RU1786285C

RU1786285C - Controlled actuator of plunger pump

Info

Publication number: RU1786285C
Application number: SU904892990A
Authority: RU
Inventors: Юрий Павлович Вязовецкий; Сергей Викторович Лебедев
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Конструкторский И Технологический Институт Гидромашиностроения
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Сущность изобретени : привод снабжен дополнительной крышкой корпуса с узлом регулировани . Приводной вал выполнен составным в виде трехопорного коленчатого вала с двум шатунными шейками , смещенными по углу одна относительно другой на 180&deg;. Опорные шейки вала выполнены в виде дисков, шатунные - в виде пальцев, соединенных с дисками с образованием кривошипов, сопр женных с соответствующими эксцентриковыми втулками шатунов привода плунжеров. Средн опорна шейка снабжена шпонкой и двум сквозными аксильными отверсти ми дл со- .единени с пальцами и расположена в осевой расточке черв чного колеса, Две крайние шейки размещены соответственно в основной и дополнительной крышках корпуса и св заны соответственно с основным и дополнительным узлами регулировани . Шаг и длина винтового соединени в сопр жении кривошип - эксцентрикова втулка выбирают из услови поворота втулки на угол от 0 до 180&deg;, 2 ил. С/) СSUMMARY OF THE INVENTION: the drive is provided with an additional housing cover with an adjustment unit. The drive shaft is made integral in the form of a three-bearing crankshaft with two connecting rods, 180 ° apart from each other in angle. The shaft support journals are made in the form of disks, connecting rods - in the form of fingers, connected to the disks with the formation of cranks connected with the corresponding eccentric bushings of the plunger drive connecting rods. The middle support neck is provided with a key and two through axial holes for connecting with the fingers and is located in the axial bore of the worm wheel. The two extreme necks are located respectively in the main and additional housing covers and are connected to the main and additional control units, respectively. The pitch and length of the screw connection in conjunction with the crank-eccentric sleeve is selected from the condition that the sleeve rotates through an angle from 0 to 180 °, 2 yl. C /) C

Description

Изобретение относитс к механизмам привода двухплунжерных насосов, в частности к приводу двухплунжерных дозировочных насосов, и может быть использовано в химической и других пр омышленност х,The invention relates to drive mechanisms for double plunger pumps, in particular to a drive for double plunger dosing pumps, and can be used in chemical and other industries

Известен регулируемый привод четы- рехплунжерного насоса, где черв чное колесо передает вращательное движение одновременно двум механизмам преобра- . зовани вращательного движени в возвратно-поступательное движение, размещенных с его противоположных торцов,An adjustable drive of a four-plunger pump is known, where the worm wheel transmits rotational motion simultaneously to two conversion mechanisms. calling rotational motion in reciprocating motion, placed at its opposite ends,

Недостатком известного устройства в- . л етс то, что значительный осевой размер черв чного колеса и его проточек, необходимых дл посто нной опоры пальцев кривошипов , на черв чное колесо, обусловлен величиной угла наклона спиральных поверхностей пальцев кривошипов и величинойA disadvantage of the known device is. It is believed that the significant axial dimension of the worm wheel and its grooves, which are necessary for permanent support of the crank fingers on the worm wheel, is determined by the angle of inclination of the spiral surfaces of the crank fingers and the magnitude

