Аксиально-поршневой реверсивный насос Советский патент 1977 года по МПК F04B1/12 

I

Изобретенве относится к насосостроенвю, в частноств к аксиально-поршневым реверсивным насосам.

Известен акснальЕЮ-поршневой реверснввый насос, сопержашнй устройство оля ре- ft гулировання его рабочего объема, выполненное в виде опорного элемента, установлевного с возможностью поворота вокруг осн, перпенднкул нойосиврашенняблокапнлнндров, к окабжешюго поверхностями алявэанмо 1ействня| с. 10 опорной поверхностью корпусной оеталв но вр щающимся на нем диском, с которым взаимодействуют башмаки поршневых трутш, установленных в блоке цилиндров и имеющие, в зоне взаимодействия с диском, камеры гид- 19 ростатической разгрузки, сообщенные с соответствующими рабочими камерами насоса И.

Недостатком известного насоса является наличие значительных сил трения в зоне взаимодействия опорного элемента насоса с 20 опорной поверхностью корпусной детали, тфй регулировании его рабочего объема, что обусловлено недостаточностыо смазки в зоне трения: опорный элемент - опорная поверхность корпусной детали.25

Целью изобретения является снижение сил трения в зоне взаимодействия опорного элемента «асоса с опорной поверхностью . детали.

Эта цель достигается путем подачи в зону трения рабочей жидкости под высоким давлением из камер гидростатической разгрузки башмаков пвршневых групп, совершаю щих такт нагнетш1ия, для чего врашаюшнйся диск, установленный на опорном элементе, снабжен ;равнорасположенш 1ми сквозш |мн отверстиями, выполненными на одинаковом расстоянии от оси вращения диска в зоне, ограниченной проекцией на этот диск траектории движения камер гидростатической раэгрузки башмаков поршневых групп, а сам опорный элемент на поверхности, обращенной к вращающемуся диску, снабжен двумя коллекторными,изолированными друг от друга дугообразными пазами, ось симметрии которых соответствует диаметральной оси расположения сквозных отверстий вращающегося диска, и на поверхности, обращенной к oпopj oй псжерхности корпусной детали, снабжен двумя карманами, при этом кажоый

дугообрааньтй паз сообщен с соответствующим карманом посредством канала,, выполненого в теле опорного элемента.

Кроме того, на поверхности вращающегося диска, обращенной к опорному элементу, выполнены направленные по радиусу к оси вращения диска пазы, количество которых равно количеству сквозных отверстий, ширина меныие диаметра сквозного отверстия, начало совпадает со сквозным отверстием, а конец не выходит из зоны, ограниченной проекцией на вращающийся диск траек1 ории движения камер гидростатической разгрузки

На фиг. 1 изображен предлагаемый аксиально-поршневой реверсивный насос в про дольном разрезе; на фиг. 2 - сечение фиг. 1; на фиг. 3 - вид на опорный элемент насоса со стороны опорной поверхности корпусной детали; на фиг. 4-7-сечение Б-Б фиг. 1 с различным сочетанием количестЁ1а отверстий во вращающемся диске и поршней

Аксиально-порщневой реверсивный насос содержит корпусную деталь 1, в которой расположено устройство для регулирования его рабочего объема, выполненное в виде опорного элемента 2, установленного с возможностью поворота вокруг , перпендикулярной оси вращения блока цилиндров 3 и снабженного поверхностями 4 и 5 для взаимодействия с опорной поверхностью 6 корпусной детали 1 и с вращающимся на нем диском 7 С диском 7 взаимодействую бащмаки 8 поршневых групп, порщни 9 которых установлены в блоке цилиндров 3.

Башмаки 8 поршневых групп в зоне взаи модействия с диском 7 снабжены камерами гидростатической разгрузки 1О, сообщены каналами в башмаке и поршне с соответствующими рабочими камерами 11 насоса.

Вращающийся диск 7 снабжен равнорасположенными сквознь:ми отверстиями 12, выполненными на одинаковом расстоянии от оси вращения диска 7 в зоне, ограниченной проекцией на этот диск траектории движения камер гидростатической разгрузки 10 башмаков 8 поршневых групп. Опорный элемент 2 на поверхности, обращенной к вращающемуся диску 7, снабжен двумя коллекторными изолированными друг от друга дугообразными пазами 13, симметрии которых соответствуют диаметральной оси расположения сквозных отверстий 12 вращающегося диска 7, и на поверхности, обращенной к опорной поверхности 6 корпусной детали 1, снабжен двумя карманами 14. При этом, каждый дугообразный паз 13 сообщен с соответствующим карманом 14 посредством канала 15, выполненного в теле опорного элемента 2. Коллекторные дугообразные пазы 13 в опорном элементе ориентированы

аналогично нагнетательному и всасывающему рабочим окнам распределительного устройства 16.

На поверхности вращающегося диска 7, обращенной к опорному элементу 2, выполнены направленные по радиусу к оси вращения диска пазы 17, количество которых равно количеству сквозных отверстий 12, ширина меньше диаметра сквозного отверст начало совпадает со сквозным отверствием 12, а конец не выходит из зоны, ограниченной проекцией на вращающийся диск 7 траектории движения камер гидростатической разгрузки 10.

