Поршневой насос Советский патент 1977 года по МПК F04B1/12 

1

Изобретение относится к насосостроению, в частности к насосам с вращающимся блоком цилиндров и торцовым распределением рабочей жидкости, и касается средств, обеспечивающих улучщение работоспособности распределительных устройств.

Известны гидромашины с торцовыми распределительными устройствами, снабженными средствами, уменьшающими осевые колебания блока цилиндров относительно распределительного диска за счет подачи в уплотняемое сопряжение импульсов давления рабочей жидкости.

Однако такие устройства не исключают раскрытия стыка между блоком цилиндров и распределительным диском.

Известна также гидромащина с торцовым распределением, в которой торцовый распределитель постоянно прижат к блоку цилиндров посредством давления рабочей жидкости. В этой гидромашине (хотя практически и устраняется раскрытие стыка между блоком цилиндров и распределительным диском), однако, цоджим распределительного диска к блоку цилиндров с постоянной величиной усилия поджима не соответствует характеру нагрузок в зоне распределения, в зависимости от угла поворота, что приводит к некоторым дополнительным потерям на трение.

2

Известен также поршневой насос двукратного действия с четным числом поршней и торцевым распределением, содерл :ащий распределительный диск, снабженный рабочими всасывающими и нагнетательными окнами, блок цилиндров, торец которого снабжен рабочими окнами, сообщенными с рабочими камерами, и устройство для гидростатического поджима блока цилиндров к распределительному диску в виде поршня, размещенного в камере, образованной осевой расточкой блока цилиндров.

При таком исполнении распределительного устройства неизбежны колебания усилия прижима блока цилиндров к распределительному диску, возникающие при вращении блока цилиндров и обусловленные переменным количеством рабочих окон блока цилиндров, сообщающихся с нагнетательными окнами распределительного диска, что может привести к нежелательным осевым колебаниям блока цилиндров вплоть до раскрытия стыка между блоком цилиндров и распределительным диском.

