RU2142575C1

RU2142575C1 - Electric pump unit

Info

Publication number: RU2142575C1
Application number: RU97107390A
Authority: RU
Inventors: П.Г. Редько; А.В. Амбарников; В.И. Тычкин; В.М. Рябов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод "Восход"
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 1999-12-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; source of hydraulic energy. SUBSTANCE: electric pump unit has drive motor mounted on shaft. Output end of shaft is made in form of eccentric on which radial piston pump is fitted. Operating cylinders of pump are made in form of monoblock accommodating pistons and valves and furnished with mounting collar by means of which monoblock is installed in electric motor housing. Pistons and valves are arranged coaxially. Circular groove made on outer surface of monoblock is provided with sealing rings located at both sides of groove. Valves are spring-loaded and are installed for engagement with travel stops arranged in delivery chambers communicating through circular groove. EFFECT: simplified design, reduced overall dimensions, increased efficiency and enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электронасосным агрегатам, нашедшим широкое применение во многих отраслях машиностроения в качестве источника гидравлической энергии. The invention relates to electric pump units, which are widely used in many branches of engineering as a source of hydraulic energy.

Известны электронасосные агрегаты, содержащие приводной электродвигатель и радиальный насос (Т.М. Башта "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем", изд. Машиностроение, 1974, с. 112, рис. 31). Known electric pump assemblies containing a driving motor and a radial pump (TM Bashta "Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems", published by Engineering, 1974, p. 112, Fig. 31).

Известен также электроприводной радиально-поршневой насос с клапанно-щелевым распределением (см. книгу Т.М. Башта "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем", изд. Машиностроение, 1974, стр. 168, рис. 52), содержащий приводной эксцентриковый вал, расположенный на опорах и снабженный шлицевым концом, через который осуществляется привод от источника механической энергии при помощи соединительной муфты, рабочие цилиндры с поршнями, выполненные в виде съемных сегментов, уплотняемых по месту стыка резиновыми кольцами и закрепленных на корпусе с помощью шпилек, и в которых выполнены камеры нагнетания с расположенными в них подпружиненными клапанами, объединенные внутренним литым каналом и уплотненными пробками с помощью металлических прокладок. Also known is an electric drive radial piston pump with a valve-slot distribution (see T. M. Basht's book "Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems", published by Mechanical Engineering, 1974, p. 168, Fig. 52), containing a drive eccentric shaft, located on the supports and provided with a spline end, through which the drive is supplied from a mechanical energy source by means of a coupling, working cylinders with pistons made in the form of removable segments, sealed at the junction with rubber rings and fixed to case with the help of studs, and in which discharge chambers with spring-loaded valves located in them are made, united by an internal molded channel and sealed plugs with the help of metal gaskets.

Широко известны достоинства электронасосных агрегатов, в которых используются радиально-поршневые насосы с клапанно-щелевым распределением. Они пригодны для работы при высоких рабочих давлениях, температурах и оборотах приводного вала, свободны от гидравлических ударов и забросов давления в подпоршневых полостях из-за компрессии рабочей жидкости. The advantages of electric pump units that use radial piston pumps with valve-slot distribution are widely known. They are suitable for operation at high operating pressures, temperatures and revolutions of the drive shaft, free of water hammer and pressure surges in the piston cavities due to compression of the working fluid.

Однако известным электронасосным агрегатам свойственны и ряд существенных недостатков. However, the known electric pump units are also characterized by a number of significant disadvantages.

Во-первых, они имеют повышенную сложность и себестоимость, невысокие массогабаритные характеристики из-за наличия у насоса вала с громоздкими опорами, съемных сегментов с элементами их крепления и центровки на корпусе, соединительной муфты, уплотнительных пробок с металлическими прокладками и т.д. Firstly, they have increased complexity and cost, low weight and size characteristics due to the presence of a pump shaft with bulky bearings, removable segments with their fastening and centering elements on the body, coupler, sealing plugs with metal gaskets, etc.

Во-вторых, они имеют недостаточно высокий объемный КПД и склонность к автоколебаниям из-за отсутствия возможности регулировки величины хода клапанов и установочного усилия пружин, их поджимающих, а также из-за повышенной величины "мертвого объема" в подпоршневых полостях. Негативное влияние указанных факторов особенно велико при повышенных величинах рабочих давлений и оборотов выходного вала. Secondly, they have insufficiently high volumetric efficiency and a tendency to self-oscillations due to the inability to adjust the stroke of the valves and the adjusting force of the springs, which force them, as well as due to the increased amount of "dead volume" in the piston cavities. The negative influence of these factors is especially great with increased values of working pressures and revolutions of the output shaft.

В-третьих, невысокая надежность конструкции из-за повышенного числа деталей и уплотнений, нагруженных рабочим давлением, из-за наличия тупиковых полостей в рабочих цилиндрах, являющихся местом скопления продуктов износами наличия соединительной муфты, являющейся очень часто причиной отказов, благодаря неизбежной несоосности вала насоса с валом электродвигателя, их перекоса и др. Thirdly, the low reliability of the design due to the increased number of parts and seals loaded with working pressure, due to the presence of deadlock cavities in the working cylinders, which are a place of accumulation of products by wear of the presence of the coupling, which is often the cause of failures, due to the inevitable misalignment of the pump shaft with the shaft of the electric motor, their bias, etc.

