Аксиально-поршневой насос Советский патент 1982 года по МПК F04B1/14 

1

Изобретение относится к насосостроению, специально предназначенному для гидропривода машин, работающих на эмульсии. Известен аксиально-поршневой насос, содержащий корпус с приводным валом, закрепленный на корпусе блок .цилиндров с поршнями, всасывающим и нагнетательным коллекторами и клапанами и осевым отверстием, в котором размещена качающаяся шайба, имеющая грибковую часть, установленная на сферическом шарнире, включающем шар и подпятник, сочлененная с приводным валом и взаимодействующая с поршнями, эмульсионный и масляный картеры, разделенные между собой уплотнительной мембраной, причем сферический шарнир изолирован допо.пнительной мембраной, установленной в качающейся шайбе и опорном фланце, закрепленном на блоке цилиндров 1.

Известный насос не имеет защиты от прокручивания качающейся шайбы

вокруг своей оси, что неизбежно ведет к обрыву уплотнительной мембраны, а следовательно, снижает его надежность о

Целью изобретения является повышение надежности путем предотвращения проворачивания шайбы вокруг собственной оси.

Поставленная цель достигается тем, что сферический шарнир снабжен механизмом удержания качающейся шайбы, который выполняется в виде равнозубой плоскоконической передачи, выполненной на грибковой части качающейся шайбы и подпятнике, кроме того, механизм удержания качающейся шайбы выполнен в виде плавающего пальца, взаимодействующего с прорезями.

Плавающий палец может быть установлен в шаре, а прорези выполнены в подпятнике. 39 Плавающий палец может быть установлен в подпятнике, а прорези выпол нены в шаре На фиг. 1 изображен насос с меха низмом удержания шайбы в виде плоско-конической равиозубой передачи, общий вид,разрез; на фиг. 2 - меха низм удержания шайбы с использованием плавающего г1альца; на фиг. 3 механизм удержания шайбы в виде пал цев, установленных в - фиг. механизм удержания шайбы и виде пал цев, установленных в подпятнике,- на фиг. 5 - механизм удержания шайбы с использованием равнозубой плоскоконической передачи,вариант; на фиг. 6сечение А-А на фиг. 5j на фиг. 7 -сече ние Б-Б на фиг. 2. Аксиально-поршнеьлй насос (фиг. .содержит корпус 1, в котором на под шипниках 2 установлен приводной вал Блок цилиндров имеет осевое от верстие, представляющее собой масляный картер 5, в котором размещена качающаяся шайба 6. В блок цилиндров- встроен напорный клапан 7 который каналом 8 связан с напорным коллектором: всасыкающий клапан Щ, каналом 11 связанный со всасывающим коллектором 12. Коллекторы 9 и 12 выполнены между блоком и втулкой 13 В аксиальные расточки блока установлены поршни Н, поршневые полости которых 15 соединены каналом (не показано) с межклапанным пространством 16. Качающаяся шайба 6 оперта на подшипник 17 и сферический шарнир, вклю чающий подпятник 18 и шар 19. Подпят ник 18 неподвижно укреплен в опорный фланец 20, который, в свою очередь, шпильками 21 укреплен к блоку цилиндров 4. Эмульсионный картер 22 отделен от масляных картеров 5 и 23 эластичными мембранами 2А и 25, а от внешней среды - ограждением 26„ Механизм удержания качающейся шайбы 6 от вращения (прокручивания) во круг собственной оси при одновременно имеющейся свободе качания может быть выполнен в виде равнозубсй плоско-конической передачи 27 (фиг. 1 и 5),выполненной в теле шайба 6 - подпятник 18 (фиг. или шар 19 - подпятник 18 (фиг. 5) плавающего пальца 28 (фиг, 2), уста новленного в шаре 19 и взаимодействующего с прорезями 29, выполненными в подпятнике 18, пальцев 30 4 (фиг, 3)( установленных в шаре 19 взаимодействующих с прорезями 31, выполненными в подпятнике I8j пальцев 32 (фих. } , установленных в подпятнике 18 и взаимодействующих с прорезями 33, выполненными на шаре 19. При вращении приводного вала 3 качающаяся шайба 6 поочередно воздействует на поршни 14, в результате чего они нагнетают эмульсию под высоким давлением в поршневую полость 15, откуда она по каналу поступает в межклапанное пространство 16 и через напорный клапан 7 и канал 8 в напорный коллектор 9, имеющий выход в напорную магистраль гидросистемы (на чертеже не показано) . Выталкивание поршней 14 (всасывание) осуществляется давлением насоса подкачки (на чертеже не показано), который нагнетает эмульсию под низким давлением во всасывающий коллектор 12, откуда она по каналу 11 и всасывающему клапану 10 поступает в межклапанное пространство 1б и далее в поршневую полость 15. Утечки эмульсии по поршням 14 проникают в эмульсионнь1й картер 22 и отводятся в бак через дренажный штуцер (на чертеже не показано ). При работе насоса качающаяся шайба 6 совершает качательные движения без вращения вокруг собственной оси. Это обеспечивается тем , что насос снаб-i жается механизмом удержания шайбы по одному из вариантов, предложенных выше. Механизм удержания качающейся шайбы 6 от вращения вокруг своей оси работает следующим образом. При вращении приводного вала 3 шайба 6 совершает качательные движения, причем ее грибок в центре шара 19 остается неподвижным, а второй конец, установленный в подшипнике 17, описывает окружность с радиусом, равным величине смещения подшипника 17 относительно эси вала 3. При этом реактивный момент от вращения тел качения подшипника 17 передается шайбе 6, и она, если бы была такая возможность, начала бы вращаться в противоположную сторону вала 3, но со значительно меньшей скоростьЮс Стремлению к вращению вокруг своей оси шайбе 6 способствуют и моменты трения скольжения между шаром 1Я и подпятником 18, Если шайбе 6 дать

