ШИБЕРНЫЙ НАСОС Советский патент 1970 года по МПК F04C9/00 

Известны шиберные насосы, содержащие статор и ротор, в пазах которого установлены ступенчатой формы шиберы, образующие дополнительные полости, постоянно связанные с зоной высокого давления, причем подшиберные полости постоянно соединены с соответствующими надшиберными полостями.

Описываемый шиберный насос отличается тем, что в случае выполнения насоса со сдвоенными шиберами между ними установлен разделительный элемент, выполненный в виде отдельной пластины, причем его кромка, опирающаяся на дно паза ротора, имеет криволинейную форму.

На фиг. 1 изображен предложенный насос в продольном разрезе; на фиг. 2 -- разрез по А-А на фиг. I; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по В--В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез по Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез по Д-Д на фиг. 1.

Шиберный насос содерншт корпус / с жестко соединенной с ним крышкой 2, внутри которого установлен статор 3, имеющий внутреннюю криволинейную профилированную поверхность. Внутри статора расположен ротор 4, в радиальных пазах которого размещены по два шибера 5 (лопатки) ступенчатой формы (фиг. 2), касающиеся статора уплотняющими кромками 6 и 7, и разделительный элемент 8 (вспомогательная лопатка) в виде отдельной пластины, расположенной между шиберами 5 и опирающейся на дно паза ротора криволинейной поверхностью 9 (фиг. 1). Меледу выступами шиберов 5 (фиг. 2) и торцами разделительных элементов 8 образованы полости 10 (дополнительные камеры), постоянно соединенные с полостью нагнетания 11 (зоной высокого давления) насоса через кольцевые канавки 12 и 13 (фиг. 1) и отверстия 14 в распределительном диске 15 с уплотиптельной шейкой 16.

Ротор 4 насажен па шлицы вала 17, установленного в двух шариковых иодшипниках 18 и 19. Распределительный диск 15 располол ен корпусом / и статором 3.

На уплотнительиой шейке 16 имеется резиновое уплотнительиое кольцо 20. Нлоский распределительиый диск 21 расположен между крышкой 2 и статором 3. Крышка 2 имеет всасывающее отверстие 22 и всасывающий каиал 23.

Корпус 1 имеет нагнетательное отверстие 24 и полость нагнетания 11 (зопу высокого давления). В присоединительном фланце 25, л естко соединенном с корпусом /, установлена резиновая манжета 26. Меладу корпусом 1 и крышкой 2 на нарул ном диаметре статора 3 установлено резиновое уплотнительное кольцо 27. корпусом 1 и распределительным диском 15 расположены пружины ежатия 28, прижимающие диск 15 к статору 5 и ротору 4. Через корпус 1, диск 75, статор 3, диск 21 и крышку 2 проходит фиксируюпдий штифт 29.

Плоский диск 21 имеет сквозные основные окна всасывания 30 и 31 (фиг. 4), соединенные со всасываюш им каналом 23 (фиг. 1), и глухие вспомогательные окна всасывания 32 и 33, соединенные с основными окнами всасывания 30 и 31 отверстиями 34 и 35. Кроме окон всасывания, нлоский диск 21 имеет также глухие основные окна нагнетания 36 и 37 и глухие вспомогательные окна нагнетания 55 и 39, а также кольцевую канавку 12.

Вспомогательные окна нагнетания 58 и 39 соединены с основными окнами нагнетания 56 и 37 отверстиями 40. Диск 15 имеет сквозные основные окна нагнетания 41 и 42 (фиг. 5), соединенные с иолостью нагнетания 11 (зоной высокого давления) (фиг. 1), и глухие вспомогательные окна нагнетания 43 и 44, соединенные с основными окнами нагнетания 41 и 42 радиальными отверстиями 45 и 46. Кроме окон нагнетания, диск 15 имеет также глухие основные окна всасывания 47 и 48 и глухие вспомогательные окна всасывания 49 и 50, соединенные отверстиями 51 с окнами всасывания 47 и 48.

В статоре 5, кроме отверстий для штифта 29 (фиг. 2), есть также четыре группы отверстий 52, соединяюш.их основные окна всасывания 30 и 31 (фиг. 1) в диске 21 с основными окнами всасывания 47 и 48 в диске 15, а основные окна нагнетания 36 и 57 в диске 21-с основными окнами нагнетания 41 и 42 в диске 15 (фиг. 3).