длины хода плунжера. При этом наличие незначительной несоосности осей этих проточек и осей пальцев кривошипов приводит к увеличению перекосов между ними при осевом перемещении кривошипов и, как следствие, значительному росту усилий на узлы регулировани , что отрицательно ска1- зываетс на долговечность и надежность работы привода в целом, а также предъ вл ет повышенные требовани к технологическим процессам изготовлени ,plunger stroke lengths. Moreover, the presence of a slight misalignment of the axes of these grooves and the axes of the crank fingers leads to an increase in skews between them during axial movement of the cranks and, as a result, a significant increase in efforts on the control units, which negatively affects the durability and reliability of the drive as a whole, as well makes increased demands on manufacturing processes,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс регулируемый привод дозировочного насоса с переменным ходом, где в корпусе размещен плунжер, приводимый в возвратно-поступательное движение регулируемым .эксцентриковым механизмом, состо щим из эксцентрикового сердечника, установленного на приводном валу, соединенном с эксцентриковой втулкой либо шариком, либо шлицами, заведенными в спиральную канавку , выполненную на эксцентриковом сердечнике, при этом вал может перемещатьс в осевом направлении узлом регулировани , а плунжер св зан с эксцентриковой втулкой посредством шатуна.Closest to the invention in technical essence is a variable-speed variable-speed metering pump drive, where a plunger is placed in the housing, which is driven by an adjustable eccentric mechanism, consisting of an eccentric core mounted on a drive shaft connected to an eccentric sleeve or ball, or slots, inserted into a spiral groove made on an eccentric core, while the shaft can be moved axially by the control unit And the plunger is connected to the eccentric sleeve by means of a connecting rod.

К недостаткам данного привода следует отнести невозможность одновременно передавать движение двум механизмам пре- рбразовани вращательного движени в возвратно-поступательное.The disadvantages of this drive include the impossibility of simultaneously transmitting motion to two mechanisms for converting rotational motion into reciprocating.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и снижение металлоемкости при выполнении насоса двухплунжер- ным. The aim of the invention is to simplify the design and reduce metal consumption when the pump is double-plunger.

Цель достигаетс тем, что привод снабжен дополнительной крышкой корпуса с уз- лом регулировани , приводной вал выполнен составным в виде трехопорного коленчатого вала с двум шатунными шейками , смещенными по углу одна относительно другой на 180°. при этом опорные шейкиThe goal is achieved in that the drive is provided with an additional housing cover with an adjustment unit, the drive shaft is made integral in the form of a three-bearing crankshaft with two connecting rods, 180 ° offset in angle from one another. at the same time supporting necks

вала выполнены в виде диска, а шатунные - в виде пальцев, соединенных с дисками с .образованием кривошипов, сопр женных с соответствующими эксцентриковыми втулками шатунов привода плунжеров, средн опорна шейка снабжена шпонкой и двум сквозными аксиальными отверсти ми дл соединени с пальцами и расположена в осевой расточке черв чного колеса, а две крайние шейки размещены соответственно в основной и до.полнительной крышках кор- пуса и св заны соответственно с основным и дополнительными узлами регулировани , а шаг и длина винтового соединени в сопр жении кривошип - эксцентрикова втулка выбираютс из услови поворота последней на угол 0-180°.the shaft is made in the form of a disk, and the connecting rod - in the form of fingers connected to the disks with the formation of cranks, mating with the corresponding eccentric bushings of the connecting rods of the plunger drives, the middle support neck is provided with a key and two through axial holes for connecting with the fingers and is located in the axial the bore of the worm wheel, and the two outer necks are respectively placed in the main and additional housing covers and are connected with the main and additional adjustment units, respectively, and the pitch and length of the screw the joints in the crank-eccentric sleeve interface are selected from the condition of rotation of the latter by an angle of 0-180 °.

На фиг.1 изображено продольное сечение .за вл емого привода; на фиг.2 - продольное сечение фиксации черв чного колеса и рредн.ей опорной шейки коленчато- го вала, на котором размещены два механизма преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное.Figure 1 shows a longitudinal section through an installed drive; Fig. 2 is a longitudinal section through the fixation of the worm wheel and the red bearing journal of the crankshaft, on which are placed two mechanisms for converting rotational motion into reciprocating motion.

