SU1245266A3 - Лопастной насос - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к насосо- строениго, в частности к лопастным насосам дл  подачи жидкости в гидросистему со средствами дл  разгрузки насоса от давлени .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение габаритов и снижение подачи жидкости в гидросистему при скорост  нагнетани , превышающих предварительно заданную.

На фиг. 1 изображен лопастной насос , продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг, сечение Г-Г на фиг, сечение Д-Д на фиг, сечение Е-Е на фиг сечение Ж-Ж на фиг. 1; на фиг. 9 - вид И на фиг. 8; на фиг. 10 - сече-, ние К-К на фиг. 9; на фиг. 11 - сечение Л-Л на фиг. 1; на фиг. 12 - се чение на фиг. 11; на фиг. 13- сечение Н-Н на фиг. 12; йа фиг. 14 - лопастной насос в зоне расположени  сервоклапана; на фиг. 15 - сервокла- пан, перемещенный в рабочее положение; на фиг. 16 - график рабочей характеристики насоса.

Лопастной насос содержит расположенные в корпусе 1 роторный 2 и охватывающий его кулачковый 3 элемен2; на фиг. 3, на фиг. 3; на фиг, ; на фиг.

5 6 7

Роторный элемент 2 имеет радиальные пазы 4 с лопаст ми 5, установленными с возможностью контакта при вращении роторного элемента 2 при помощи приводного с кулачковым элементом 3 с образованием множества рабочих камер 7 переменного объема, переменно сообщаемых с входным 8 и выходным 9 отверсти ми насоса . Насос имеет средства дл  регулировани  его объемной подачи, включающие расположенную перпендикул рно оси вращени  и установленную с возможностью осевого перемещени  в камере 10 управлени  и поджатую при помощи пружины 11 к одним сторонам роторного 2 и кулачкового 3 элементов боковую плиту 12 дл  разобщени  и сообщени  рабочих камер 7 между собой, при этом другие стороны роторного 2 и кулачкового 3 элементов наход тс  в посто нном контакте с крышкой 13 корпуса 1 .

Насос средства, определ ющие регулируемое дросселирующее от

5

0

верстие 14, включающие св занные с боковой плитой 12 конический элемент 15 и втулку 16, закрепленнум в корпусе 1 между выходным отверстием 17 насоса и входом в нагревательный трубопровод (не показан), подключае- мьш к осевому отверстию 18 в корпусе 1. При работе насоса уменьшение поперечного сечени  дросселирующего отверсти  14 обеспечиваетс  при перемещении боковой плиты 12 от роторного 2 и кулачкового 3 элементов, а увеличение - при перемещении боковой плиты 12 к роторному 2 и кулачковому 3 элементам. Выходное 17 и осевое 18 отверсти  в корпусе при помощи каналов сообщены с торцовыми поверхност ми 19 и 20 сервоклалана 21, предназначенного дл  контрол  давле- ,ни  в камере 10 управлени  положением боковой плиты 12.

Корпус 1 охвачен обечайкой 22, внутренн   полость 23 которой служит в качестве резервуара дл  жидкости, пере1 :ачиваемой насосом, в который через входное отверстие 8 возвращаетс  жидкость из системы.

Полость 23 при помощи канала 24 в коршусе 1 св зана с колт цевой камерой 25 этого корпуса, охватывающей кулачковый Элемент 3.

На торцовой поверхности 26 кулачкового элемента 3 выполнены два диаметрально противоположных паза 27

5 и 28 дл  сообщени  с кольцевой камерой 25. Торцова  поверхность 29 кулачкового элемента 3,. протизопо.пож- на  поверхности 26, также имеет два лаза 30 и 31. Пазы 27 и 28 кулачко О вого элемента 3 обращены по входным каналам 32 и 33, образованным в крыш ке 13, имеющей также входные каналы 34 и 35. При помощи каналов 34 и 35 рабоча  жидкость подводитс  к

нагревательным камерам в роторном элементе 2 и к лопаст м 5. Канал 32 соедин етс  с каналом 34 при помощи канала 36 в крышке 13, а канйл 33 соедин етс  с каналом 35 при поношу.

