Гидроприводной насос

Гидроприводной насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ТИЛЬСТВУ

Союз Советскик

С оциалистическик

Республик (11850900 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 16.1179 (21) 2840485/25-06 (53)PA. Кл з с присоединением заявки 14о (23) Приоритет

F 04 В 9/08

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открыти й

Опубликовано 30.07.81. Бюллетень Н9 28

Дата опубликования описания 300781 (53) УДф(621.651 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Â.Ðîçàíîâ и К.М.Патрик г

Специальное конструкторское бюро Всесоюзного промишпенного объединения "Союэгеотехиика" (71) Заявитель (54) ГИДРОПРИВОДНОИ НАСОС

Изобретение относится к гидромашиностроению и касается объемных на сосоа с гидроприводом, предназначенных для перекачнвания сред с шнрокоменяющимися физико-механическими свойствами и имеющими на выходе иэ нагнетательного патрубка поток, приближающийся к равномерному.

Известен гидроприводной насос, содержащий два рабочих и два приводных цилиндра, причем поршни последних связаны между собой гибкой нитью, опирающейся на блоки, и снабжены синхронизатором движения, включающим пружину, причем рабочие полости приводных цилиндров попеременно сообщены с источником давления или сливом при помощи гидрораспределителя, включающего золотник и устройство для его перемещения, кинемати- 20 чески связанное со штоками приводных цилиндров (1).

Недостатком этого насоса является невозможность автоматического обеспечения высокой степени равномерности потока в нагнетательном патрубке на всех режимах при глубоком регулировании подачи иэ-за постоянства времени срабатывания реверсивного устройства. 30

Цель изобретения - повиаение равномерности объемной подачи насоса. Укаэанная цель достигается тем, что синхронизатор имеет пружины по количеству приводных цилиндров, каждая из которых расположена в поршне каждого иэ них„ а устройство для перемещения золотника выполнено в виде установленного на валу профилированного кулачка, снабженного механизмом вращения, имеющего две обгонные муфты, выходное звено каждой иэ которых связано с этим валом, а кинематическая связь между штоком каждого приводного цилиндра.и устройством для перемещения золотника выполнена в виде рейки, входящей в защепление с зубчатым колесом, являющимся входным звеном обгонной муфты, при этом в рабочей полости каждого иэ приводных цилиндров установлена дополнительная пружина, имеющая жесткость большую, чем пружина синхронизатора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема объемного гидроприводного насоса, на фиг. 2 — профиль командного кулачка; на фнг. 3 — эолотниковый распределитель, продольный разрез; на фиг. 4 - у:-ел ? на

850900

15 фиг. 3; на фиг. 5 — сечение А-A на фиг. 4.

Насос содержит два рабочих цилиндра 1 и 2 с двумя рабочими проходными поршнями 3 и 4, в теле которых находятся всасывающие клапаны 5. В торцовых крышках рабочих цилиндров расположены нагнетательные клапаны

6. В корпусе 7 насоса установлены сальники 8, уплотняющие штоки 9 и

10 рабочих цилиндров. Штоковые полости рабочих цилиндров соединены

10 между собой всасывающим коллектором

11. Надклапанные полости нагнетательных клапанов 6 соединены между собой нагнетательным коллектором 12.

Штоки 9 и 10 скреплены с поршнями

13 и 14 приводных цилиндров 15 и 16, которые прикреплены к корпусу 7 насоса. Поршни 13 и 14 приводных цилиндров 15 и 16 связаны между собой гибкой нитью 17, опирающейся на вра- Щ щающиеся блоки 18, и снабжены синхронизатором движения, включающим пружину 19 по количеству приводных цилиндров, каждая иэ которых расположена в поршнях 13 и 14, каждого из цилиндров 15 и 16. Пружины 19 опираются на поршни 13 и 14 через тяги 2О, проходящие через штоки 21. Рабочие полости 22 приводных цилиндров соединены с источником 23 давления маслонасосом с бесступенчатым регулированием подачи при помощи гидрораспределителя 24, включающего золотник 25 и устройство для его перемещения, кинематически связанное со штоками 21 приводных цилиндров 15 и 16.

Устройство для перемещения золотника 25 выполнено в виде устаноютен, ного на валу 26 профилированного кулачка 27, снабженного механизмом вращения, который имеет две обгонные 40 муфты 28 и 29 левого и правого вращения.

