RU1789750C

RU1789750C - Controlled drive of plunder pump

Info

Publication number: RU1789750C
Application number: SU904870076A
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: 1993-01-23

Abstract

Сущность изобретени : приводной вал выполнен составным в виде четырехопорно- го коленчатого вала с трем шатунными шейками, смещенными по углу одна относительно другой на 120&deg;. Опорные шейки вала выполнены в виде дисков, шатунные - в виде пальцев, закрепленных в дисках с образованием кривошипов, сопр женных с соответствующими эксцентриковыми втулками шатунов привода плунжеров. Одна крайн шейка снабжена шпонкой и расположена в осевой расточке черв чного колеса , друга крайн шейка св зана с механизмом регулировани . Корпус снабжен дополнительной расточкой, выполненной соосно расточке черв чного колеса дл размещени двух средних шеек. 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.SUMMARY OF THE INVENTION: The drive shaft is made integral in the form of a four-support crankshaft with three connecting rod journals offset 120 ° from one another in relation to the other. The supporting journal of the shaft is made in the form of disks, the connecting rods in the form of fingers fixed in the disks with the formation of cranks, mating with the corresponding eccentric bushings of the connecting rods of the plunger drive. One extreme neck is provided with a key and is located in the axial bore of the worm wheel, the other extreme neck is connected with the adjustment mechanism. The housing is provided with an additional bore coaxial with the worm wheel to accommodate the two middle necks. The pitch and length of the screw connection in conjunction with the crank-eccentric sleeve is selected from the condition of rotation of the sleeve by an angle from 0 to 180 °. 2 ill.

Description

ооoo

СWITH

Изобретение относитс к механизмам привода трехплунжерных насосов, в частности к приводу трехплунжерных дозировочных насосов, и может быть использовано в химической и других отрасл х промышленности .The invention relates to drive mechanisms for three-plunger pumps, in particular to a drive for three-plunger dosing pumps, and can be used in chemical and other industries.

Известен привод трехплунжерн ого насоса с посто нной длиной хода плунжера, где изменение производительности насоса осуществл етс редуктором или вариатором , измен ющие частоту вращени вала.A three-plunger pump drive with a constant plunger stroke length is known, where the pump capacity is changed by a gearbox or variator, which change the shaft speed.

К недостаткам известного устройства, следует отнести большие габариты и металлоемкость всей установки при низкойточно- сти дозировани .The disadvantages of the known device include the large dimensions and metal consumption of the entire installation at a low metering accuracy.

Из рассмотренных аналогов наиболее близким по технической сущности вл етс регулируемый привод дозировочного насоса с переменным ходом, где в корпусе размещен плунжер, приводимый в возвратно- поступательное движение регулируемым эсцентриковым механизмом, состо щим из эксцентрикового сердечника, установленного на приводном валу, соединенный 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.Of the analogues considered, the closest in technical essence is the variable-speed variable displacement metering pump drive, where a plunger is placed in the housing, which is driven back and forth by an adjustable eccentric mechanism, consisting of an eccentric core mounted on the 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 node p -regulation, and the plunger is coupled to the eccentric sleeve by means of a rod.

К недостаткам устройства следует отнести невозможность одновременно передать вращательное движение трем механизмам преобразовани вращательного движени вThe disadvantages of the device include the inability to simultaneously transmit rotational motion to three mechanisms for converting rotational motion into

х|x |

0000

ю XJ ел оYu XJ ate about

возвратно-поступательное, а также упрощени конструкции и снижени металлоемкости при выполнении насоса трехплунжерным.reciprocating, as well as simplifying the design and reducing the metal consumption when performing the pump with a three-plunger.

Целью изобретени -упрощение конструкции и снижение металлоемкости при выполнении насоса трехплунжерным.The aim of the invention is to simplify the design and reduce the metal consumption when performing a three-plunger pump.

Указанна цель достигаетс за счет того , что привЪдной вал выполнен составным в виде четЫ рШоТ брно го коленчатого вала с трем шатунными шейками, смещенными по углу одна относительно другой на 120°, при этом опорные шейки вала выполнены в виде дисков, а шатунные - в виде пальцев, закрепленных в дисках с образованием кривошипов , сопр женных с соответствующими эксцентриковыми втулками шатунов привода плунжеров, одна крайн шейка снабжена шпонкой и расположена в осевой расточке черв чного колеса, друга крайн шейка св зана с механизмом регулировани , а шаг и длина винтового соединени в сопр жении кривошип-эксцентрикова втулка выбираютс из услови поворота последней на угол от 0° до 180°.This goal is achieved due to the fact that the input shaft is made integral in the form of an even crankshaft with three connecting rods, 120 ° offset in angle from one another, while the shaft supporting journals are made in the form of disks, and connecting rods in the form of fingers fixed in disks with the formation of cranks, mating with the corresponding eccentric bushings of the plunger drive connecting rods, one extreme neck is equipped with a key and is located in the axial bore of the worm wheel, the other extreme neck is connected with the mechanism egulirovani, and the pitch and length of a screw connection in mated crank-eccentric sleeve are selected from the conditions at the last rotation angle from 0 ° to 180 °.

