CS77291A2 - Piston pump - Google Patents

Description

Pístové čerpadlo

Jblast techniky

Vynález řeší pístové čerpadlo s poháněcím hříde-lem, které má vzhledem k jeho podélné ose v ostrém úhluskloněný válcový kmitavý čep s kroužkem valivého iožis-ka, uspořádaným na jeho obvodu, a tento čep je ne jméněznro 'tředkovaně v záběru s čelní plochou nejméně jednohopístu čerpadla, která je vytvořena ve tvaru povrchovéplochy koule, přičemž podélné osy poháněcího hřídelea pístu čerpadla jsou upraveny ve společné rovině. dosavadní stav techniky Z GB-FS 4S4 142 je známé čerpadlo, u kterého uná-ší kroužek valivého ložiska kotouč, s jehož čelní plo-chou je v záběru více pístů čerpadla, jejichž podélnáosa je upravena rovnoběžně s podélnou osou poháněcíhohřídele. lakové čerpadlo se označuje jako čerpadlo skmitavým kotoučem a náleží do oblasti pístových čerpa-lel, u kterých je dopravovaný proud jednoho válce dodá-ván v sinusovém průběhu se stejně dlouhou sací a doprav-ní fází. íístová čerpadla mají na podkladě tohoto prů-běhu dopravovaného proudu značnou provozní hlučnost,fa je podmíněna jelnak změnami tlaku, který působí nakonstrukční díly čerpadla ovlivňované tlakem, a jednakzměnami sil působících v poháněcím ústrojí čerpadla,které vybuzují skříň čer adla ke kmitání a tím i k vy-dávání hluku, mimoto přispívá k emisím hluku i pulsují- cí proud provozní kapaliny, který protéká konstrukční-mi částmi čerpadla, jako jsou ventily, potrubí, servo-motory auod. Síla hlučnosti je závislá na velikostizměn tlaku a sil, jakož i rychlosti, se kterou se tytozměny uskutečňují. Čerpadla, která jsou opatřena jenjedním válcem, jsou z hlediska těchto veličin, kterérozhodujícím, způsobem nepříznivě ovlivňují hlučnost,zvláště nevhodná, protože dopravují jen v průběhu polo-viny jednoho cyklu, který je tvořen sacím zdvihem adopravním zdvihem, to je sací fází a dopravní fází, při-čemž dopravovaný rroud se mění mezi nulovou a maximál-ní hodnotou. V souladu s tím jsou značné i změny rych-losti sil působících v poháněcím ústrojí a pulsace tla-ku dopravovaného proudu. i odstata vynálezu

Uvedené nedostatky se v podstatě odstraní pístovýmčerpadlem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom,že píst čerpadla je v záběru s obvodovou plochou krouž-ku valivého ložiska, podélná osa poháněcího hřídele apodélná osa pístu čerpadla se protíná v pravém úhlu, apodélná osa poháněcího hřídele a podélná osa kymácivéhočepu jsou navzájem přesazeny, další výhodná vytvořenívyplývají z dalších nároků. lilavní výhody ře.ení podle vynálezu spočívají v tom,že se podstatně sníží hlučnost čerpadla, protože «acífáze čerpadlového cyklu se zkrátí a dopravní fáze se,1'jd louží. V důsledku toho je Zme.no rychlosti sil působí-cích dopravní fázi, ve které převážně vznikají emise hlu-ku, menší než u známého stavu techniky. Čerpadlo je pro- to podstatně tišší než obdobná čerpadla se stejně dlou-hými fázemi. i- ro strednictvímpadla podle nároku 2 výhodného uspořádání pístového čer-se d le zmenší pulsace hluku, proto- že hluk vysils i? a a a do s a c uzí k určitému ající dopravní fáze jednoho pístu^čerpadlafáze druhého pístu čerpadla, přičemž doché-překrytí dopravních fází obou pístů čer- což působí srovnatelně na hlučnost čerpadla. výhodné opatření, které je uvedeno v nároku 3,ch zmenšuje na základě překrývajících se dopravní/fází oboupisce ccrpíijju stupen "eroviijmereosti pulsace oopravova*n.'ho proudu, který je u sinusově dopravujících pístovýchčerpadel známé konstrukce se sudým počtem pístů čerpadlarelativně velký ve srovnání s lichým počtem pístů čerpad-la . rřehled obrázků na výkresech