Предлагаемый привод состоит из корпуса 1, в котором размещены черв чный вал 2 и черв чное колесо 3, по обеим сторонам последнего расположен механизм 4 основной - справа и механизм 5 дополнительный - слева. Так как приводной вал выполнен составным в виде трехопорного коленчатого вала (6,7,14), состо щего из кривошипов (6,14) по кра м и средней опорной шейки (7), то в дальнейшем каждую крайнюю часть коленчатого вала (6,7,14) именовать кривошип (6,14). В. механизме 4 The proposed drive consists of a housing 1, in which there is a worm shaft 2 and a worm wheel 3, on both sides of the latter there is a main mechanism 4 - on the right and an additional mechanism 5 - on the left. Since the drive shaft is made integral in the form of a three-support crankshaft (6,7,14), consisting of cranks (6,14) along the edges and the middle support neck (7), then in the future each extreme part of the crankshaft (6, 7.14) name the crank (6.14). B. gear 4

00

55

00

55

0 5 0 0 5 0

5 5

0 5 0 5

на конце пальца кривошипа 6 эксцентрично и жестко зафиксирован диск 7, вл ющийс средней опорной шейкой дл всего коленчатого вала (6,7,14) и одновременно служит с одной стороны опорой кривошипу 6 во внутренней полости черв чного колеса 3 с осевой свободой вдоль шпонки 8. С другой стороны кривошип 6 встроен и опираетс на внутреннюю поверхность крышки корпуса 9 и св зан с узлом регулировани 10 через крышку корпуса 9. Эксцентрикова втулка 11 подвижно размещена на пальце кривошипа 6 посредством винтового соединени 12,13с возможностью поворота вокруг оси пальца кривошипа 6 на угол 0-180°. Винтовое соединение 12,13 может иметь один заходили несколько, любой формы профил . Взаимное расположение пальца кривошипа 6 и эксцентриковой втулки 11 по отношению к их общей оси вращени таково , что оно определ ет их суммарный эксцентриситет .at the end of the crank pin 6, the disk 7 is eccentrically and rigidly fixed, which is the middle support neck for the entire crankshaft (6,7,14) and at the same time serves as a support for the crank 6 in the inner cavity of the worm wheel 3 with axial freedom along the key 8 On the other hand, the crank 6 is integrated and rests on the inner surface of the cover of the housing 9 and is connected to the control unit 10 through the cover of the housing 9. The eccentric sleeve 11 is movably placed on the finger of the crank 6 by means of a screw connection 12,13 with the possibility of rotation circle of the crank pin axis 6 at an angle of 0-180 °. Screw connection 12,13 can have one came in several, any profile shape. The relative position of the crank pin 6 and the eccentric sleeve 11 with respect to their common axis of rotation is such that it determines their total eccentricity.

В дополнительном механизме 5 одним концом палец кривошипа 14 расположен в сквозном отверстии диска 7 с угловым смещением в 180° к пальцу кривошипа бис возможностью независимого осевого перемещени относительно диска 7. Другим концом кривошип 14 встроен и опираетс на внутреннюю поверхность дополнительной крышки корпуса 15 и св зан с дополнительным узлом регулировани 16 через эту крышку корпуса 15. Эксцентрикова втулка 17 подвижно размещена на пальце кривошипа 14 посредством винтового соединени 18,19 с возможностью поворота вокру оси пальца кривошипа 14 на угол 0-180. Винтовое соединение 18,19 может иметь один заход или несколько, любой формы профил . Взаимное расположение пальца кривошипа 14 и эксцентриковой втулки 17 по отношению к их общей оси вращени таково, что оно определ ет их суммарный эксцентриситет.In the additional mechanism 5, at one end, the crank pin 14 is located in the through hole of the disk 7 with an angular offset of 180 ° to the crank pin with the possibility of independent axial movement relative to the disk 7. At the other end, the crank 14 is integrated and rests on the inner surface of the additional housing cover 15 and is connected with an additional adjustment unit 16 through this housing cover 15. The eccentric sleeve 17 is movably placed on the finger of the crank 14 by means of a screw connection 18.19 with the possibility of rotation around the axis of the finger rivoshipa 14 at an angle 0-180. The screw connection 18.19 can have one run or several, any profile shape. The relative position of the crank pin 14 and the eccentric sleeve 17 with respect to their common axis of rotation is such that it determines their total eccentricity.

