RU2703856C1

RU2703856C1 - Piston-type hydraulic drive pump

Info

Publication number: RU2703856C1
Application number: RU2019105767A
Authority: RU
Inventors: Владимир Дмитриевич Гриценко; Иван Георгиевич Лачугин; Александр Петрович Шевцов; Андрей Владимирович Пупынин; Сергей Борисович Чагин; Владимир Викторович Черниченко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ"
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2019-10-22

Abstract

FIELD: pumps building.

SUBSTANCE: invention relates to pump engineering and can be used in designing devices for volumetric delivery of various fluids in automatic mode, with no external control. Pump comprises coaxially arranged pump and hydraulic cylinder. Pump includes a piston and a case with a reverse inlet and outlet valve installed in it and made in a single unit with an inlet and outlet nozzle, respectively. Hydraulic cylinder includes a piston, channels for supply, removal and drainage of working fluid. Hydraulic cylinder piston is composed of hollow cylinder accommodating hydraulic distributing and switching devices. Hydraulic distributing device is made in the form of valve unit of double action, containing movable spring-loaded piston with channels and shutoff elements made in the form of balls. Switching device is made in the form of two independent shutoff conical normally closed valves having mechanical connection with the hydraulic cylinder body and the pump housing. In hydraulic cylinder there are holes for inlet and drain of working fluid of hydraulic drive from switching device.

EFFECT: increased reliability of operation with simultaneous reduction of overall dimensions and weight.

1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно: к насосостроению и может быть использовано при разработке устройств для объемной напорной подачи различных жидкостей в автоматическом режиме, при отсутствии внешнего управления, как автономно, так и в составе блочно-модульных станций.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely: to pump engineering and can be used in the development of devices for volumetric pressure delivery of various liquids in automatic mode, in the absence of external control, both autonomously and as part of block-modular stations.

Известен пневмогидроприводной насос, содержащий приводной цилиндр, разделенный на две приводные полости поршнем, связанным с вытеснителем насосной камеры и взаимодействующим в крайних положениях с управляемыми клапанами, установленными в двух управляющих магистралях распределителя, подключенного выходами к приводным полостям. Каждая управляющая магистраль распределителя снабжена каналом, сообщенным с одной из приводных полостей цилиндра, а каждый управляемый клапан выполнен нормально закрытым и установлен в одном из каналов управляющей магистрали. (А.с. СССР №877114, заявка №2761922/25-06 от 30.10.1981, МПК: F04B 9/08 - прототип).Known pneumatic hydraulic pump containing a drive cylinder, divided into two drive cavities by a piston connected to a displacer of the pump chamber and interacting in extreme positions with controlled valves installed in two control lines of the distributor connected by outputs to the drive cavities. Each control line of the distributor is equipped with a channel communicated with one of the drive cavities of the cylinder, and each controlled valve is normally closed and installed in one of the channels of the control line. (USSR AS No. 877114, application No. 2761922 / 25-06 of 10.30.1981, IPC: F04B 9/08 - prototype).

В зависимости от начального положения золотника распределителя, рабочая среда гидропривода через распределитель подается в одну из приводных полостей приводного гидроцилиндра, вторая полость через распределитель сообщается с дренажом, в результате чего поршень пневмоцилиндра приводится в движение. При достижении конечного положения поршень вступает во взаимодействие с упором управляющего нормально закрытого клапана. Клапан при открытии переключает распределитель в противоположное положение. Происходит перераспределение потоков рабочей среды гидропривода в магистралях, питающих приводной гидроцилиндр и, далее подача рабочей среды гидропривода осуществляется в противоположную полость, а рабочая полость гидроцилиндра, в которую рабочая среда поступала изначально, через распределитель сообщается с атмосферой. При возвратно-поступательном движении поршня приводного гидроцилиндра, одновременно с ним перемещается поршень насоса и происходит периодическое изменение объема рабочей полости насоса. Таким образом, приводной гидроцилиндр обеспечивает непрерывное возвратно-поступательное движение поршня насоса, а установленные в корпусе насоса обратные клапаны обеспечивают выполнение циклов всасывания и нагнетания насосом.Depending on the initial position of the spool valve, the hydraulic medium through the distributor is fed into one of the drive cavities of the drive hydraulic cylinder, the second cavity through the distributor communicates with drainage, as a result of which the piston of the pneumatic cylinder is driven. When the end position is reached, the piston interacts with the stop of the control normally closed valve. The valve, when opened, switches the valve to the opposite position. The redistribution of the hydraulic drive fluid flows in the mains supplying the hydraulic drive cylinder, and then the hydraulic drive fluid is supplied to the opposite cavity, and the hydraulic cylinder working cavity, into which the working medium initially entered, communicates with the atmosphere. With the reciprocating movement of the piston of the drive hydraulic cylinder, the pump piston moves simultaneously with it and a periodic change in the volume of the working cavity of the pump occurs. Thus, the drive hydraulic cylinder provides continuous reciprocating motion of the pump piston, and the check valves installed in the pump housing ensure the execution of the pump suction and discharge cycles.