Цель изобретения - предотвращение раскрытия стыка между блоком цилиндров и распределительным диском за счет обеспечения постоянной по величине силы прижима блока цилиндров к распределительному днеку, зависимой от углового положения блока цилиндров относительно распределительного диска. Это достигается тем, что в предлагаемом поршневом насосе торцы блока цилиндров и распределительного диска вне зоны размещения рабочих окон снабжены равноотстоящими от оси дополнительными окнами, число которых равно числу рабочих цилиндров, расположение в угловом направлении совпадает с угловым расположением рабочих окон блока цилиндров, и дополнительные окна, выполненные на блоке цилиндров, сообщены с камерой устройства блока цилиндров, а дополнительные окна распределительного диска сообщены с дренажом, распределительный диск снабжен еще двумя дополнительными окнами, каждое из которых сообщено с соответствующим напорным окном распределительного диска и расположено на том же расстоянии от оси, что и остальные дополнительные окна, ось симметрии указанных окон совпадает с осью симметрии напорных окон. На фиг. 1 изображен предлагаемый насос, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4-вид на торец распределительного диска (пунктиром показаны окна блока цилиндров); на фиг. 5-вид на торец блока цилиндров. Насос содержит блок цилиндров 1 с щестью радиальными цилиндрами 2, в которых размещены щариковые порщни 3. Цилиндры 2 посредством окон 4 сообщены с расточками 5, где размещены порщеньки 6, взаимодействующие с торцом 7 приводного вала 8, на конце которого выполнен порщень 9, размещенный в камере 10, образованной осевой расточкой в блоке цилиндров 1. Блок цилиндров 1 прижимается к торцу 11 распределительного диска 12 посредством пружины 13. Камера 10 в совокупности с прз-жиной 13 и порщнем 9 образуют устройство для поджима блока цилиндров 1 к распределительному диску 12. Отверстия 4 в зоне выхода на торец 14 блока цилнндров 1, обращенный к торцу И распределительного диска 12, являются рабочими окнами блока цилиндров 1. Распределительный диск 12 снабл ен двумя нагнетательными 15 н двумя всасывающими 16 рабочими окнами. Крутящий момент от приводного вала 8 к блоку цилиндров 1 передается посредством щтнфтов 17, закрепленных на валу 8 и входящих в пазы 18, выполненные на наружной поверхности блока цилиндров 1. Шариковые порщни 3 взаимодейстБ)Ют с профилированной направляющей 19, установленной в корпусе 20. Торцы 14 и И блока цилиндров 1 ц распределительного диска 12 соответственно вне зоны размещения рабочих окон 4, 15 и 16 снабжены равноотстоящими от оси дополнительными окнами: 21 на торце блока цилиндров 1 и 22 на торце распределительного дис- 6 ка 12. Число дополнительных окон на каждом из торцов 11 и 14 равно числу рабочих цилиндров 2, а расположение в угловом направлении совпадает с угловым расположением рабочих окон 4 блока цилиндров 1. Дополнительные окна 21 блока цилиндров сообщены каналами 23 с камерой 10 устройства для поджима блока цилиндров к распределительному диску, а дополнительные окна 22 распределительного диска 12 посредством радиальных пазов 24 сообщены е дренажной полостью насоса. Распределительный диск 12 снабжен еще двумя дополнительными окнами 25, каждое из которых посредством, например, радиального паза 26 сообщено с соответствующим окном 15. Окна 25 расположены на том же расстоянии от оси, что и остальные дополнительные окна 21 и 22, причем ось симметрии окон 25 совпадает с осью симметрии 27 окон 15. Насос работает следующим образом. Прн вращении приводного вала 8 крутящий момент щтифтами 17 передается блоку цилиндров 1, заставляя последний вращаться с. той же угловой скоростью. Шариковые норщни 3 под действием центробежной силы прижимаются к профилированной направляющей 19 и при взаимодействии с последней соверщают возвратно-поступательное движение, увеличивая и уменьщая при этом объем рабочих камер. Рабочая жидкость через окна всасывания 16 распределительного диска 12 и сообщающиеся с ними окна 4 во время увеличения объема рабочих камер поступает в рабочие камеры. При уменьщении объема рабочих камер рабочая жидкость через окна 4 блока цилиндров 1 вытесняется в нагнетательные окна 15 распределительного диска 12, соверщая тем самым полезную работу. Блок цилиндров 1 поджимается к торцу 11 распределительного диска 12 пружиной 13 и давлением рабочей жидкости в камере 10 и расточках 5, причем, если усилие пружины практически постоянно, то сила блока давлением жидкости зависит от угла поворота блока цилиндров. При угле поворота блока цилиндров 1, сответствующем полол :ению, при котором с агнетательными окнами 15 распределителього диска 12 сообщаются два окна 4 блока илиндров, (см. фиг. 3), два дополнительных кна 21 блока цилиндров совмещаются с вумя дополнительными окнами 25 распредеительного диска, при этом все остальные ополнительные окна 21 и 22 разобщены руг от друга. Поскольку окно 25 пазом 26 ообщено с нагнетательным окном 15 распреелительного диска 12, рабочая жидкость од давлением нагнетания попадает в два кна 21 и далее по каналу 23 в камеру 10, существляя тем самым поджим блока цииндров 1 к распределительному диску 12. аким образом, при данном полол ении блока цилиндров 1 он поджимается к распределительному диску суммарным усилием - от действия пружины 13 и от давления жидкости в камере 10 и двух расточках 5, четыре другие расточки 5 при данном положении блока сообщены со всасывающими окнами 16. При другом угле поворота блока дплиндров 1, соответствующем положению, при котором с нагнетательными окнами 15 распределительного диска 12 сообщаются четыре окна 4 блока цилиндров (см. фиг. 4). все дополнительные окна 21 блока цилиндров 1 совмещаются с дополнительными окнами 22 распределительного диска, при этом окна 25 изолируются от дополнительных ОКОЙ 21. Поскольку окна 22 распределительного диска иазами 24 сообщены с дренажом, то и камера 10 через каналы 23 п окна 21 сообщается с дренажом. Таким образом, при данном угловом положении блока цилиндров 1 поджим его к распределительному диску осуществляется усилием пружины 13 п усилием от давления жидкости в четырех расточках 5, две остальные расточки 5 сообпсны в этот момент со всасываюи1,им окном 16. Указанное техническое решение позволяет стабилизировать усилие поджима блока цилиндров к распределительному диску и сделать это усилие зависимым от угла поворота, что практически исключает раскрытие стыка из-за осевых колебапий блока цилиндров, имеюнхих место в гидромашинах с традиционным иснолпением распределительного устройства. 6 Формула изобретения Поршневой насос двукратного действия с четным числом поршней и торцовым распределением, содержащий распределительный диск, снабженный рабочими всасывающими и нагнетательными окнами, блок цилиндров, торец которого снабжен рабочими окнами, сообщенными с рабочими камерами, и устройство для гидростатического поджима блока цилиндров к распределительному диску в виде поршня, размещенного в камере, образованной осевой расточкой блока цилиндров, отличающийся тем, что, с целью предотвращения раскрытия стыка между блоком пилиндров и распределительным диском, торпы блока пилиндров и распределительного диска вне зоны размещения рабочих окон снабжены равноотстоящими от оси дополнительными окнами, число которых равно числу рабочих цилиндров, расположение в угловом направлении совпадает с угловым расположением рабочих окон блока пилиндров, п дополпительные окпа, выполненные па блоке н,илнндров, сообндены с камерой устройства поджима блока цилиндров, а дополпительные окна распределительного диска сообщены с дренажом, распределительный диск снабжен еще двумя дополнительными окнами, каждое из которых сообщено с соответствуюпшм напорным окном распределительного диска и расположепо па том же расстоянии от оси, что и остальные дополнительные окна, ось симметрии указаншлх окоп совпадает с осью симметрии напорпых окоп.

Ч- 5

1 .-ШГ%«

.-J |||Ш|Ш М|ш , 1 гг-нШ Ш6Я / п /

//.., XX :- i - i Х / / /

ffri M isbHi- i/ :i/ S;i||Mf

.i4Jpfc Ms | 1 - |У|й,

X ii X

I l

(fUS.I

f/

25

Z6

22

2

//

22

25

21