Наиболее близким по технической сущности является электронасосный агрегат, содержащий приводной электродвигатель, установленный на валу, имеющем опоры, выходной конец которого выполнен в виде эксцентрика, на котором размещен радиально-поршневой насос с всасывающими и нагнетательными клапанами, рабочие цилиндры которого выполнены в виде моноблока, в расточках которого установлены поршни и клапаны, снабженного посадочным пояском, при помощи которого он установлен в корпусе электродвигателя (SU 207730 A, 1968). The closest in technical essence is an electric pump unit containing a drive motor mounted on a shaft having bearings, the output end of which is made in the form of an eccentric, on which a radial piston pump with suction and discharge valves is placed, the working cylinders of which are made in the form of a monoblock, in the bores of which are installed pistons and valves, equipped with a landing belt, with which it is installed in the motor housing (SU 207730 A, 1968).

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции, улучшение массогабаритных характеристик, снижение себестоимости, повышение КПД и надежности. An object of the invention is to simplify the design, improve overall dimensions, reduce costs, increase efficiency and reliability.

Поставленная задача решается тем, что поршни и клапаны расположены соосно, на наружной поверхности моноблока выполнена круговая канавка, снабженная уплотнительными кольцами, расположенными по обе стороны от указанной канавки, при этом клапаны выполнены подпружиненными, установлены с возможностью взаимодействия с ограничителями хода, размещенными в камерах нагнетания, которые сообщены между собой круговой канавкой. The problem is solved in that the pistons and valves are coaxial, on the outer surface of the monoblock a circular groove is made, equipped with o-rings located on both sides of the groove, while the valves are spring-loaded, installed to interact with travel stops located in the discharge chambers which are interconnected by a circular groove.

На чертеже изображен общий вид электронасоса. The drawing shows a General view of the electric pump.

Электронасосный агрегат состоит из электродвигателя 1, содержащего расположенный на опорах 2 выходной вал 3 с эксцентриком 4 и корпус 5, в котором с помощью посадочного пояска 6 установлен моноблок 7 с соосно расположенными в нем поршнями 8 и взаимодействующими с ограничителями хода 9, клапанами 10 и пружинами 11, размещенными в камерах нагнетания 12, сообщенных между собой круговой канавкой 16, снабженной уплотнительными кольцами, расположенными по обе стороны от указанной канавки, при этом регулировка хода клапанов и установочного усилия пружин для обеспечения своевременной и без стука посадки клапанов на место осуществляется ограничителями хода 9. The electric pump unit consists of an electric motor 1, containing an output shaft 3 with an eccentric 4 located on the supports 2 and a housing 5, in which a monoblock 7 is installed with the landing belt 6 with the pistons 8 aligned therein and interacting with the travel stops 9, valves 10 and springs 11, located in the discharge chambers 12, interconnected by a circular groove 16, provided with o-rings located on both sides of the groove, while adjusting the stroke of the valves and the installation force of the spring n to ensure timely and without knocking, the seating of valves in place is carried out by stroke limiters 9.

Работает агрегат следующим образом. The unit operates as follows.

При вращении вала 3 с эксцентриком 4 поршни 8 с помощью двух несущих колец 13 и пальцев 14 совершают возвратно-поступательное перемещение, при этом у поршня, движущегося к центру насоса, закрывается соответствующий клапан, разобщая камеру нагнетания и подпоршневую полость, в которой в начале создается вакуум, а затем, после вскрытия отверстий 15, происходит заполнение освободившегося объема рабочей жидкостью. В дальнейшем, при движении поршня от центра насоса, отверстия 15 перекрываются, давление в поршневой полости возрастает до величины открытия клапана, клапан открывается и рабочая жидкость выталкивается в камеру нагнетания. When the shaft 3 is rotated with the eccentric 4, the pistons 8 reciprocate with the help of two bearing rings 13 and fingers 14, while the corresponding valve closes at the piston moving towards the center of the pump, separating the discharge chamber and the under-piston cavity, in which vacuum, and then, after opening the holes 15, the vacant volume is filled with working fluid. Further, when the piston moves from the center of the pump, the holes 15 overlap, the pressure in the piston cavity rises to the value of the valve opening, the valve opens and the working fluid is pushed into the discharge chamber.

Опыт разработки электронасосных агрегатов в соответствии с предложенной принципиальной схемой подтвердил вышеназванные преимущества. Так, габариты и масса одного из выпускаемых серийно и широко используемых в авиационной промышленности насосов типа 465 Д были снижены в 2,5 раза, а объемный КПД при рабочем давлении до 400 кгс/см² повышен до величины 0,95, при этом себестоимость снизилась в 2,3 раза.The experience in developing electric pump units in accordance with the proposed circuit diagram confirmed the above advantages. So, the dimensions and weight of one of the 465 D type pumps that are mass-produced and widely used in the aviation industry were reduced by 2.5 times, and the volumetric efficiency at an operating pressure of up to 400 kgf / cm ^{2 was} increased to 0.95, while the cost price decreased 2.3 times.

Claims

An electric pump unit containing a drive motor mounted on a shaft having diodes, the output end of which is made in the form of an eccentric, on which a radial piston pump with suction and discharge valves is placed, the working cylinders of which are made in the form of a monoblock, in the bores of which pistons and valves are installed equipped with a landing belt, with which it is installed in the motor housing, characterized in that the pistons and valves are located coaxially on the outer surface of the monoblock in complete circular groove provided with sealing rings arranged on either side of said groove, wherein the valves are spring-loaded, mounted with the possibility of interaction with the travel stops, placed in the discharge chambers which communicate with each other circumferential groove.