Недостатками данной конструкции являются значительные габаритные размеры из-за автономного расположения распределителя, наличие длинных перепускных магистралей, золотник поршневого элемента распределителя при возвратно-поступательном движении многократно проходит уплотнительными поверхностями через каналы-отверстия входа/выхода и сброса в дренаж рабочей среды гидропривода, что вызывает быстрый износ золотника и снижает надежность изделия в целом.The disadvantages of this design are the significant overall dimensions due to the autonomous location of the distributor, the presence of long bypass lines, the spool of the piston element of the distributor during reciprocating movement repeatedly passes through the sealing surfaces through the inlet-outlet ports and the discharge of the hydraulic drive into the drainage, which causes a quick spool wear and reduces the reliability of the product as a whole.

Задачей изобретения является разработка компактной моноблочной конструкции насоса, без дополнительной трубной обвязки, повышение надежности работы насоса с одновременным уменьшением габаритных размеров и массы насоса.The objective of the invention is to develop a compact monoblock design of the pump, without additional piping, increasing the reliability of the pump while reducing the overall dimensions and weight of the pump.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном насосе поршневом гидроприводном, содержащем поршневой насос с двумя обратными клапанами со штуцерами входа и выхода рабочей среды насоса, установленный на приводном гидроцилиндре, состоящем из корпуса и установленного в корпус полого поршня с полостями и каналами подвода и отвода рабочей жидкости гидроцилиндра, причем поршни и корпуса гидроцилиндра и насоса расположены коаксиально и находятся в непосредственной механической связи между собой, согласно изобретению, в приводном поршне гидроцилиндра установлены гидрораспределительное и переключающее устройства, причем гидрораспределительное устройство выполнено в виде клапанного узла двустороннего действия, внутри которого установлен подпружиненный поршень с каналами, выполненный с возможностью осевого перемещения и взаимодействия в своих крайних положениях с подвижными запорными элементами, и изменения при этом уплотнения запорных элементов между конусами, выполненными в упомянутом поршне и конусами, выполненными в двух неподвижных седлах с отверстиями, при этом переключающее устройство, управляющее работой гидрораспределительного устройства, выполнено в виде двух независимых друг от друга запорных конических нормально закрытых клапанов, имеющих жесткую связь с корпусом гидроцилиндра и с корпусом насоса соответственно и выполненных с возможностью перемещения в открытое положение при крайних положениях поршня гидроцилиндра, при этом в гидроцилиндре выполнены отверстия входа и дренажа рабочей среды гидроцилиндра из переключающего устройства, а в приводном поршне гидроцилиндра выполнены каналы для подачи рабочей среды гидроцилиндра к гидрораспределительному и управляющему устройствам.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed pump a piston hydraulic actuator containing a piston pump with two check valves with fittings for the inlet and outlet of the working medium of the pump, mounted on the drive hydraulic cylinder, consisting of a housing and installed in the housing of a hollow piston with cavities and channels for supply and exhaust the working fluid of the hydraulic cylinder, and the pistons and bodies of the hydraulic cylinder and pump are located coaxially and are in direct mechanical communication with each other, according to the invention, in the drive Hydraulic distribution piston and a switching device are installed, the hydraulic distribution device is made in the form of a double-acting valve assembly, inside of which there is a spring-loaded piston with channels, made with the possibility of axial movement and interaction in its extreme positions with movable locking elements, and changing the sealing valves elements between the cones made in the said piston and the cones made in two fixed saddles with a hole ii, wherein the switching device controlling the operation of the hydraulic distribution device is made in the form of two independent from each other shutoff conical normally closed valves having a rigid connection with the housing of the hydraulic cylinder and the pump housing, respectively, and configured to move to the open position at the extreme positions of the hydraulic cylinder piston moreover, the inlet and drainage openings of the working medium of the hydraulic cylinder from the switching device are made in the hydraulic cylinder, and the hydraulic cylinder in the drive piston and made channels for supplying the working medium of the hydraulic cylinder to the control valve and control devices.