0 канала 37. при помощи канала 37 осуществл етс  также смазка приводного вала 6. Пазы 30 и 31 обращены по входным каналам 38 и 39 в боковой плите 12, котора  прилегает к боко55 вой стороне 29 кулачкового элемента 3 и боковой поверхности ротора 2. Каналы 40 и 41 расположеньЕ на одном диаметре, меньшем, чем диаметр

0

3

расположени  каналов 38и 39, и служат дл  подачи жидкостик лопаст м 5

1

Каналы 38, 39, 40 и 41 расположены аксиально противоположно каналам 33, 35, 32 и 34 в крьппке 13 корпуса 1 .

При работе насоса жидкость из полости 23 по каналу 34 поступает в кольцевую камеру 25 и далее во входные каналы, св занные с рабочими камерами 7, объем которых увеличиваетс  . Давление в различных входных каналах 32, 33, 34, 35, 38, 39, 40 и 4 одинаково и определ етс  как входное давление. При уменьшении объема рабочих камер 7 происходит вытеснение из них рабочей жидкости в выходные каналы 42, 43, 44, 45 в крьппке 13 корпуса 1 . Каналы 42 и 43 св заны между собой каналом 46. Каналы 43 и 45 св заны между собой каналом 47 и расположены на диаметре меньшем, чем диаметр расположени  каналов 42 и 44 и служат дл  приема жидкости, вытесн емой из-под лопастей 5. Поток из каналов 42, 43, 44 и 45 направл етс  через кулачковый элемент 3 к поверхности 29 в боковой плите 12 по каналам 48 и 49, обращенным к каналам 42 и 43 соответственно .

Одновременно рабоча  жидкость из рабочих камер 7 вытесн етс  в выходные каналы 50, 51, 52 и 53 боковой плиты 12. Все каналы 50, 51, 52 и 53 св заны с камерой 54, расположенной с внутренней стороны боковой плиты 12. Кроме этого, каналы 48 и 49 в кулачковом элементе 3 соединены с каналами 50 и 52 боковой плиты 12, поэ тому весь выходной поток из рабочих камер накапливаетс  в камере 54, и давление в этой камере  вл етс  выходным давлением насоса.

Весь поток из камеры 54 направл етс  через дугообразный паз 55 в боковой плите 12 в выпускное отверстие 17 насоса, откуда постуцает во внутреннее пространство трубчатого элемента 56, затем в дросселирующее отверстие 14 и далее в канал втул ки 16 и выпускное осевое отверстие 18 корпуса.

Давление в камере 10 управлени  контролируетс  сервоклапаном 21, включающее корпус 57, подвижно установленным в расточке 58 кулачкового элемента 3 и подпружиненным пружи

452664

ной 59 относительно элемента 60, установленного в кулачковом элементе 3 и боковой плите 12 и имеющего осевой канал 61 дл  подвода давлени  5 к торцу 19 сервоклапана, сообщенный с каналом 62 в боковой плите 12, причем канал 62 при помощи канала 63 в коническом элементе 15 сообщен с выходным осевым отверстием 18 корпу )0 са 1. В корпусе 57 сервоклапана встроен предохранительнь1Й клапан, включающий затвор 64 и пружину 65.

Давление к торцовой поверхности 20 сервоклапана подводитс  по дугооб15 разному каналу 66, который соедин етс  с каналом 44. В кулачковом элементе 3 выполнены каналы 67, 68, 69 и 70, при этом канал 67 при помощи трубчатого,элемента 71 сообщен с ка20 мерой 10 управлени , канал 68 входит в расточку 58 кулачкового элемента 3, а каналы 67 и 70 соединены с-кольцевой камерой 25. На поверхности корпуса 57 сервоклапана в зоне выхода

25 канала 68 выполнены кольцева  разгрузочна  канавка 72 и коническа  кольцева  канавка 73. Каналы 68, 69 и 70 смещены один относительно другого вдоль оси расточки 58, а вход в

30 канал 68 заглушен пробкой 74. Давление в камере 54 при помощи дроссельного канала 75 передаетс  в камеру 10 управлени .

Лопастной насос работает следую35 щим образом.

