротор с боковой камерой, в которой установлен бочкообразный поршень, закрепленный на кривошипе вала с возможностью возвратно-поступательного движе- ния, и клапаны, отличающийся тем, что корпус в поперечном сечении выполнен овалообразным с охватывающими ротор в плоскости центральной стенки дугообразными пластинчатыми перемычками и снаб- жен торцевыми крышками, а стенки корпуса в центральной части выполнены криволинейными и равны соответственно диаметру ротора и ширине его камер, а за линиями стыковки криволинейных участков стенки выполнены прямолинейными и закреплены в вершинах корпусного овала наклонно к торцевым стенкам, последние образуют с поверхностью ротора смесительные объемы, сообщенные с торцевыми штуцерами,

вал выполнен трехступенчатым и имеет соответственно основной и дополнительный съемный эксцентрики, последний закреплен посредством шпонки и диаметрально противоположно основному на уменьшенном в диаметре участке вала от торца первого эксцентрика, а концевой опорный участок вала от торца второго эксцентрика выполнен уменьшенным в диаметре относительно средней ступени.

2.Гидронасос по п,1,отличающий- с я тем, что участок вала большего диаметра установлен в опорной втулке, размещенной в задней крышке корпуса, а другой участок - в стаканообразном гнезде, выполненном в передней крышке соосно с отверстиями,

.эксцентричными относительно криволинейных стенок и перемычек корпуса, и с возможностью пересечения центров эксцентриков с центром ротора.

3.Гидронасос по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что камеры выполнены с обеих торцевых сторон ротора, разделены центральной стенкой и .расположены под углом 90° друг относительно друга, а уплотнение выполнено в виде диска, размещенного в центральной стенке с эксцентричным отверстием для скользящих посадок в роторной стенке и на средней части вяла между эксцентриками.,

4.Гидронасос по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что пластинчатые дугообразные перемычки выполнены по толщине согласно центральной стенке ротора и размещены е корпусе заостренными периферийными краями в сторону смесительных объемов.

5.Гидронасос по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что криволинейные стороны бочкообразных поршней выполнены по радиусу ротора.

6.Гидронасос поп.1,отличающий- с я тем. что в стенках корпуса выполнены сквозные отверстия для установки стяжных болтов, концы которых размещены в соос- ных отверстиях боковых крышек.

7.Гидронасос поп.1,отличающий- с я тем, что корпус выполнен из листового материала с соединением боковых крышек стержневыми распорками, на которых установлены прилегающие к поверхности ротора шарнирные втулки, проходящие через смесительные объемы, при этом выходной шлицевой конец вала снабжен рычагом с рукояткой, а выходящие через крышки резьбовые концы распорок закреплены гайками.

Сущность изобретения: в цилиндрическом корпусе с всасывающим и нагнетатель- ным отверстиями размещен ротор с боковой камерой, в которой установлен бочкообразный поршень. Поршень закреплен в кривошипе вала с возможностью возвратно-поступательного движения. Корпус- в поперечном сечении выполнен овалооб- разным с охватывающими ротор в плоскости центральной стенки дугообразными пластинчатыми перемычками и снабжен торцевыми крышками. Стенки корпуса в центральной части выполнены криволинейными и равны соответственно диаметру ротора и ширине его камер. За линиями стыковки криволинейных участков стенки выполнены прямолинейными и закреплены в вершинах корпусного овала наклонно к торцевым стенкам. Стенки образуют с поверхностью ротора смесительные обьемы, сообщенные с торцевыми штуцерами. Вал выполнен трехступенчатым и имеет основной и дополнительный съемный эксцентрики. Съемный эксцентрик закреплен шпонкой и диаметрально противоположно основному на уменьшенном в диаметре участке вала от торца первого эксцентрика. Концевой опорный участок вала от торца второго эксцентрика выполнен уменьшенным в диаметре относительно средней ступени. 6 з.п.ф-лы, 7 ил. сл С

A89LC8t

r- co If)

со со

f§ м г

VuzS

/

18

ФигЛ

9 ff fjfj f2

8 5 28 6 Я

9 В 28 M 20 / I /J