Предложенная конструкция насоса поршневого гидроприводного содержит коаксиально расположенные насос и гидроцилиндр. Насос включает в себя поршень и корпус насоса с установленными в нем клапаном обратным входа, выполненным в едином узле со штуцером входа, клапаном обратным выхода, выполненным в едином узле со штуцером выхода. Гидроцилиндр включает в себя поршень, каналы подвода, отвода и дренажа рабочей жидкости гидропривода. Поршень гидроцилиндра выполнен в виде полого цилиндра, в который, согласно изобретению, для обеспечения возвратно-поступательного движения поршня, установлены гидрораспределительное и переключающее устройства. Поршни и корпуса гидроцилиндра и насоса находятся в непосредственной механической связи между собой с образованием единой замкнутой силовой цепи.The proposed design of the piston hydraulic drive pump contains a coaxially located pump and hydraulic cylinder. The pump includes a piston and a pump casing with an inlet check valve installed in it, made in a single unit with an inlet fitting, and an outlet check valve in a single unit with an outlet fitting. The hydraulic cylinder includes a piston, inlet, outlet and drainage channels of the hydraulic fluid. The piston of the hydraulic cylinder is made in the form of a hollow cylinder, in which, according to the invention, to ensure reciprocating movement of the piston, a hydraulic distribution and switching device is installed. Pistons and bodies of the hydraulic cylinder and pump are in direct mechanical connection with each other with the formation of a single closed power circuit.

Гидрораспределительное устройство выполнено в виде клапанного узла двустороннего действия, который содержит подвижный подпружиненный поршень с каналами, имеющий возможность осевого перемещения и, в крайних положениях, изменяющий положение подвижных запорных элементов, выполненных в виде шариков. Меняя уплотнение шариков между конусами, выполненными в упомянутом поршне, и конусами, выполненными в двух неподвижных седлах с отверстиями, гидрораспределительное устройство изменяет подачу рабочей жидкости гидропривода в рабочие полости гидроцилиндра из полости входа.The hydrodistributing device is made in the form of a double-acting valve assembly, which contains a movable spring-loaded piston with channels, having the possibility of axial movement and, in extreme positions, changing the position of the movable locking elements made in the form of balls. By changing the compaction of the balls between the cones made in the aforementioned piston and the cones made in two fixed saddles with holes, the hydraulic control device changes the flow of hydraulic fluid to the working cavity of the hydraulic cylinder from the inlet cavity.

Переключающее устройство выполнено в виде двух независимых друг от друга запорных конических нормально закрытых клапанов, имеющих механическую связь с корпусом гидроцилиндра и корпусом насоса и перемещающихся в положение «открыто» в крайних положениях поршня гидроцилиндра. При этом в гидроцилиндре выполнены отверстия входа и дренажа рабочей жидкости гидропривода из переключающего устройства.The switching device is made in the form of two independent from each other shutoff conical normally closed valves, which are mechanically connected with the hydraulic cylinder body and the pump housing and moving to the “open” position in the extreme positions of the hydraulic cylinder piston. In this case, the inlet and the drainage of the hydraulic fluid from the switching device are made in the hydraulic cylinder.

Подача рабочей жидкости гидропривода к гидрораспределительному и переключающему устройствам осуществляется через независимые друг от друга каналы, выполненные в приводном поршне гидроцилиндра.The hydraulic fluid supply to the hydraulic distribution and switching devices is carried out through channels independent from each other, made in the drive piston of the hydraulic cylinder.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 показан общий вид предложенного насоса поршневого гидроприводного; на фиг. 2 показан продольный разрез насоса поршневого гидроприводного; на фиг. 3 - выносной элемент А - разрез гидрораспределительного устройства при открытом канале подачи рабочей среды гидропривода из полости подачи в нижнюю рабочую полость гидроцилиндра, на фиг. 4 -выносной элемент Б - разрез переключающего устройства в положении подачи рабочей жидкости гидропривода из полости входа в управляющую полость гидрораспределителя, на фиг. 5 - выносной элемент А - разрез гидрораспределительного устройства при открытом канале подачи рабочей жидкости гидропривода из полости подачи в верхнюю рабочую полость гидроцилиндра, на фиг. 6 - разрез переключающего устройства в положении сброса рабочей жидкости гидропривода из управляющей полости гидрораспределителя в дренаж.The invention is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 shows a General view of the proposed piston hydraulic pump; in FIG. 2 shows a longitudinal section through a hydraulic piston pump; in FIG. 3 - remote element A is a section of a hydraulic distribution device with an open channel for supplying a hydraulic medium from the supply cavity to the lower working cavity of the hydraulic cylinder, FIG. 4 - an external element B is a sectional view of a switching device in the position of supplying a hydraulic fluid from the inlet cavity to the control cavity of the hydraulic distributor, in FIG. 5 - remote element A is a section of a hydraulic distribution device with an open channel for supplying a hydraulic fluid from the supply cavity to the upper working cavity of the hydraulic cylinder; FIG. 6 is a sectional view of a switching device in the position of dumping the hydraulic fluid from the control cavity of the control valve into the drainage.