На фиг.1 изображено продольное сечение предлагаемого устройства; на фиг.2 - продольное сечение винтового соединени коленчатого вала и эксцентриковой втулки (дл упрощени - одной шатунной шейки и соответствующей ей эксцентриковой втулки ).Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed device; Fig. 2 is a longitudinal section through a screw connection of the crankshaft and the eccentric sleeve (for simplicity, one connecting rod journal and the corresponding eccentric sleeve).

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, в крышке 2 которого размещено черв чное колесо 3. Коленчатый вал 4 собран из трех кривошипов 5, 6, 7 (посредством одной шатунной шейки и соответствующей опорной шейки жестко), закрепленных между собой жестко с угловым смещением в 120° и встроен одним концом, при помощи диска 8, в черв чное колесо 3, другим - в крышку 9 и св зан через нее с узлом регулировани 10. Диск 8 жестко и эксцентрично закреплен на крайней левой шатунной шейке коленчатого вала 4 и имеет осевую свободу вдоль шпонки 11 черв чного колеса 3. На трех шатунных шейках коленчатого вала 4 или соответствующих кривошипов наход тс три механизма 12, 13, 14 преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное.The proposed device consists of a housing 1, in the cover 2 of which a worm wheel 3 is located. The crankshaft 4 is assembled from three cranks 5, 6, 7 (by means of one connecting rod neck and the corresponding supporting neck rigidly) fixed to each other with an angular displacement of 120 ° and is integrated at one end, with the help of the disk 8, into the worm wheel 3, the other - into the cover 9 and connected through it to the adjustment unit 10. The disk 8 is rigidly and eccentrically fixed to the leftmost connecting rod neck of the crankshaft 4 and has axial freedom along the key 11 of the primary wheels 3. On three crankpins of the crankshaft 4 or corresponding cranks, there are three mechanisms 12, 13, 14 for converting the rotary motion into reciprocating.

Их узлова идентичность позвол ет получить полное представление в целом обо всем устройстве из описани одного механизма . Поэтому рассмотрим механизм 12, который содержит детали 4 (5), 15,16,17,18, 19. Эксцентрикова втулка 15 размещена подвижно на средней шатунной шейке коленчатого вала 4 (5) посредством винтового соединени 16, 17. Шатун 18 охватываетTheir nodal identity provides a complete picture of the entire device as a whole from the description of one mechanism. Therefore, we consider a mechanism 12 that contains parts 4 (5), 15,16,17,18,19. The eccentric sleeve 15 is movably mounted on the middle connecting rod journal of the crankshaft 4 (5) by means of a screw connection 16, 17. The connecting rod 18 covers

эксцентриковую втулку 15 и соединен с ползуном 19. Заход винтового соединени 16, 17 может быть один или их может быть несколько , любой формы профил . Взаимноеthe eccentric sleeve 15 and connected to the slider 19. The screw connection 16, 17 may be one or there may be several, any profile shape. Mutual

расположение шатунной шейки коленчатого вала 4 (или кривошипа 5) и эксцентриковой втулки 15 по отношению к общей оси вращени , а также необходима и достаточна длина винтового соединени 16, 17 таковы , что они определ ют суммарный эксцентриситет регулируемого привода.the location of the crank pin 4 (or crank 5) and the eccentric sleeve 15 with respect to the common axis of rotation, as well as the necessary and sufficient length of the screw connection 16, 17 are such that they determine the total eccentricity of the adjustable drive.

На чертеже изображен частный случай когда винтовое соединение 16, 17 имеет один заход, коленчатый вал 4 находитс вThe drawing shows a special case when the screw connection 16, 17 has one run, the crankshaft 4 is in

5 крайнем правом положении, что соответствует суммарному эксцентриситету как механизм 12, так и всего привода, равному нулю, и значит, ползун 19 не совершает перемещений , к нему присоедин етс один из трех5 in the extreme right position, which corresponds to the total eccentricity of both the mechanism 12 and the entire drive equal to zero, which means that the slider 19 does not make any movements; one of three

0 плунжеров насоса (на чертеже не показано). Имеетс черв чный вал 20.0 pump plungers (not shown in the drawing). There is a worm shaft 20.