На чертеже изображен частный случай привода, когда винтовые соединени 12,13 и 18,19 имеют по одному заходу, кривошип 6 с диском 7 наход тс в крайнем правом положении, что соответствует нулевому перемещению шатуна 20 и ползуна 21, а кривошип 14 находитс в крайнем левом положении, что соответствует нулевому перемещению шатуна 22 и ползуна 23.The drawing shows a special case of the drive, when the screw connections 12,13 and 18,19 have one run, the crank 6 with the disk 7 are in the extreme right position, which corresponds to the zero movement of the connecting rod 20 and the slider 21, and the crank 14 is in the extreme left position, which corresponds to the zero movement of the connecting rod 22 and the slider 23.

К каждому ползуну присоедин етс свой поршень (на схеме не показано),A piston is attached to each slider (not shown in the diagram),

Привод работает следующим образом (рассмотрим случай изменени суммарного эксцентриситета на угол 0-180° каждого механизма отдельно).The drive operates as follows (consider the case of a change in the total eccentricity by an angle of 0-180 ° of each mechanism separately).

Кривошип 6 получает вращательное движение от черв чного вала 2 через черв чное колесо 3 и диск 7, размещенный во внутренней полости черв чного колеса 3 с осевой свободой вдоль шпонки 8, и жестко зафиксированный на конце пальца кривошипа 6, Перемеща кривошип. 6 при помощи узла регулировани 10 вдоль оси вращени из крайнего правого положени , при котором суммарный эксцентриситет равен нулю, а шатун 21 и ползун 22 поко тс на месте, в направлении черв чного колеса 3 в винтовом соединении 12,13 по витс клиновое усилие, которое будет равномерно поворачивать эксцентриковую втулку 11 вокруг оси пальца кривошипа 6, мен суммарный эксцентриситет до тех пор, пока кривошип 6 не переместитс в крайнее левое положение. В этот момент эксцентрикова втулка 11 полностью повернетс вокруг оси пальца кривошипа 6 на угол 0-180°, изменив суммарный эксцентриситет от 0 до 180°, а значит, произойдет изменение длины хода шатуна 20 и ползуна 21 от 0 до максимума. Дл измерени длины хода шатуна 20 и ползуна 21 от максимума до О кривошип б должен переместитьс в обратном направлении.The crank 6 receives rotational movement from the worm shaft 2 through the worm wheel 3 and the disk 7, located in the inner cavity of the worm wheel 3 with axial freedom along the key 8, and rigidly fixed to the end of the crank pin 6, moving the crank. 6 by means of a control unit 10 along the axis of rotation from the extreme right position, at which the total eccentricity is zero, and the connecting rod 21 and the slider 22 are resting in place, in the direction of the worm wheel 3 in the screw connection 12.13, the wedge force is applied, which will uniformly rotate the eccentric sleeve 11 about the axis of the pin of the crank 6, changing the total eccentricity until the crank 6 moves to the leftmost position. At this moment, the eccentric sleeve 11 will completely rotate around the axis of the crank pin 6 by an angle of 0-180 °, changing the total eccentricity from 0 to 180 °, which means that the stroke length of the connecting rod 20 and the slider 21 will change from 0 to the maximum. To measure the stroke length of the connecting rod 20 and the slider 21 from maximum to O, crank b must be moved in the opposite direction.