Полость 1 (фиг. 2) гидроцилиндра предназначена для подачи рабочей жидкости гидропривода через гидрораспределительное устройство под действием входного давления в нижнюю рабочую полость 2 и верхнюю рабочую полость 3 гидроцилиндра поочередно. При открытом канале подачи рабочей жидкости гидропривода из полости 1 в нижнюю рабочую полость 2 гидроцилиндра, подача рабочей жидкости гидропривода в верхнюю рабочую полость закрыта. Полость 4 гидроцилиндра предназначена для подачи рабочей жидкости гидропривода под действием входного давления в переключающее устройство, а также через полость 5 в управляющую полость гидрораспределителя 6.The cavity 1 (Fig. 2) of the hydraulic cylinder is designed to supply the hydraulic fluid of the hydraulic actuator through the hydraulic distribution device under the action of the inlet pressure to the lower working cavity 2 and the upper working cavity 3 of the hydraulic cylinder in turn. With the open channel for supplying hydraulic fluid from the cavity 1 to the lower working cavity 2 of the hydraulic cylinder, the hydraulic fluid supply to the upper working cavity is closed. The cavity 4 of the hydraulic cylinder is designed to supply hydraulic fluid under the action of the inlet pressure to the switching device, as well as through the cavity 5 into the control cavity of the valve 6.

Насос поршневой гидроприводной содержит насос поршневой 7 (фиг. 1), который включает в себя корпус 8 (фиг. 2) с установленными в ней клапаном обратным входа 9, выполненным в едином узле со штуцером входа 10, клапаном обратным выхода 11, выполненным в едином узле со штуцером выхода 12, поршень 13.The hydraulic piston pump contains a piston pump 7 (Fig. 1), which includes a housing 8 (Fig. 2) with an inlet valve 9 installed in it, made in a single unit with an inlet fitting 10, and a return valve 11 made in a single node with outlet fitting 12, piston 13.

Насос поршневой 7 соосно установлен на гидроцилиндре 14 (фиг. 1), в котором выполнены отверстия-каналы входа и дренажа рабочей жидкости гидропривода. Гидроцилиндр 14 состоит из корпуса 15 (фиг. 2) в виде цилиндра, поршня 16. В корпусе 15 имеются резьбовые отверстия для крепления насоса поршневого 7. Поршень 16 разделяет между собой рабочие полости гидроцилиндра 14 - нижнюю 2 и верхнюю 3. Поршень 13 насоса поршневого 7 закреплен на поршне 16 гидроцилиндра 14 при помощи стопорного кольца. Поршень 16 имеет перепускные каналы для входа и выхода рабочей жидкости гидропривода и места установки гидрораспределительного и переключающего устройств.The piston pump 7 is coaxially mounted on the hydraulic cylinder 14 (Fig. 1), in which the openings-channels of the inlet and drainage of the hydraulic fluid are made. The hydraulic cylinder 14 consists of a housing 15 (Fig. 2) in the form of a cylinder, a piston 16. The housing 15 has threaded holes for mounting the piston pump 7. The piston 16 separates the working cavities of the hydraulic cylinder 14 - lower 2 and upper 3. The piston 13 of the piston pump 7 is mounted on the piston 16 of the hydraulic cylinder 14 with a snap ring. The piston 16 has bypass channels for the inlet and outlet of the hydraulic fluid of the hydraulic actuator and the installation location of the hydraulic distribution and switching devices.

Гидрораспределительное устройство (фиг. 3) состоит из: седла 17, поршня 18, втулок резьбовых 19, фиксирующих составные части в поршне 16 гидроцилиндра 14, пят 20, седла 21, пружины 22, пружин 23, шариков 24.The hydrodistributing device (Fig. 3) consists of: a saddle 17, a piston 18, threaded bushings 19, fixing the components in the piston 16 of the hydraulic cylinder 14, toe 20, saddle 21, spring 22, springs 23, balls 24.

Переключающее устройство (фиг. 4) состоит из двух независимых друг от друга запорных конических клапанов - клапана подачи 25 и клапана сброса 26, каждый из которых включает в себя: втулку 27, седло 28, шток 29, пружину 30, кольцо резьбовое 31.The switching device (Fig. 4) consists of two independent from each other shutoff conical valves - a supply valve 25 and a relief valve 26, each of which includes: a sleeve 27, a seat 28, a rod 29, a spring 30, a threaded ring 31.