Работа устройства происходит следующим образом (рассмотрим случай изменени эксцентриситета на угол от 0 до 180° иThe operation of the device is as follows (consider the case of changing the eccentricity by an angle from 0 to 180 ° and

5 длины хода ползуна 19 от 0 до максимума). Коленчатый вал 4 (кривошип 5) получают вращательное движение от черв чного вала 20 через черв чное колесо 3 и диск 8. Перемеща коленчатый вал 4 (кривошип 5)5 slider stroke lengths 19 from 0 to maximum). Crankshaft 4 (crank 5) receive rotational movement from the worm shaft 20 through the worm wheel 3 and the disk 8. By moving the crankshaft 4 (crank 5)

0 при помощи узла регулировани 10 вдоль оси вращени из крайнего правого положени , при котором суммарный эксцентриситет равен нулю, а ползун 19 покоитс на месте, в направлении черв чного колеса 3 в0 using the control unit 10 along the axis of rotation from the extreme right position, at which the total eccentricity is zero, and the slider 19 is stationary in the direction of the worm wheel 3 in

5 винтовом соединении 16, 17 по витс кли- новоеусилие, которое будет равномерно поворачивать эксцентриковую втулку 15 вокруг оси шатунной шейки коленчатого вала 4 (кривошипа 5), измен суммарный экс0 центриситет до тех пор, пока коленчатый вал 4 (кривошип 5) не переместитс в крайнее левое положение. К этому моменту эксцентрикова втулка 15 полностью повернетс вокруг оси шатунной шейки коленчатого ва5 ла 4(шатунной шейки кривошипа 5), изменив суммарный эксцентриситет на угол от О до 180°, а значит, произойдет изменение длины хода ползуна 19 от 0 до максимума. Дл изменени суммарного эксцентрисите0 та на угол от 180 до 0° и длины хода ползуна 19 от максимума до 0 работа устройства происходит в обратном пор дке.5 screw connection 16, 17 in the wedge force, which will uniformly rotate the eccentric sleeve 15 around the axis of the crank pin 4 of the crankshaft (crank 5), changing the total eccentricity until the crankshaft 4 (crank 5) moves to leftmost position. At this point, the eccentric sleeve 15 will completely rotate around the axis of the crank pin of the crankshaft 4 (crank pin of the crank 5), changing the total eccentricity by an angle from O to 180 °, which means that the stroke length of the slider 19 will change from 0 to the maximum. In order to change the total eccentricity by an angle from 180 to 0 ° and the stroke length of the slider 19 from maximum to 0, the device operates in the reverse order.

Приводной вал выполнен составным в виде четырехопорного коленчатого вала сThe drive shaft is made integral in the form of a four-bearing crankshaft with

5 трем шатунными шейками, смещенными по углу одна относительно другой на 120°, при этом опорные шейки вала выполнены в виде дисков, а шатунные - в виде пальцев, закрепленных в дисках с образованием кривошипов , сопр женных с соответствующими эксцентриковыми втулками шатунов привода плунжеров, одна крайн шейка снабжена шпонкой и расположена в осевой расточке черв чного колеса, друга крайн шейка св зана с механизмом регулировани , а шаг и длина волнового соединени в5 with three connecting rods, 120 ° offset in angle from one another, with the shaft supporting journals in the form of disks, and connecting rods in the form of fingers fixed in disks with the formation of cranks, mating with the corresponding eccentric bushings of the plunger drive connecting rods, one the extreme neck is equipped with a key and is located in the axial bore of the worm wheel, the other extreme neck is connected with the regulation mechanism, and the pitch and length of the wave connection in

Claims

The claims

An adjustable plunger pump drive, comprising a housing with a worm gear housed therein, the wheel of which is provided with an axial bore with a keyway, a drive shaft mounted at one end of the axial wheel bore with the possibility of joint rotation by means of a key coupling and axial movement by an adjustment unit located in the housing cover and connected to the other end of the shaft, coupled to the drive shaft and fixed from axial movement by an eccentric sleeve fixed to a connecting rod connected to the drive slider and the pump plunger, the eccentric sleeve and the drive shaft having in the mating zone a screw connection portion for rotating the sleeve relative to the shaft during axial movement of the latter, characterized in that, with

the interface of the crank-eccentric sleeve is selected from the condition of rotation of the latter by an angle from 0 to 180 °, which ensures a three-plunger pump, and allows to simplify the design and reduce metal consumption.

In order to simplify the design and reduce the metal consumption when the pump is triple-plunger, the drive shaft is made integral in the form of a four-support crankshaft with three connecting rods, 120 ° apart from each other, while the supporting shaft necks are made in the form of disks, and the connecting rods in the form pairs of flanges fixed in disks with the formation of cranks, mating with the corresponding eccentric bushings of the connecting rods of the plunger drive, one extreme neck is equipped with a key and is located in the axial bore of the worm to oles, the other extreme neck is connected with the adjustment mechanism, the housing is equipped with an additional bore made coaxially with the worm wheel to accommodate the two middle necks, 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 from an angle of 0 up to 180 °.

FIG. I