Во время работы насоса рабочая жидкость нз рабочей кайеры 11, сообщеннойс опорным окном распределительного устройства 16 через каналы в поршне 9 и башмаке 8, попадает в камеру гидростатической разгрузки 10. При совмещении камеры 1О с отверстием 12 в диске 7 рабочая жидкость через радиально расположенный паз 17, ограничивающий количество протекакхцей жидкости, попадает в коллекторный дугообразный паз 13, ориентированный на окно высокого давления распределитель ного устройства 16, Из коллекторного дугообразного паза 13 по каналу 15 в теле опорного элемента 2 рабочая жидкость попадает в соответствующий карман 14, чем обеспечивается смазка зоны трения между опорным элементом 2 и опорной поверхностью 6 корпусной детали 1.

При реверсе насоса нагнетательное и всасывакнцее окна распределительного устройства le меняются местами; в этом случае смазка зоны трения между опорным элеменгом 2 и опорной поверхностью корпусной детали 1 производится через рругой карман 14 их опорной поверхности 4 опорного элемента 2, а его питание осущест вляется через другой коллекторный дугообразный паз 13, ориентированный на соответствующее окно распределительного устройства 16.

При разобщении камеры гидростатической разгрузки 10 от отверстия 12 жидкость из коллекторного паза 13 перетекает через пазы 17 к незакрытым башмаками 8 отверстиям 12. Поскольку поперечное сечение паза 17 намного меньше, чем площадь попе речного сечения отверстия 12, утечки рабочей жидкости из дугообразного паза 13 незначительны.

Для поддержания в кармане 14 требуемого уровня давления жидкости в коллекторном иазе 13 необходимо поддерживать достаточно высокое давление, что возможно только в том случае, когда в любой момент времени большинство отверстий 12, сообщенных с ; угообразным пазом 13, будут сообщены с камерой гидростатической разгрузки 10 или закрыты опорным пояском башмака 8. Таким образом, важным условием обеспечения работоспособности устройства является выбор количества и расположения отверстий 12 в диске 7. При числе отверстий 12 равном числу поршней 9 или кратном им числу возможно положение, при котором все отверстия 12 не сообщены с камерами гидростатической разгрузки 1О, то есть рабочая жидкость в коллекторный дугообразный паз 13 не поступае,т (фиг. 4). При числе отверстий 12, равном удвоенвому поршней 9, часть отверстий 12 оказывается незакрытыми, Что существенно ухудшает снабжение зоны трения между опо ным элементом 2 и корпусной деталью 1 рабочей жидкостью (фиг,5). На фиг. 6 показан иск 7 с восьмью отверстиями 12, а на фиг. 7 - с двенадцатью такими отверстиями. При семи поршнях 9 в насосе большее количество отверстий 12 или сообщено с соответств чкмцими камерами гидростатической разгрузки 1О или заперто опорными поясками башмаков 8, что создает благоприятные условия для поддержания заданного уровня давления рабочей жидкости в коллекторном дугообразном пазе 13 и, следовательно, обеспечивает эффективную лодачу жидкости в зону трения между опорным элементом насоса и опорной поверхностью корпусной детали. Очевидно, что сочетание количества отверстий в диске 7 и поршней 9 в каждом конкретном случае может быть выбрано любым, исходя из условия обеспечения поддержания заданного уровня давления рабочей жидкости в кармане 14. Формула изобретения 1, Аксиально-поршневой реверсивный насос, содержащий устройство для регулирования его рабочего объема, выполненное в виде опорного элемента, установленного с. возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси вращения блока цилиндров, и снабженного поверхностями для взаимодействия с опорной поверхностью корпусной и с врашагацнмся на нем. диском, с которым взаимоцействуют башмаки поршневых грутШе устанавливаемых а блоке цилиндров и имеющие, в зоне взакмодействия с диском, камеры гидростатической разгрузки, сообщенные с соответствующими рабочими камерами насоса отличающийся тем, что, с цельзо снижения скл тренич в зоне взаимодействия опорного элемента насоса с опорной поверхностью- корпусной детали, при регулировании его рабочего объема, путем подачи в зону трэния рабочей жидкости под выcoки: 5 дайленнем и камер гидростатической разгрузки башмаков поршневых групп, совершающих такт нагнетания, вращающийся диск, установленный на опорном элементе, снабжен равнорасположеннымя сквозными отверстиями, выполненными на одинаковом расстоянии от сек вращения диска в зоне , ограниченной проекцией ка, этот диск траектории движения камер гидростатической разгрузки башмаков поршневых групп, а сам опорный элемент на поверхности, обращенной к врашающемуся днску,снабжен двумя коллекторными изолированными друг от друга д,угообразиымк пазами, .ось симметрии которых соответствует диаметральной оси расположения сквозных отверстий вращающегсхзя диска, я на поверхности, обращенной к опорной поверхности корпусной , . детали, снабжен двумя карманами, при этом каждый дугообразный паз сообщен с соответствукицим карманом посредством канала, вьтолненного в теле опорного элемента, 2. Насос по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на поверхности вращающегося диска, обращенной к опорному элементу, выполнены направленные по радиусу к оси вращения диска пазы, количество которых равно количеству сквознь х отверстий, ширина меньше диаметра сквозного отверстия, начало совпадает с сквозным отверстием, а коней не выходит из зоны, ограниченной проекцией на вращающийся диск траектории движения камер гидростатической разгрузки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, А ушловмн Б Н, (Е др. Аксиальнопоршневые насосы за рубежом, нзд.НИИМАШ, Серия С-У Гидавлическое и пнев.{атическое оборудование, 1973 г., рис. 38, стр. 93.

Б-Б

Фш. 5

/7

8

П

12

tz

17