Кривошип 14 получает вращательное движение от черв чного вала 2 через черв чное колесо 3 и диск 7, размещенный во внутренней полости черв чного колеса 3 с осевой свободой вдоль шпонки 8, имеющей сквозное отверстие, в которое помещены палец кривошипа 14 с возможностью осевого перемещени относительно диска 7. Перемеща кривошип 14 при помощи узла регулировани 16 вдоль оси вращени из крайнего левого положени , при котором суммарный эксцентриситет равен нулю, а шатун 22 и ползун 23 поко тс на месте, в направлении черв чного колеса 3, в винтовом соединении 18, 19 по витс клиновое усилие, которое будет равномерно поворачивать эксцентриковую втулку 17 вокруг оси пальца кривошипа 14, мен суммарный эксцентриситет до тех пор, пока кривошип 14 не переместитс в крайнее правое положение . В этот момент эксцентрикова втулка 17 полностью повернетс вокруг оси пальца кривошипа 14 на угол 0-180°, изменив суммарный эксцентриситет от 0 до 180°, а значит, произойдет изменение длины хода шатуна 22 и ползуна 23 от 0 до максимума. Дл изменени длины хода шатуна 22 и ползуна -23 от максимума до О кривошип 14 должен переместитьс в об- ратном направлении. Причем два кривошипа 6 и 14, св занные жестко в радиальномThe crank 14 receives rotational movement from the worm shaft 2 through the worm wheel 3 and the disk 7 located in the inner cavity of the worm wheel 3 with axial freedom along a key 8 having a through hole in which the finger of the crank 14 is placed with the possibility of axial movement relative to the disk 7. Moving the crank 14 using the control unit 16 along the axis of rotation from the extreme left position, at which the total eccentricity is zero, and the connecting rod 22 and the slider 23 are in place, in the direction of the worm wheel 3, in a screw Uniting 18, 19, a wedge force is observed that will uniformly rotate the eccentric sleeve 17 around the axis of the pin of the crank 14, changing the total eccentricity until the crank 14 moves to the far right position. At this moment, the eccentric sleeve 17 will completely rotate around the axis of the pin of the crank 14 by an angle of 0-180 °, changing the total eccentricity from 0 to 180 °, which means that the stroke length of the connecting rod 22 and the slider 23 will change from 0 to the maximum. In order to change the stroke length of the connecting rod 22 and the slider -23 from maximum to O, the crank 14 must move in the opposite direction. Moreover, two cranks 6 and 14, connected rigidly in the radial

направлении диском 7с угловым смещенм- ем в 180° имеют осевую свободу.отнЬси- тельно друг друга, что позвол ет .мен ть эксцентриситеты двух механизмов 5 и 4 не5 зависимо друг от друга: как одновременно, так и поочередно, а диск 7 вл етс их общей опорой.the direction of the disk 7 with an angular offset of 180 ° has axial freedom. independently of each other, which allows you to change the eccentricities of the two mechanisms 5 and 4 independently of each other: both simultaneously and alternately, and the disk 7 is their common support.

Изобретение обеспечивает выполнение насоса двухплунжерным, что позвол ет уп0 ростить конструкцию и снизить металлоемкость .EFFECT: invention ensures that the pump is double-plunger, which allows to simplify the design and reduce metal consumption.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION An adjustable 5 coca plunger drive comprising a housing with a worm gear housed therein, a wheel of which is provided with an axial bore with a keyway, a drive shaft mounted at one end in said axial bore

0 wheels with the possibility of joint rotation by means of key coupling, and axial movement by means of an adjustment unit located in the housing cover and connected to the other end of the shaft;

5 is coupled to the drive shaft and fixed from axial movement - an eccentric sleeve with a connecting rod fixed to it - connected to a pump plunger drive slider, the eccentric

0, the sleeve and the drive shaft have, in the mating zone, a portion of a screw connection for rotating the sleeve relative to the shaft during axial movement of the latter, characterized in that, with

5 in order to simplify the design and reduce metal consumption when the pump is double-plunger, the drive is equipped with an additional housing cover with a control unit, the drive shaft is made

0 composite in the form of a three-bearing crankshaft with two connecting rods, 180 ° offset in angle from one another, while the supporting shaft necks are made in the form of disks, and connecting rods in the form of

5 fingers connected by o-disks with the formation of cranks connected with the corresponding eccentric bushings of the connecting rods of the plunger drives, the middle support neck is equipped with a key and two

0 through axial holes for

finger joint and located in

. axial bore of the worm wheel and two

the extreme necks are respectively placed

in the main and additional covers of the housing and are connected respectively with the main and additional control units, and the pitch and length of the screw connection in conjunction with the crank-eccentric sleeve are selected from the condition of rotation of the latter by an angle from 0 to 180 °.