Кинематическая связь между штоком

21 каждого приводного цилиндра 15 и

16 и устройством для перемещения 45 золотника 25 выполнена в виде реек

30 и 31. Рейки 30 и 31 входят в зацепление с зубчатыми колесами 32 и

33, являющимися выходными звеньями обгонных муфт 28 и 29. Я

Силовая линия 34 гидрораспределителя 24 соединена с рабочими полостями 22 приводных цилиндров магистралями 35 и 36, а сливная 37 — с мас лобаком 38. Профилированный кулачок

27 геометрически замкнут в теле золотника 25 и имеет сложный профиль, выполненный двумя радиусами R< и R, разность между которыми равна ходу золотника 25. Дуги этих радиусов . сопряжены между собой трехучастко- 40 выми профилями БВ, ВГ, ГД и ЕЖ, ЖЗ, ЗИ.

На средней цилиндрической поверхности золотника 25 выполнены уравнительные канавки 39 для соединения 45 силовой линии 34 с рабочими полостями 22 приводных цилиндров 15 и 16 при прохождении золотника 25 через среднее положение. В рабочей полости

22 каждого иэ приводных цилиндров

15 и 16 размещена дополнительная пружина 40, имеющая большую жесткост чем пружина 19 синхронизатора.

Гидроприводной насос работает следующим образом.

При рабочем ходе насоса золотник

25 занимает одно из своих крайних по ложений и масло от источника 23 давления через силовую линию 34, гидрораспределитель 24, магистраль 35 поступает в приводной цилиндр 15, воздействует на поршень 13 и через шток 9 на рабочий поршень 3, который перемещаясь осуществляет нагнетание перекачиваемой среды в нагнетательный коллектор 12 и всасывание ее в коллектор 11. Одновременно через гибкую нить 17 тяги 20, опирающиеся на пружины 19, осуществляется движение поршня 14, штока 10 и поршня 4, в результате которого происходит всасывание перекачиваемой среды через клапан 5 из коллектора 11 в рабочую камеру цилиндра 2. При этом обгонная муфта проскальзывает и происходит вытеснение масла из приводного цилиндра 16 через гидрораспределитель 24; сливную линию 37 в маслобак 38.

Поступательное-движение поршня

13, штоков 21 и 9 посредством рейки

30 и обгонной муфты 28 преобразуется во вращательное движение кулачка 27 с постоянной угловой скоростью. При этом золотник 25 находится в нижнем положении и имеет незначительные перемещения до тех пор, пока золотник

25 касается профиля кулачка в пределах его цилиндрических участков

БИ, ЕД. Далее при переходе точек касания золотника 25 на участках БВ, ЕЖ золотник 25 начинает перемещаться и постепенно перекрывает сливное окно гидрораспределителя 24. Когда сопротивление сливного окна в сумме с нагрузками, требуемыми.для осуществления всасывающего хода насоса и деформации дополнительной пружины

40, превысят предварительное усилие пружин 19, скорость поршня 4 начинает падать и одновременно начинается деформация пружин 19, что дает возможность для продолжения движения поршня 3 на нагнетание.

При дальнейшем движении золотника 25 — начало участков ВГ и ЖЗ происходит полное закрытие слива из приводного цилиндра 16, остановка поршня 14 и штоков 21, 10 и поршня

4. Далее происходит подключение полости приводного цилиндра 16 к силовой линии 34 и полости приводного гидроцилиндра 15 черкез уравнительные канавки 39 (фиг.3) и давле850900

65 ние в указанных полостях начинает выравниваться. При дальнейшем движении золотника 25 (участки BI, ЖЗ) происходит постепенное перераспределенйе потоков масла между рабочими полостями приводных цилиндров 15 и 16. Это приводит к соответствующему перераспределению скоростей поршней 3 и 4, при котором скорость ,движения поршня 3 уменьшается, а скорость поршня 4 начинает возрастать от нуля и сравнивается со скоростью поршня 3, при этом ее значение равно половине скорости поршней в середине рабочего хода. В. этот момент происходит замедление перемещения золотника 25 как за счет формы профилей ВГ и ЖЗ, так и за счет падения скоростей поступательного движения поршней 3 и 4, которые в этот момент оба ведут профилированный кулачок 27. Далее вращение кулачка 27 производится с ускорением от поршня 14 и штоков 21 и