Vynalez je v dalším podrobněji vysvětlen na příkla- du provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn podélný řez pís-tovým čer-adlem s kymácivým čepem pro pohon dvou pístůčerpadla. Na obr. 2 je pohled na kymácivý čep s pístemčerpadla, který odpovídá obr. ], avšak je ve větším měřít-ku. Na obr. 3 je znázorněn pohled na kymácivý čep a pís- ty čerpadla ve směru šipky III z obr. 2. Na obr. 4 jeznázorněn diazram průběhu zdvihu dvou diametrálně proti- lehle uspořádaných pístů čerpadla ky m ác i vé ho č e pu. průběhu úhlu otáčení 4 iříklad provedení vynálezu i-ístové čerpadlo lb, Které je na obr. 1 zirízorněno v řezu, máelektrický skříň 11, ke kterépoháněči motor 12. háněči hřídel 13 s podélnou osou 0. je přírubou přiuojenFohaněcí motor 12 n»á po- -oháněcí hřídel 13 prochází kymačivým čepem 14 do skříně 11 pístového čer- padla 10. kymácivý čep 14 je svou podélnou osou T za- lomen pod ostrým ú hlem /3 vzhledem k podélné ose 0 po o ně čího hřídele 11» jak je to patrno z obr. 2. Na kvmácivém čepu !·;. je po obvodu uspořádáno mezi dvěma vodicími kotouči 15 a lb jehlové ložisko 17 , které jeca třen o kroužkem 13 valivého ložiska k tor v má polo-me r r .

Ve skříni 11 pístového čerpadla 10 jsou upravenydva písty 21 a 22 čerpadla s přiřazenými válci 2 3, pří-padně 24. Diametrálně navzájem protilehle upravené pís-ty 21, 2 2 čerpadla mají podélnou osu F, která je vzhle-dem k podélné ose 0 poháněcího hřídele 13 upravena vpravém úhlu, přičemž ji protíná. Taková konstrukce čer-padla se označuje jako radiální pístové čerpadlo. . íst 21 čerpadla má čelní plochu 27, která je vy-tvořena jako čá-t povrchové plochy koule a se kteroumůže působením tlačné pružiny 28 být v záběru s obvodo-vou plochou 29 kroužku 18 valivého ložiska, k pístu 21čerpadla je přiřazen sací ventil 30, který je spojense vstupem 31 čerpadla skříně H. ..;.imoto je upraven vý-tlačný ventil 32, který je spojen s výstupem 33 čerpad-la skříně 11. Obdobně je ke shodně vytvořenému pístu 22čeroadla přiřazena tlačná pružina 8L>, sací ventil 37 se vstupem 35 jakož i výtlačný ventil 3£ s výstupem 40ve skříni 11 pístového čerpadla 10.

