Аксиально-поршневой насос Советский патент 1982 года по МПК F04B1/20 

(54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при создании аксиально-поршневых насосов различного наЗ начения с повышенной производительностью или уменьшенными габаритами, а также с пониженным уровнем шума. Известен аксиально-поршневой насос, содержаший установленный в корпусе блок цилиндров, поршни, размешенные в цилинд. pax с образованием рабочих полостей, и сопряженный поверхностями скольжения с блоком цилиндров распределительный золотник, имеюш.ий каналы, сообш.енные с рабочими полостями и с магистралями для подвода и отвода рабочей жидкости через серповидные окна 1. Недостатком данного насоса является малая плошадь сечения впускных окон блока цилиндров, а следствием этого является повышенный уровень шума и заниженный гидравлический КПД за счет пережатия потока жидкости во впускных окнах, что ухудщает кавитационную характеристику насоса. Кроме того, недостатком насоса является его тихоходность, за счет чего занижена его производительность и увеличены габариты. Цель изобретения - повышение эффективности работы насоса путем увеличения плош,ади впускных окон в днишах цилиндров. Цель достигается тем, что сопряженные поверхности скольжения распределительного золотника и блока цилиндров выполнены коническими с углом при вершине от 10 до 145°, а каналы распределительного золотника выполнены в виде разобшенных между собой секторных полостей, переходяших на наружной конической поверхности золотника в серповидные окна. На фиг. 1 изображен насос, общий вид; на фиг. 2 - конический распределительный золотник; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - блок цилиндров насоса, разрез; на фиг. 6 - вид В на фиг. 5. Аксиально-поршневой насос содержит корпус 1 с установленным в нем распределительным коническим золотником 2, по которому в процессе вращения скользит блок цилиндров 3. В каждом цилиндре блока цилиндров 3 размещен поршень 4, который при помощи штока 5 закреплен на диске 6, переходящем в приводной вал 7. В крышке 8 выno/iHCHbi окна 9 и 10, сообщенные с магистралями для подвода и отвода рабочей жидкости {не показаны). Распределительный золотник 2 выполнен в виде конуса с углом« при вершине, который может быть от 10 до 145°. Внутри конуса выполнены две разобщенные между собой секторные полости 11 и 12 для подвода и отвода жидкости, несообщающиеся между собой и разобщенные при помощи перегородки 13. На наружной конической поверхности распределительного золотника 2 полости 11 и 12 переходят в два серповидных окна 14 и 15, которые разделены между собой двумя диаметрально противоположными перемычками 16 и 17, имеющими щирину S. Сопряженная с распределительным золотником 2 .поверхность трения блока цилиндров 3 выполнена в виде вогнутого конуса и на эту поверхность выведены впускные окна 18 каждого цилиндра, имеющие щирину S, равную ширине серповидных окон 14 и 15 распределительного золотника, а также щирине S разделительных перемычек 16 и 17 золотника. Площадь впускного окна цилиндра зависит от размера S. G ростом щирины S площадь впускного окна цилиндра увеличивается, причем щирина S зависит от угла « при верщине конуса распределительного золотника. Угол может изменяться от 180°, что соответствует плоскому распределительному золотнику, до 0°, что соответствует цилиндрическому распределительному золотнику.

При уменьшении oi от 180 до 60° ширину впускных окон за счет конической поверхности можно увеличить, т. е. увеличивается S и, следовательно, происходит увеличение площади впускного окна цилиндра. Причем при л 60° площадь впускного окна цилинд ра становится равной площади сечения порщня, т. е. вдвое большей, чем у насосов с плоским торцовым распределительным золотником. В аксиально-порщневых насосах со сферическим распределительным, золотником площадь впускного окна цилиндра может быть увеличена до 5% по сравнению с насосами с плоским распределительным золотником. Такое же увеличение площади впускнаго окна цилиндра достигается в случае применения конического распределительного золотника при оС 145°.

В диапазоне О о(60° площадь впускного окна цилиндра также может быть выполнена равной площади сечения поршня. Но при малых ot растет продольный габаритный размер насоса, что может привести к увеличению его веса. Продольный габаритный размер насоса значительно увеличивается при ct 10°.

Таким образом, угол оСлежит в пределах 10 об 145°. Условие нераскрытия стыка между золотником и блоком цилиндров обеспечивается выполнением непрорезанной площади донышек цилиндров f (см. фиг. 6),

,равной или большей половины площади сечения порщия.

При вращении вала 7 приводится во вращение блок цилиндров 3. За счет угла наклона блока цилиндров 3 к оси приводного вала 7 поршни 4 при вращении совершают в блоке цилиндров возвратно-поступательное движение. При этом впускные Ькна 18 к-аждого дилиидра попеременно сообщаются то с серповидным окном 14, то с окном 15 распределительного золотника 2. При соверщении поршнем 4 хода всасывания жидкость поступает из всасывающего окна 9 через полость 12 и серповидное окно 15 распределительного золотника 2 в цилиндр и следует за порщнем до его крайней мертвой точки.

При нахождении порщня в верхней мертвой точке впускное окно 18 не сообщается с серповидным окном 15 распределительного золотника 2 и полностью перекрыто разделительной перемычкой-17. При этом ход всасывания поршнем заканчивается. При дальнейшем повороте блока цилиндров 3 поршень 4 совершает ход нагнетания, а впускное окно 18 при этом сообщается с серповидным окном 14 распределительного золотника 2 и жидкость вытесняется поршнем 4 из

цилиндра через впускное окно 18, серповидное окно 14 и полость 11 в нагнетательное окно 10.

При достижении поршнем 4 крайней нижней мертвой точки ход нагнетания заканчивается, а впускное окно 18 перестает сообщаться с серповидным окном 14 и полностью перекрыто разделительной перемычкой 16 золотника, после чего в процессе дальнейщего вращения поршень 4 совершает ход всасывания, а впускное окно 18 сообщается с

серповидным окном 15 распределительного золотника 2, и весь цикл вновь повторяется. В предлагаемом насосе, по сравнению с известным, производительность увеличивается вдвое при сохранении заданных габаритов.

или уменьшены вес и габариты насоса при заданной его производительности за счет увеличения скорости вращения, повыщение которой зависит от увеличения площади впускного окна, кроме того, за счет уменьшения скорости движения жидкости во впускном

окне уменьшается шум и увеличивается коэффициент запаса безкавитационной работы насоса.

Формула изобретения

Аксиально-поршневой насос, содержащий установленный в корпусе блок цилиндров, порщни, размещенные в цилиндрах с образованием рабочих полостей, и сопряженный поверхностями скольжения с блоком цилиндров распределительный золотник, имеющий каналы, сообщенные с рабочими полостя и с магистралями для подвода и отво-да рабочей жидкости через серповидные окна, отличающийся тем, 4to, с целью повышения эффективности работы насоса путем увеличения площади впус1 ных окон в, днищах цилиндров, сопряженные поверхности скольжения распределительного золотника и блока цилиндров выполнены коническими .с углом при верщине от 10 до 145°, а каналы распределительного золотника выполнены в

виде разобщенных между собой секторных полостей, переходящих на наружной конической поверхности золотника в серповидные окна. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Вход

жидности