10 через рейку 31 и обгонную муфту

29 с зубчатым колесом 33 и достигает упомянутого ранее постоянного значения одновременно с достижением поршнем 4 номинальной скорости рабочего хода. (в момент остановки поршня 3). Последующее движение золотника 25 (участки ГД и ЗИ) открывает сливное окно гидрораспределителя 24 и соединяет полость приводного цилиндра 15 со сливной линией 37. При достижении золотником 25 нижнего положения деформация пружин 19 заканчивается и они за счет энергии, накопленной в них за период реверса, возвращаются в исходное положение, подтягивая через нить 17 поршень 13 со штоком 21 и поршень 3 на всасывание на расстояние, равное суммарной деформации пружин 19. Вследствие этого поршень 13 при окончании всасывающего хода рассматриваемого насоса упрется в дополнительную пружину 40 раньше, чем закроется слив из приводного цилиндра.15 и начнет ее деформировать. При этом деформация дополнительной пружины 40 происходит первоначально с постоянной скоростью (равной номинальной скорости поршня 4) до момента, когда усилие дополнительной пружины 40 в сумме с усилиями, потребными для. пвижения.поршня 3 на всасывание не сравняется с предварительным усилием пружин 19. После установления указанного равенства происходит замедление движения поршня 13, штоков

21 и 9 и поршня 3, скорость которых уменьшается пропорционально отношению жесткости дополнителЬной пружины 40 к суммарной жесткости пружины

19. Поэтому поршень 13, штоки 21 и 9 и поршень 3 подходят к моменту перекрытия слива со скоростью, исключающей возникновение гидроудара в сливной линии 37. Кроме того, избыточная потенциальная энергия пружин 19 (в

1,5-2 раза превышающая усилие, потребное для всас ивана его хода) передается дополнительной пружине 40 и полностью используется при последующем рабочем ходе поршня 13, штоков 21 и

9 и поршня 3. Таким образом, осуществляется рабочий цикл предлагаемого насоса. Как видно из описания, наличие пружин 19 и дополнительных пружин 40 и подтягивание поршней рас сматриваемого насоса в начале всасывающего хода на расстояние,равное суммарной деформации пружин 19 компенсирует все возможные ошибки в движении рабочих поршней насоса (люфты, разность в длинах рабочих ходов, проскальзывание муфт и т.п.) и каждый рабочий цикл начинается как бы заново.

Движение перекачиваемой среды во

20 всасывающем коллекторе 11 в момент движения рабочих поршней 3 и 4 на нагнетание поддерживается в резуль- тате дейстьия штоковых полостей рабочих цилиндров 1 и 2.

Таким образом, предлагаемый насос выгодно отличается от известных по следующим технико-экономическим показателям: автоматически обеспечивается высокая степень равномерности подачи при сохранении постоянства длин рабочих ходов в режимах глубокого регулирования благодаря надежному прохождению команды от рабочих поршней насоса в функции пути при поочередном и совместном движении последних, благодаря дополнительным пружинам 40 повышается быстроходность насоса и используется потенциальная энергия синхронизатора движения поршней, что расширяет пара40 метрические возможности и повышает

КПД насоса.

Формула изобретения

1. Гидроприводной насос, содержащий два рабочих и два приводных цилиндра и поршни последних связаны между собой, опирающейся на блоки, гибкой нитью и снабжены синхронизатором движения, включающим пружину, причем рабочие полостЬ приводных цилиндров могут быть попеременно сообщены с источником. давления или сливом при помощи гидрораспределителя, включающего золотник и устройство для его перемещения, кинематически связанное со штоками приводных цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности его объемной подачи, синхронизатор имеет пружины по количеству приводных цилиндров, каждая из которых расположена в поршне каждого из них, а устройство для перемещения золотника выполнено в виде установ- .

850900

Н02НР1ППНИВ

15 ленного на валу профнлнрованного кулачка,.снабженного механизмом вращения, имеющего две обгонные муфты, выходное звено каждой из которых связано с этим валом, а кинематическая связь между штоком каждого приводного цилиндра и устройством для перемещения золотника выполнена в виде рейки, входящей в зацепление с зубчатым колесом, являющимся входным ,звеном обгонной муфты.

2. Насос ло п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в рабочей полости каждого из приводных цилиндров установлена. дополнительная пружина, имеющая жесткость большую, чем пружина синхронизатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9568738, кл. F 04 В 9/08, 1973.

850900

Юо . 2 сли3 Цилинд 15.ЯФ Цолиндр16

39 (Риг. 3 гя

Фиг, ф

Составитель B. Чашкин

Техреду. Маточка Корректор С. Шекмар

Редактор П.Макаревич

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 6279/44 тираж 712 Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытый

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5