РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПОРШНЕВОЙ НАСОС Советский патент 1969 года по МПК F04B49/00 

Известен регулируемый поршневой насос, содержащий спаренные цилиндры, сообщающиеся с общими для них клапанными камерами, и кривошипно-шатунный механизм с переменным углом между ними.

Описываемый насос отличается от известного тем, что он выполнен с тремя парами параллельных цилиндров. При этом поршни одной пары цилиндров соединены с главными шатунами, большие головки которых расположены непосредственно на кривошипах. Поршни остальных пар присоединены с помощью вспомогательных шатунов и рычагов к шарнирным устройствам, расположенным на больщих головках главных шатунов в точках, радиус которых направлен под углом близким к 60° относительно тела главного шатуна.

Такое выполнение насоса позволяет одновременно обеспечить высокую степень равномерности подачи, бесступенчатое регулироваНК,е производительности на ходу при неизменной скорости вращения вала насоса и постоянную длину хода порщией.

На фиг. 1 изображены части цилиндров и кривощипно-шатунного механизма предложенного насоса, вертикальный разрез; на фиг. 2 - вариант исполнения насоса, вертикальный разрез; на фиг. 3 - горизонтальный разрез по осям приводного и регулировочного механизмов и одной пары цилиндров насоса.

Насос содержит раму /, в которой на подшипниках качения смонтирован кривошипный вал, имеющий два отдельных пустотелых кривошипа 2 н 3 с цалфамп на концах. Цапфы являются одновременно водиламп двух планетарных передач. В этих водилах устг.новлены на подшилниках сателлиговые шестерни 4, зацепляющиеся с наружной стороны с зубчатыми венцами 5 и , а с внутренней - с ведуП1ИМИ шестернями быстроходного вала 7, расположенного внутри кривощипного вала.

Наружный конец вала 7 соединен со шкивом 8, связанным с ремней с электродвигателем, установленным на насосе. На каждом кривошипе 2 и .i кривошипного вала расположена головка главного шатуна 9, второй конец которого присоединен к ползуну Ю, связанном} со штоком // поршня 12. Цилиидры 13, в которых иомеи1ены поршни 12, соединены друг с другом и с клапанными камерами 14 с помощью каналов 15 таким образом, что оба одноименных конца двух соседних цилиндров 13 постоянно сообщаются друг с другом и с одной общей для них клапанной камерой 14. Один всасывающий клапан 16 камеры 14 соединен со всасывающим трубопроводом 17, а один нагнетательный клапан 18-с нагнетательным трубопроводом 19. Венец 5 планетарной передачи неподвижно укреплен в раме 1, например, с помощью штифта 20. Второй венец 6 может свободно поворачиваться в расточке рамы / и соединен штифтом 21 с червячным колесом 22, которое может поворачиваться вручную или с помощью регулировочного привода от червячного вала 23. В голооке главного шатуна 9 на радиусах, расположенных под углом 60° к его оси, шарнирно укреплены головки двух вспомогательных шатунов 24, вторые концы которых шар«ирно соединены с концами плеч угловых рычагов 25, качаюпдихся на осях 26, установленных в раме /. Угол между геометрическими осями плеч рычага составляет 120°. При этом каждое плечо в своем среднем положеНИИ приблизительно перпендикулярно к оси соединенного с ним вспомогательного шатуна. Со вторым плечом рычага 25 шарнирно соединен другой вспомогательный шатун 27, связанный с ползуном 10 верхнего или нижнего цилиндра 28, сообщающегося аналогично цилиндру 13 с соседним цилиндром и с общей для обоих цилиндров данной пары клапанной камерой. Рычаг 25 повернут таким образом, чтобы при движении вспомогательного шатуна 24 к центру кривошипа поршень цилиндра 28 перемещался от центра кривошипа к периферии цилиндра 28 (см. фиг. i). Всего насос имеет шесть цилиндров двустороннего действия, расположенных в виде трех пар друг над другом. Корпуса всех цилиндров могут быть выполнены в виде одного общего блока. Работает насос следующим образом. Вал 7, приводимый от электродвигателя посредством сателлитовых шестерен 4, которые катятся по зубчатым венцам 5 и 6, вращает Бодила-кривощипы 2 -л 3. При этом главные щатуны 9 вызывают возвратно-поступательное движение поршней 12, которые всасывают перекачиваемую жидкость из трубопровода 17 через клапан 16, а затем вытесняют ее через клапаны 18 в трубопровод 19. Угол между радиусами эксцентриситета крт ошп11и.в 2 и 5 может регулироваться, в том числе во время работы насоса, в пределах от О до 180°, путем вращения червячного вала 23. Последний посредством червячного колеса поворачпвает венец 6, вызывая этим перемещение сателлитовых шестерен и водила одного кривошипа относительно другого. При угле между радиусами кривошипов равном нулю, оба поршня передвигаются одновременно в одном и том же направлении, и производительность обоих цилиндров равна суммарному ооъему вытесняемой каждым из них жидкости. При угле 180° оба поршня перемешаются одновременно в противоположные стороны, и вся вытесняемая жидкость перетекает с одного цилиндра в другой, не выходя наружу. В результате этого производительность насоса равна нулю. При промежуточных значениях угла между радиусами кривошипов часть жидкости перетекает из цилиндра в цилиндр, а остальная вытесняется наружу или всасывается, причем производительность насоса имеет промежуточную величину. Аналогично действуют пары цилиндров, поршни которых связаны с головками главных шатунов через вспомогательные шатуны и рычаги. При этом упомянутое расположение рычагов и шарнирных точек на главных шатунах обеспечивает работу насоса, аналогичную работе известных нерегулируемых трехцилиндровых насосов со смещением кривощипов на 120°. В результате совмещения гидравлических свойств трехцилиндровых насосов с применением одного общего планетарного регулировочно-приводного механизма достигается сочетание удобства эксплуатации, компактности, бесступенчатой регулировки на ходу, равномерности подачи и возможности применения двигателей с постоянной скоростью вращения вала. Предмет изобретения Регулируемый поршневой насос, включающий спаренные цилиндры, сообщающиеся с общими для них клапанными камерами, и кривошипно-шатунныи механизм с двумя кривощипами с переменным углом между ними, отличающийся тем, что, с целью одновременного обеспечения высокой степени равномерности подачи, постоянства длины хода порщней и возможности бесступенчатого регулирования производительности на ходу при неизменной скорости вращения приводного вала насоса, он выполнен с тремя парами параллельных цилиндров, причем порщни одной пары цилиндров соединены с главными шатунами, большие головки которых расположены непосредственно на кривощипах, а поршни остальных пар присоединены с помощью вспомогательных шатунов и рычагов к шарнирным устройствам, расположенным на больших головках главных шатунов в точках, радиус которых направлен под углом, близким к 60, отпОСительно оси тела главного шатхна.