В конструкции насоса поршневого гидроприводного используются уплотнения (не обозначены) для исключения перетока рабочей жидкости гидропривода и рабочей жидкости насоса из области высокого давления в дренажные полости, что обеспечивает надежное функционирование насоса и гидроцилиндра с заданной производительностью.The design of the piston hydraulic actuator pump uses seals (not marked) to exclude the overflow of hydraulic fluid and pump fluid from the high-pressure region to the drainage cavities, which ensures reliable operation of the pump and hydraulic cylinder with a given capacity.

Предложенный насос поршневой гидроприводной работает следующим образом.The proposed piston hydraulic pump operates as follows.

Гидропривод подключается к системе подачи рабочей жидкости гидропривода с заданным давлением; на входе насос подключается к линии всасывания рабочей жидкости насоса, на выходе насос обеспечивает подачу рабочей жидкости насоса с высоким давлением в линию нагнетания.The hydraulic actuator is connected to the hydraulic fluid supply system with a given pressure; at the inlet, the pump is connected to the suction line of the pump’s working fluid; at the outlet, the pump delivers high-pressure pumping fluid to the discharge line.

Рабочая жидкость гидропривода под действием входного давления поступает на вход гидропривода (фиг. 2) в полость 4 и далее, через канал 32, выполненный в поршне 16 гидропривода 14, поступает к переключающему устройству. В исходном положении клапан подачи 25 находится в положении «открыто» (фиг. 4). Таким образом, рабочая жидкость гидропривода под действием входного давления через каналы 33, выполненные во втулке 27, зазор между штоком 29 и седлом 28, каналы 34, выполненные в седле 28, через канал 35 и полость 5, выполненные в поршне 16, заполняет полости переключающего устройства. Далее через канал 36, выполненный в поршне 16, рабочая жидкость гидропривода поступает в управляющую полость 6 гидрораспределительного устройства и переключает устройство (фиг. 3) в положение подачи давления рабочей жидкости гидропривода в поршневую полость 2. Клапан сброса 26 переключающего устройства находится в положении «закрыто» (фиг. 4), так как в исходном положении шток 29 находится в контакте с седлом 28 под действием усилия от пружины 30.The hydraulic fluid of the hydraulic actuator under the influence of the inlet pressure enters the hydraulic actuator inlet (Fig. 2) into the cavity 4 and then, through the channel 32 made in the piston 16 of the hydraulic actuator 14, enters the switching device. In the initial position, the supply valve 25 is in the "open" position (Fig. 4). Thus, the hydraulic fluid of the hydraulic actuator under the influence of the inlet pressure through the channels 33 made in the sleeve 27, the gap between the rod 29 and the seat 28, the channels 34 made in the seat 28, through the channel 35 and the cavity 5 made in the piston 16, fills the cavity of the switching devices. Further, through the channel 36, made in the piston 16, the hydraulic fluid of the hydraulic actuator enters the control cavity 6 of the hydraulic distribution device and switches the device (Fig. 3) to the position of supplying the hydraulic fluid pressure of the hydraulic actuator to the piston cavity 2. The relief valve 26 of the switching device is in the “closed” position "(Fig. 4), since in the initial position, the rod 29 is in contact with the seat 28 under the action of forces from the spring 30.

Одновременно с этим рабочая жидкость гидропривода из полости 4 (фиг. 2) через отверстие 37 (фиг. 3), выполненное в поршне 16 гидроцилиндра 14, заполняет полость 1, которая является каналом, выполненным в поршне 16, и расположена в разных плоскостях с полостью 5 (фиг 4). Полость 1 выполнена для подачи рабочей жидкости гидропривода под входным давлением в рабочие полости 2 и 3 гидроцилиндра 14 (фиг. 3) через гидрораспределительное устройство. Далее из полости 1 через каналы 38 и 39 (фиг. 3) рабочая жидкость гидропривода под действием входного давления заполняет полости гидрораспределительного устройства (каналы 38 и 39 выполнены в поршне 16).At the same time, the hydraulic fluid from the cavity 4 (Fig. 2) through the hole 37 (Fig. 3), made in the piston 16 of the hydraulic cylinder 14, fills the cavity 1, which is a channel made in the piston 16, and is located in different planes with the cavity 5 (FIG. 4). The cavity 1 is made to supply the hydraulic fluid of the hydraulic actuator under the inlet pressure to the working cavities 2 and 3 of the hydraulic cylinder 14 (Fig. 3) through a hydraulic distribution device. Further, from the cavity 1 through the channels 38 and 39 (Fig. 3), the hydraulic fluid under the action of the inlet pressure fills the cavity of the hydraulic control device (channels 38 and 39 are made in the piston 16).

