Объемный насос Советский патент 1981 года по МПК F04B13/00 

(54) ОБЪЕМНЫЙ НАСОС

1

Изобретение относится « гидромашиностроению, в частности к устройству объемных насосов.

Известен объемный насос, содержащий корпус, снабженный сообщенной с напорным трактом кольцевой проточкой со свободно расположенными в ней уплотнительным элементом, расположенный в рабочем цилиндре корпуса поршень, снабженный кольцевой канавкой, содержащей размещенные со стороны кольцевой проточки выпускные каналы и свободно расположенный в нейуплотнительный элемент, и шток, размещенный в расточке корпуса 1.

Объем рабочей камеры в таком насосе лимитирован величиной радиального зазора между цилиндрическими поверхностями пор-щня и расточки корпуса, который должен выбираться из условия отсутствия выдавливания в него при заданном перепаде давления материала эластичного уплотнительного элемента в такой степени, при которой он разрушается. Это обстоятельство накладывает ограничения на области возможного конструктивного выполнения насоса по напору, подаче и габаритно-весовым показателям.

Цель изобретения - расширение области применения, уменьшение веса и габаритов.

Указанная цель достигается тем, что кольцевая проточка в корпусе выполнена в расточке корпуса, в месте -его сопряжения со штоком, а свободно расположенный в кольцевой проточке уплотнительный элемент установлен с натягом jio поверхности штока.

На чертеже изображена конструктивная схема насоса.

Насос содержит корпус 1, снабженный сообщенной с напорным трактом 2 кольцевой проточкой 3 по свободно расположенным в ней уплотнительным элементом 4 и расположенный в рабочем цилиндре 5 корпуса 1 поршень 6, жестко по резьбе связанный со штоком 7 и снабженный кольцевой канавкой 8, оснащенной размещенными со стороны . кольцевой проточки 3 выпускными каналами 9 и свободно раЬположенными в ней с натягом по поверхности рабочего цилиндра 5 корпуса 1 уплотнительным элементом 10. Кольцевая проточка 3 в корпусе 1 насоса выполнена в месте сопряжения его со штоком 7, а свободно расположенный в ней уплотнительный элемент 4 выполнен с натягом по поверхности штока 7, а полость 11

между расположенными противоположно штоку 7 торцовыми поверхностями поршня 6 и торцовой поверхностью корпуса 1 сообщена со всасывающим трактом 12 насоса. Между поверхностями уплотнительных элементов 4 и 10 и боковыми поверхностями кольцевой проточки 3 и кольцевой канавки 8 установлены жесткие кольцевые элементы 13 и 14, предотвращающие выдавливание эластичных уплотнительных элементов в зазоры соответствующих сопряжений в случае высоких давлений.

Уплотнение внутренних полостей насоса от внешней средь осуществлено уплотнительными элементами 15 и 16.

Насос работает следующим образом.

На чертеже насос представлен в положении, соответствующем концу хода всасывания. При ходе всасывания уплотнительный элемент 4 усилием трения его о поверхность штока 7 и усилием от перепада давления на нем поджат к расположенной со стороны рабочего цилиндра 5 насоса боковой стенки кольцевой проточки 3 и жесткому кольцевому элементу 14, а .уплотнительный элемент 10 усилием трения его о поверхность рабочего цилиндра 5 и корпуса 1 поджат к оснащенной выпускными каналами 9 боковой стенке кольцевой канавки 8. При этом рабочая жидкость через выпускные каналы 9, радиальные и осевые зазоры между поверхностями кольцевой канавки 8 уплотнительного элемента 10 и жесткого кольцевого элемента 13 поступает из полости 11 частично в рабочий цилиндр 5 насоса и частично вытесняется во всасывающий тракт 12 насоса для промывки входного фильтра (не показан). При последующем обратном ходе поршня 6 до момента соприкосновения уплотнительного элемента 10 с расположенной со стороны полости 11 боковой стенки кольцевой канавки 8, уплотнительный элемент 4 под действием усилия от перепада давления на нем, превосходящим усилие трения его о поверхности штока 7, остается неподвижным. После выборки зазора и соприкосновения указанных выше элементов,уплотнительный элемент 4 под действием усилия трения его о шток перемещается и прижимается к противоположной боковой стенке кольцевой проточки 3, и рабочая жидкость из рабочего цилиндра 5 через осевые и радиальные зазоры между поверхностями кольцевой проточки 4, жесткого кольцевого элемента 14 и уплотнительного элемента 4 вытесняется .в напорный тракт насоса 2, а жидкость из всасывающего тракта 12 поступает в полость 11. В конце хода нагнетания торцовые поверхности поршня и рабочего цилиндра соприкасаются между собой, а уплотнительные элементы 4 и 10 - с соответствующими уступами на торцах поршня и рабочего цилиндра корпуса, что максимальНО уменьшает объем вредного пространства. При обратном движении порщня уплотнительный элемент 4 под действием усилия трения его о поверхность штока 7 перемещается и поджимается к расположенной со стороны рабочего цилиндра 12 боковой стенке кольцевой проточки 3 и к жесткому кольцевому элементу 14, что обеспечивает остановку перемещающегося совместно с порщнем под действием усилия от перепада давления уплотнительного элемента 10 и поджатие его усилием трения о поверхность рабочего цилиндра к оснащенной выпускными каналами 9 боковой стенки кольцевой канавки 8. Этим обеспечивается начало хода всасывания. В дальнейшем циклы повторяются.

В предлагаемом насосе зазор между поверхностями сопряжений в местах установки свободно расположенных уплотнительных элементов, а, следовательно, и диаметры их поперечных сечений определяются лишь допустимыми скоростями рабочей жидкости в зазорах и сами они не определяют объемы рабочих камер насоса (и, следовательно, его подачу), которые определяются всей

5 площадью поршня за вычетом площади щтока, что позволило при минимальных габаритах расщирить область применения насоса по подаче в сторону увеличения ее в любых практически применимых пределах. Кроме этого, осевой размер порщня в этом

0 случае может быть выполнен намного меньше его хода, что дополнительно улучшает габаритно-весовые показатели насоса.

Формула изобретения

Объемный насос, содержащий корпус, снабженный сообщенной с напорным трактом кольцевой проточкой со свободно расположенными в ней уплотнительным элементом, расположенный в рабочем цилиндре корпуса порщень, снабженный кольцевой канавкой, содержащей размещенные со стороны кольцевой проточки выпускные каналы и свободно расположенный в ней уплотнительный элемент, и щток, размещенный в расточке корпуса, отличающийся тем, что, с целью расщирения области применения, уменьшения веса и габаритов, кольцевая проточка в корпусе выполнена в расточке корпуса, в месте его сопряжения со штоком, а свободно расположенный в кольцевой проточке уплотнительный элемент установлен с натягом по поверхности штока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2724608/06, кл. F 04 В 13/00, 1979.