Jak ie to patrno z obr. 2 a 3, jsou upraveny podél-ná osa 0 pohaněcíhu hřídele 13 a podélná osa P pístu21 čerpadla v jedné společné rovině, mimoto je zde patr-ný úhel zalomení podélné osy T kymacivého čepu 14vzhledem k sodélné ose £ poháněcího hřídele 13. Dále jezde patrno, že ve znázorněné poloze kymacivého čepu 14, ve které je upravena jeho podélná osa _f rovnoběžně s ro-vinou podélné osy 0 a podélné osy F, jsou proti soběpodélná osa 0 poháněcího hřídele 1.3 a podélná osa _Tkymacivého čepu ěu přesazeny, to zn «směná, že se nepro-tínají. Velikost tohoto přesazení je znázorněna naobr. 2 a obr. 3 v zakreslené poloze kymacivého čepu 14jako výstřednost e.^ a e.?. řřitom se obě výstřednosti£, a e~ vztahují na vzdálenost bodu Z podélné osy £ ky-mácivého čepu 14, který podle obr. 2 spadá do podélnéosy £ pístů 21 a 22 čerpadla, 'výstřednost e_^ je ve svis-lém směru, výstřednost e_,~ ve vodorovná; směru bodu Zna podélné ose T kymacivého čepu 34 vzhledem k podél-né ose o poháněcího hřídele 13. Dovnež je zde patrnýno 1 orněr £ čelní plochy 27 pístu 21. čerpadla a ní^tu 22čerpadla, jehož vcli..-st se volí tak, aby dotykový η n£ o-..povídá jícího pístu 21, případně - 1 čerpadla s obvo-dovou plocoou £9 kymacivého čepu 14 ležel vždy v celníplose 2 7 . ...i:..oto je na obr. 3 znázorněn úhel ££ otáčenípoháněcího hřídele 13, který se podle tohoto vyobraze-ní etáčí ve smyslu hodinových ručiček. Dole je na obr. 3šipka-ni vyznačen směr pohybu, stery vykonává jí písty21 a .32 černadla při své·;:; zdvihu s oři otáčejícím se 6 noháněcím hřídeli 13. a podkladě odpovídající volby parametrů úhluzalomení, poloměru r_, výstřednosti a e_ Q, jakož iooloKiěru 3 vytvořených vzájemných konfigurací kymácivé-ho čepu 14 s kroužkem 15 valivého ložiska jakož i na-příklad s pístem 21 čerpadla se vytváří v průběhu úplné-ho' otočení poháněcího hřídele 13 ve smyslu hodinovýchručiček - podle obr. 3 - průběh zdvihu s-.^ pístu 21čerpadla, tak jak je znázorněn na obr. 4. V průběhu to-hoto otočného pohybu poháněcího hřídele 13 se totiž po-hybuje dotykový bod 3 pístu 21 čerpadla po obvodové plo-še 2ů kroužku 18 valivého ložiska po dráze C, jak jezjednodušeně znázorněno na obr. 2. Přitom zaujme zdvihs. pístu 21 čerpadla při určitém úhlu otáčení, který jena první souřadnici diagramu podle obr. 4 označen nulou, V tomto bodě začíná v jakož i na- sávací fáze a čerpadlového cyklu. Iři dalším otáčení po-héiněcího hřídele 13 ve smyslu hodinových ručiček se zmen-šuje zdvih pístu, až dosáhne po úhlu pootočení o zhruba eolohu maximálního zdvihu s —taax diagramu průběh zdvihu _s0^ pístu 21 čerpadla 135 minimálního zdvihu s , ve kterém se zdvih so —mm —21 do- týká tečně první souřadnice diagramu. íím je uzavřenanasávací fáze a jednoho čerpadlového cyklu, ve kterémse píst 21 čerpadla pohyboval proti podélné ose O po-haně čího hřídele 13. iři dalším pootáčení poháněcího hřídele 13 změnípíst 21 čerpadla svůj směr pohybu a vzdálí se od podél-né osy O poháněcího hřídele 13. .ento pohyb je po úhlu otáčení o hodnotě 365 ukončen a píst 21 čerpadla dosáhne svého maximálního zdvihu s . íím jc součas-ně ukončena dopravní fáze b jednoho čerpadlového cykluPřitom je podle vynálezu podstatná ta skutečnost, jakje to zřetelně patrno z obr. 4, že v průběhu jednohočerpadlového cyklu je dopravní fáze _b podstatně delšínež nasávací fáze a. V souladu s tímto průběhem zdvihu pístu 21 čerpadla v dopravní fázi b se zhruba shodně uskutečňuje také průběh objemového proudu vytlačo-vaného pístem 21 čerpadla, to je provozní kapaliny do-dávaná pístovým čerpadlem 10. Odpovída jícím způsobempracuje i píst 22 čerpadla. íokud jsou oba písty 21 a 22 čerpadla uspořádánydiametrálně protilehle v podélné ose F, která je upra-vena v pravém úhlu vzhledem k podélné ose 0 poháněcíhohřídele 13, tak jak je io znázorněno na obr, 1 až 3,uskutečňuje se zdvih s pístu 22 čerpadla v průběhu,který je na diagramu na obr. 4 znázorněn jako průběhzdvihu fento průběh je přesazen přesně o úhel otáčení o hodnoto 180 vzhledem k průběhu zdvihu _so^pístu 21 čerpadla. íím je sací fáze pístu 22 čerpadlaplně uvnitř dopravní fáze b rístu 21 čerpadla a opač-ně. Odpovídající průběh zdvihu s přesazením o hodnotě180° se dosáhne vždy u dvou diametrálně protilehlýchpístů 21, 22 čerpadla, pokud má pístové čerpadlo 10sudý počet pístů čerpadla 21, 2 2, které jsou uspořádá-ny v rovině kolmé k podélná ose 0 poháněcího hřídele13, procházející bodem Z. Fřitom je výhodné, uspořádatvšechny písty 21, 22 čerpadla v této rovině ve shodnérozteči.