Через каналы 40 (фиг. 3), выполненные во втулке резьбовой 19, зазор между поршнем 18 и седлом 17, через каналы 41, выполненные в седле 17, канал 42, выполненный в поршне 16, рабочая жидкость гидропривода поступает в нижнюю рабочую полость 2 гидроцилиндра 14. Движение жидкости после прохождения через канал 39 далее в верхнюю рабочую полость 3 закрыто, так как шарик 24 находится в контакте с седлом 21 под действием усилия от пружины 23. За счет действия входного давления рабочей жидкости гидропривода, находящейся в нижней рабочей полости 2 (фиг. 2), поршень 16 гидроцилиндра 14 начинает перемещаться и перемещает поршень 13 насоса 7. При этом происходит постоянное заполнение нижней рабочей полости 2 рабочей жидкостью гидропривода под действием входного давления, а полость 3 через каналы 43 (фиг. 3), выполненные в поршне 16, каналы 44, выполненные в седле 21, зазор между поршнем 18 и седлом 21, центральное отверстие 45 и отверстия 46, выполненные в поршне 18, далее через каналы 47 и 48, выполненные в поршне 16 гидроцилиндра 14, сообщается с дренажом. Поршень 13 насоса 7 начинает вытеснять рабочую жидкость насоса, находящуюся в рабочей полости 49 насоса 7 (фиг. 2). Под действием давления рабочей жидкости насоса клапан обратный выхода 11 открывается, клапан обратный входа 9 находится в закрытом положении. Таким образом, рабочая жидкость насоса поступает в гидравлическую магистраль нагнетания через штуцер выхода 12 - насос совершает цикл нагнетания.Through the channels 40 (Fig. 3) made in the threaded sleeve 19, the gap between the piston 18 and the seat 17, through the channels 41 made in the seat 17, the channel 42 made in the piston 16, the hydraulic fluid enters the lower working cavity 2 of the hydraulic cylinder 14. The movement of the liquid after passing through the channel 39 further into the upper working cavity 3 is closed, since the ball 24 is in contact with the seat 21 under the action of the force from the spring 23. Due to the input pressure of the hydraulic fluid in the lower working cavity 2 ( Fig. 2), the piston 16 hydro the cylinder 14 begins to move and moves the piston 13 of the pump 7. In this case, the lower working cavity 2 is constantly filled with hydraulic fluid under the action of the inlet pressure, and the cavity 3 through the channels 43 (Fig. 3) made in the piston 16, the channels 44 made in the saddle 21, the gap between the piston 18 and the saddle 21, the Central hole 45 and the holes 46 made in the piston 18, then through the channels 47 and 48 made in the piston 16 of the hydraulic cylinder 14, communicates with drainage. The piston 13 of the pump 7 begins to displace the pump fluid located in the working cavity 49 of the pump 7 (Fig. 2). Under the action of the pressure of the working fluid of the pump, the check valve of the outlet 11 opens, the check valve of the inlet 9 is in the closed position. Thus, the working fluid of the pump enters the hydraulic discharge line through the outlet fitting 12 - the pump completes the discharge cycle.

В начале движения поршня 16 шток 29 (фиг. 6) клапана подачи 25 теряет механическую связь с корпусом гидроцилиндра 15 и шток 29, находясь в контакте с седлом 28 под действием усилия от пружины 30, перекрывает подачу рабочей жидкости гидропривода из полости входа 4 в управляющую полость 6 гидрораспределительного устройства. При этом давление в полости 6 остается равным входному давлению рабочей жидкости гидропривода и гидрораспределительное устройство остается в положении подачи рабочей жидкости гидропривода под действием входного давления в нижнюю рабочую полость 2 гидроцилиндра 14 (фиг. 2).At the beginning of the movement of the piston 16, the stem 29 (Fig. 6) of the supply valve 25 loses mechanical connection with the housing of the hydraulic cylinder 15 and the stem 29, being in contact with the seat 28 under the action of force from the spring 30, blocks the flow of hydraulic fluid from the inlet cavity 4 to the control cavity 6 of the hydraulic control device. In this case, the pressure in the cavity 6 remains equal to the input pressure of the hydraulic fluid of the hydraulic actuator and the hydraulic control device remains in the position of supply of the hydraulic fluid of the hydraulic actuator under the influence of the input pressure in the lower working cavity 2 of the hydraulic cylinder 14 (Fig. 2).