59

возможность вращаться вокруг своей оси, то эластичные мембраны 2k и 25 будут выведены из строя (порваны), что приведет к соединению эмульсионного картера 22 с масляными 5 и 23. А это не желательно, так как в этом случае подшипники 2 и 17 и сферический шарнир будут работать в эмульсии, обладающей низкими антизадирными и и антикоррозийными свойствами и насос будет выведен из строя. Таким образом, необходимость в .введении механизма удержания шайбы 6 от вращения при обеспечении свободы качания очевидна.

При использовании механизма удержания шайбы в виде плоско-конической равнозубой передачи 27 (фиг,- 1 и 5) происходит обкатывание одного зубчатого венца по другому, а так как у них равное количество зубьев, то вращение шайбы 6 вокруг собственной оси исключается

При использовании механизма удержания шайбы 6 в виде одного 28 (плаБающего) или нескольких пальцев 30 или 32 (фиг. 2-А) происходит взаимодействие боковой поверхности пальца со стенками прорезей 29 или 31, или 33, выполненных соответственно либо в подпятнике 18, либо в шаре 19, а так как последние фиксированы тем или иным способом от вращения, то и шайба 6 лишается этой возможности.

При работе насоса плавающий палец 28 имеет возможность осевого смещения, т.е. самоустанавливается, что снижает контактные напряжения в нем и прорезях 29 и обеспечивает повышение ресурса..

Таким образом, предлагаемый механизм удержания качающейся шайбы обеспечивает ей свободу качания, но не представляет возможности вращения вокруг своей оси. Это обстоятельство обеспечивает нормальное функционирование эластичных мембран , что, в свою очередь, обеспечивает работу пошипников и сферического шарнира на масле.

3

формула изобретения

1. Аксиально-поршневой насос, содержащий корпус с приводным валом, закрепленный на корпусе блок цилиндров с поршнями, всасывающим и нагнетательным коллекторами и клапанами и осевым отверстием, в котором размещена качающаяся шайба, с грибковой частью, установленная на сферическом шарнире, включающем шар и подпятник, сочлененная с приводным валом и взаимодействующая с поршнями, эмульсионный и масляный картеры, разделенны между собой уплотнительной мембраной причем сферический шарнир изолирован дополнительной мембраной, установленной в качающейся шайбе и опорном фланце, закрепленном на блоке цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения проворачивания шайбы вокруг собственной оси, сферический шарнир снабжен механизмом удежания качающейся шайбы.

2,, Насос ПОП..1, отличающийся тем, что механизм удержания качаюи ейся шайбы выполнен в виде равнозубой плоскоконической передачи, выполненной на грибковой части качающейся шайбы и подпятнике,

3. Насос по п. 1, отличающийся тем, что механизм удержания качающейся шайбы выполнен в виде плавающего пальца, взаимодействующего с прорезями.

. Насос по По 3, отличающийся тем, что плавающий палец установлен в шаре, а прорези выполнены в.подпятнике,

5. Насос по п. 3, отличаю щи и с я тем, что плавающий палец установлен в подпятнике, а прорези выполнены в шаре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2981820/2В-06, кл. F 0 В l/Tt, 1980.

ем

29

28

.г

I-

Б

го

18

19

J3

13

ФтЛ 32

25

Фиг.5

f(

6-6