Průmyslová využitelnost Pístové čerpadlo 10 je určeno oro použití v ne-znázorněnérn brzdovém zařízení pro motorová vozidla,ve kterém dopravuje brzdovou kapalinu. Přitom je kekaždému pístu 21, případně 32 čerpadla přiřazen samo-statný brzdový okruh. Je samozrej./.ě možné použít písto-vé čerpadlo 10 se dvěma písty 21 a 22 čerpadla i prodopravu provozní kapaliny do společného výstupu 45,jak je to schematicky čerchovaně znázorněno na obr. 1. V takovém, případě se dosáhne vyrovnání pulsujícíhoort·běhu dopravovaného proudu, protože doprava jedním právní fáze b druhého pístu 22 čerpadla.

Claims (3)

1. ~U Ί 1“ > o ro· o < o Í\J σ' CD A XX - 2i «- 2 > - π cn >‘D o < l CO s rn í-l —1 cc 00 on i A Γ A N T ϋ V £ 1. místové čerpadlo s poháněcím hřídelem, kterýmá vzhledem k jeho podélné ose v ostřen; úhlu skloněnýválcový kyiaácivý čep s kroužkem valivého ložiska, uspo-řádaným na jeho obvodu, a tento čep je nejméně zprostřed-kovaně v záběru s čelní plochou nejméně jednoho pistučerpadla, která je vytvořena ve tvaru povrchové plochy koule, přičemž podélné osy poháněcího hřídele a pístučerpadla jsou upraveny ve společné rovině, vyzna-čující. se tím, že píst (21) čerpadla je v zábě-ru s obvodovou plochou (2't) kroužku (18) valivého lo-žiska, podélná osa (0) poháněcího Hřídele (13) a podél-ná osa (1) pístu (21) čerpadla se protínají v pravémúhlu, a podélná osa (0) poháněcího hřídele (13) a po-délná osa (Γ) kymácivého čepu (14) jsou navzájem pře- sazeny .
2. 2. Pístové čerpadlo podle nároku 1, vyzna-čující se tím, že jsou uspořádány nejméně dvapísty (21, 22) čerpadla se shodnou roztečí v rovině,která je s výhodou Aolmt k podélné ose (0) poháněcíhohřídele (13).
3. 3. listové čerpadlo podle nároku 2, v y z n a -i u j í c í se tím, že nejméně dva diametrálně pro-tilehle upravené písty (21, 22) čerpadla čerpají dospolečného výstupu (srj).