В конце хода поршня 16 (фиг. 6) происходит перемещение штока 29 клапана сброса 26 посредством механической связи с корпусом 8 насоса 7 (фиг. 2). Пружина 30 сжимается (фиг. 6), шток 29 клапана сброса 26 выходит из контакта с седлом 28. Происходит сброс давления рабочей жидкости гидропривода из управляющей полости 6 гидрораспределителя через канал 36, полость 5, канал 50, выполненный в поршне 16, через каналы 51, выполненные во втулке 27, через зазор между штоком 29 и седлом 28, через каналы 52, выполненные в седле 28, через канал 53, выполненный в поршне 16, далее в дренаж.At the end of the stroke of the piston 16 (Fig. 6), the rod 29 of the relief valve 26 moves through mechanical connection with the housing 8 of the pump 7 (Fig. 2). The spring 30 is compressed (Fig. 6), the stem 29 of the relief valve 26 comes out of contact with the seat 28. There is a pressure relief of the hydraulic fluid from the control cavity 6 of the control valve through channel 36, cavity 5, channel 50, made in the piston 16, through channels 51 made in the sleeve 27, through the gap between the rod 29 and the seat 28, through the channels 52 made in the seat 28, through the channel 53 made in the piston 16, then into the drain.

При этом происходит переключение гидрораспределительного устройства на сброс давления рабочей жидкости гидропривода из нижней рабочей полости 2 (фиг. 5) гидроцилиндра 14 через каналы 42, 41, зазор между поршнем 18 и седлом 17, центральное отверстие 45 и отверстия 46, выполненные в поршне 18, далее через каналы 47 и 48, выполненные в поршне 16, в дренаж.When this happens, the switchgear switches to the pressure relief of the hydraulic fluid from the lower working cavity 2 (Fig. 5) of the hydraulic cylinder 14 through the channels 42, 41, the gap between the piston 18 and the seat 17, the central hole 45 and the holes 46 made in the piston 18, then through the channels 47 and 48, made in the piston 16, into the drainage.

В данном положении гидрораспределительного устройства (фиг. 5) рабочая жидкость гидропривода под действием входного давления из полости 4 (фиг. 2) через отверстие 37 (фиг. 5), полость 1, канал 39, через каналы 54, выполненные во втулке резьбовой 19, зазор между поршнем 18 и седлом 21, через каналы 44, выполненные в седле 21, канал 43, выполненный в поршне 16, поступает в верхнюю рабочую полость 3 гидроцилиндра 14 (фиг. 2).In this position of the hydraulic control device (Fig. 5), the hydraulic fluid of the hydraulic actuator under the influence of the inlet pressure from the cavity 4 (Fig. 2) through the hole 37 (Fig. 5), the cavity 1, channel 39, through the channels 54 made in the threaded sleeve 19, the gap between the piston 18 and the seat 21, through the channels 44 made in the seat 21, the channel 43 made in the piston 16 enters the upper working cavity 3 of the hydraulic cylinder 14 (Fig. 2).

За счет действия входного давления рабочей жидкости гидропривода, находящейся в верхней рабочей полости 3 (фиг. 2) гидроцилиндра 14, поршень 16 гидроцилиндра начинает перемещаться уже в обратном направлении и перемещает поршень 13 насоса 7. Происходит постоянное заполнение верхней рабочей полости 3 гидроцилиндра 14 рабочей жидкостью гидропривода под действием входного давления. Движение рабочей жидкости гидропривода после прохождения через канал 38 (фиг. 5) и заполнения полостей гидрораспределительного устройства закрыто, так как шарик 24 находится в контакте с седлом 17 под действием усилия от пружины 23. Поршень 13 насоса 7, соединенный с поршнем 16 гидроцилиндра 14 с помощью стопорного кольца, перемещаться в обратном направлении вслед за поршнем 16, увеличивая объем рабочей полости 49 насоса 7 (фиг. 2). В полости 49 создается разрежение, клапан обратный выхода 11 закрывается, клапан обратный входа 9 открывается, таким образом, рабочая жидкость насоса из гидравлической магистрали поступает в полость 49 насоса 7 через штуцер входа 10 - насос совершает цикл всасывания.Due to the input pressure of the hydraulic fluid in the upper working cavity 3 (Fig. 2) of the hydraulic cylinder 14, the piston 16 of the hydraulic cylinder begins to move in the opposite direction and moves the piston 13 of the pump 7. There is a constant filling of the upper working cavity 3 of the hydraulic cylinder 14 with a working fluid hydraulic drive under the influence of inlet pressure. The movement of the hydraulic fluid after passing through the channel 38 (Fig. 5) and filling the cavities of the hydraulic distribution device is closed, since the ball 24 is in contact with the seat 17 under the action of the force from the spring 23. The piston 13 of the pump 7 connected to the piston 16 of the hydraulic cylinder 14 sec using the locking ring, move in the opposite direction after the piston 16, increasing the volume of the working cavity 49 of the pump 7 (Fig. 2). A vacuum is created in the cavity 49, the check valve for the outlet 11 closes, the check valve for the inlet 9 opens, so that the pump fluid from the hydraulic line enters the cavity 49 of the pump 7 through the inlet 10, the pump completes a suction cycle.