Скошенные грани шиберов со стороны статора 5 образуют надшиберную полость 53, которая сообш,ается с подшиберной полостью 54 с помош,ью прорезей 55 и 56 и отверстий 57, выполненных в шиберах 5.

Работа насоса осуществляется следующим образом.

При вращении вала 17 с ротором 4 в направлении, показанном стрелкой на фиг. 2, шиберы 5 скользят своими кромками (J и 7 по внутренней поверхности статора 5. Каждая пара шиберов 5 перемещается в пазах ротора 4 в радиальном наиравлении в соответствии с профилем кривой статора 5. При этом каждая из надшиберных полостей .между двумя соседними парами шиберов 5 во время соединения с основными окнами всасывания 30, 31, 47 н 48 в соответствии с профилем статора 5 увеличивает свой объем и заполняется рабочей жидкостью через эти окна всасывания. Каждая из подшиберных полостей 54 в это время всасывает рабочую жидкость через вспомогательные окна всасывания 32, 33, 49 и 50. К окнам всасывания 30 и 31 рабочая жидкость поступает из всасывающего отверстия 22 через всасывающий канал 23, а к окнам всасывания 47 и 48 рабочая жидкость поступает из окон 30 и 31 через отверстия 52 в статоре 5. К окнам всасывания 32

и 55 рабочая жидкость поступает из окон 30 и 31 через отверстия 34 и 35, а к окнам всасывания 49 и 50 рабочая жидкость поступает из окон всасывания 47 и 48 через отверстие 51.

Во время соединения надшиберной полости с основными окнами нагнетания 36, 37, 41 и 42 надшиберная полость 53 уменьшает свой объем в соответствии с профилем статора 5

10 и вытесняет рабочую жидкость через эти окна нагнетания. Подшиберные полости 54 в это время вытесняют рабочую жидкость через вспомогательные окна нагнетания 38, 39, 43 и 44. Из окон нагнетания 41 и 42 рабочая

5 жидкость поступает через полость нагнетания

11(зону высокого давления) к нагнетательному отверстию 24. Из окон нагнетания 36 и 57 рабочая жидкость ностунает через отверстия 52 в статоре 5 к окнам 41 и 42. Из окон

0 55 и 39 рабочая жидкость поступает к окнам 41 -к 42 через отверстия 45 и 46.

Полость 10 (дополнительная камера) между шиберами 5 и разделительным элементом 8 (вспомогательной лопаткой) соединена с

5 полостью нагнетания П. Из полости нагнетания 11 рабочая жидкость поступает в полость 10 через отверстия 14 и кольцевую канавку 13 в диске 15, а через кольцевую канавку

12в диске 21. Под действием давления рабо0 чей жидкости в полости нагнетания 11 осуществляется надежный прижим шиберов 5 к статору 5 в полости всасывания. В связи с тем, что толщина разделительного элемента 8 намного меньше суммарной толщины двух

шиберов 5, усилие прижима шиберов 5 к статору 5 незначительно, поэтому не приводит к сколько-нибудь существенному износу статора. В то же время равенство давлений в над шиберной 55 и подшиберной 54 полостях, соединенных между собой, обеспечивает надежную разгрузку шиберов 5 и статора 3 от радиального усилия давления рабочей жидкости. Наличие двух уплотняющих кромок 6

и 7 на шиберах 5 обеспечивает надежное уплотнение между полостями всасывания и нагнетания и сводит к минимуму величину утечек, влияющую на к.п.д. насоса. Выполнение разделительного элемента 8 с криволинейной новерхностью 9 (кромкой), опирающейся на дно паза ротора 4, обеспечивает самоустанавливаемость элемента 8 относительно торцов ротора 4 и распределительных

дисков 15 и 21. э

предмет изобретения

1. Шиберный насос, содержащий статор И ротор, в пазах которого устанбвлены шиберы,

Подшиберные полости которых постоянно соединены с соответствующими надшиберными полостями, причем шиберы имеют ступенчатую форму для образования дополнительных камер, постоянно связанных с зоной высокого

отличающийся тем, что в случае выполнения насоса со сдвоенными шиберами между ними установлен разделительный элемент выполненный в виде отдельной иластикы.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что, с целью самоустановки разделительного элемента, его кромка, опирающаяся на дно паза ротора, имеет криволинейную форму.

/ / / 52 8 А555 3 VSSfSOnK 2 27 Ю13 47

иг.7 75

29 52 27 3

30

52 3 13 Фиг.2 ffS 5 ft

29

5

50

56

л-д

54