В начале движения поршней оба клапана переключающего устройства находятся в положении «закрыто», так как клапан сброса 26 теряет механическую связь с корпусом 8 насоса 7 (фиг. 2) и шток 29 переходит в контакт с седлом 28 под действием усилия от пружины 30.At the beginning of the movement of the pistons, both valves of the switching device are in the “closed” position, since the relief valve 26 loses mechanical connection with the housing 8 of the pump 7 (Fig. 2) and the rod 29 comes into contact with the seat 28 under the action of the force from the spring 30.

В конце цикла возвратно-поступательного движения поршня 16 гидроцилиндра 14 совместно с поршнем 13 насоса 7 происходит перемещение штока 29 клапана подачи 25 (фиг. 2) посредством механической связи с корпусом 15 гидроцилиндра 14. Пружина 30 сжимается (фиг. 4), шток 29 клапана подачи 25 выходит из контакта с седлом 28. Клапан подачи 25 переходит в положении «открыто». Таким образом, рабочая жидкость гидропривода под действием входного давления через каналы 32 и 33, зазор между штоком 29 и седлом 28, каналы 34, 35 и полость 5, заполняет полости переключающего устройства. Далее через канал 36, выполненный в поршне 16, рабочая жидкость гидропривода поступает в управляющую полость 6 гидрораспределительного устройства и переключает устройство в положение подачи давления рабочей жидкости гидропривода в нижнюю рабочую полость 2 гидроцилиндра 14 (фиг. 3). Далее происходит новый цикл работы.At the end of the cycle of the reciprocating movement of the piston 16 of the hydraulic cylinder 14 together with the piston 13 of the pump 7, the rod 29 of the supply valve 25 is moved (Fig. 2) by mechanical connection with the housing 15 of the hydraulic cylinder 14. The spring 30 is compressed (Fig. 4), the valve stem 29 the feed 25 is out of contact with the seat 28. The feed valve 25 goes into the "open" position. Thus, the hydraulic fluid under the action of the inlet pressure through channels 32 and 33, the gap between the rod 29 and the seat 28, channels 34, 35 and the cavity 5, fills the cavity of the switching device. Then, through the channel 36, made in the piston 16, the hydraulic fluid of the hydraulic actuator enters the control cavity 6 of the hydraulic distribution device and switches the device to the position of supplying the pressure of the hydraulic fluid to the lower working cavity 2 of the hydraulic cylinder 14 (Fig. 3). Next comes a new cycle of work.

Использование предложенного технического решения позволит разработать компактную моноблочную конструкцию насоса без дополнительной трубной обвязки, и повысить надежность его работы с одновременным уменьшением габаритных размеров и массы насоса.Using the proposed technical solution will allow us to develop a compact monoblock design of the pump without additional piping, and to increase the reliability of its operation while reducing overall dimensions and weight of the pump.

Claims

A hydraulic piston pump, comprising a piston pump with two non-return valves with inlet and outlet fittings for the pump medium, mounted on a hydraulic drive cylinder consisting of a housing and a hollow piston with cavities and channels for supplying and discharging the hydraulic fluid from the cylinder, the pistons and the hydraulic cylinder housings and the pump are located coaxially and are in direct mechanical connection with each other, characterized in that in the drive piston of the hydraulic cylinder there is a hydraulic distribution and a switching device, the hydrodistributing device made in the form of a double-acting valve assembly, inside of which there is a spring-loaded piston with channels, made with the possibility of axial movement and interaction in its extreme positions with movable locking elements, and changing the sealing of the locking elements between the cones made in the said piston and cones made in two fixed saddles with holes, while the switching device that controls the operation hydraulic distribution device, made in the form of two independent from each other shutoff conical normally closed valves, having a rigid connection with the housing of the hydraulic cylinder and the pump housing, respectively, and made with the possibility of moving to the open position at the extreme positions of the piston of the hydraulic cylinder, while the inlet openings are made and drainage of the working medium of the hydraulic cylinder from the switching device, and in the drive piston of the hydraulic cylinder channels are made for supplying the working medium of the hydraulic cylinder to droraspredelitelnomu and control devices.