При вращении проводного вала 6 происходит вращение св занного с ним роторного элемента 2 относительно кулачкового элемента 3, что приводит

О к периодическому увеличению и умень- объема рабочих камер 7. При увеличени  объема рабочих камер 7 рабоча  жидкость от кольцевой камеры 25 по каналам 32, 33, 34, 35, 38, 39, 40

5 и 41 поступает в эти рабочие камеры - происходит такт всасывани . При уменьшении объема рабочих камер 7 рабоча  жидкость из них вытесн етс  в каналы 42, 43, 44, 45 крышки 13 и

50 далее по каналам 48 и 49 в кулачковом элементе 3 к соответствующим выходным каналам 50, 51, 52, 53 в боковой плите 12, откуда поступает в камеру 54 в боковой плите 12. Из ка55 меры 54 через дугообразный паз 55 рабоча  жидкость через выпускное отверстие 17 и дресселирующее отверстие 14 вытесн етс  в осевое отверстие 18 и далее в нагнетательщ 1й трубопровод . При работе насоса на давлении ниже заданного уровн  бокова  плита 2 давлением в камере 10 управлени  и усилием пружины I I прижа- .та к кулачковому 3 и роторному 2 элементам, герметизиру  рабочие камеры 7, что соответствует закрытому положению сервоклапана 21. При повышении давлени  вьппе заданного уровн  сервок лапан 21 , преодолева  усилив пружины 59 и давление жидкости, действующее на торец 1.9 его корпуса . 57, смещаетс  вправо, как показано на фиг. 15, что приводит к сообщению каналов 68 и 69, при котором жидкость из камеры 10 управлени  через трубчатый элемент 71 поступает по каналу 67 в канал 68 и далее . по кольцевой конической канавке 73 в канал 69, откуда сбрасываетс  в кольцевую камеру 25, имеющую низкое давление, что привадит к падению давлени  в камере 10 управлени . Падение давлени  в камере 10 управлени  приводит к отходу плиты I2 от роторного 2 и кулачкового 3 элементов и сообщению рабочих камер 7 между собой с перепуском жидкости из нагнетательных камер во всасывающие, После перемещени  корпуса 57 сервоклапана 21 в положение, показанное на фиг. 15, он может немного сме.- щатьс  или модулировать возле этого положени  дл  того, чтобы точно управл ть потоком жидкости, нагнетаемым насосом в систему. Так, если давление жидкости в системе увеличиваетс  , происходит немедленное уменьшение потока через дросселирзпо- щее отверстие 14, это приводит к то- .му, что разность давлений, действующих на противоположные торцы 19 и 20 сервоклапана 21, уменьшаетс , последнее влечет за собой смещение корпуса 57 сервоклапана влево в положение , показанное на -фиг. 14. Такое смещение сервоклапана приводит к уменьшению сброса жидкости из камеры 10 управлени  и повышению давлени  в ней. В результате повьшгени  давлени  в камере 10 управлени  смешаетс  бокова  плита 12 в положение, более близкое к роторному 2 и кулачковомз 3 элементам и происходит немедленное увеличение потока в систему .

При увеличении скорости нагревани  жидкости в систему поток через

дросселирующее отверстие 14 также увеличитс , что приведет к увеличению перепада давлени  в этом отверстии , при этом разность давлений, действующих на противоположные торцы 19 и 20, также увеличитс , и корпус 57 сервоклапана 21 сместитс  вправоI как показано на фиг. 15, дл  того,, чтобы сбросить давление в камере 10 управлени . Падение давлени  в камере 10 управлени  приведет к перемещению боковой плиты 12 вправо с перепуском большого количества жидкости из нагнетательных камер во всасываюш е.

Далее циклы повтор ютс 

При превышении давлени  в системе заданного уровн , срабатывает предохранительный клапан, встроенный в сервоклапан 21, при этом

затвор 64 преодолева  усилие пружины 65. отходит от седла и перемещает жидкость из канала 62 в кольцевую камеру 25, что приведет к перемещению боковой плиты 12 вправо .

Таким образом, использование изобретени  позвол ет обеспечить уменьшение габаритов .насоса и снизить объемную подачу.жидкости в гидросистему при скорост х нагнетани , пре- вьш1ающих предварительно заданную скорость.

2lt

tiB

дч/

гг

Фиг.З

.

s.sa

,ж

L115

55

Ц

l-rtAVlH

7//L ,

,-V-Ь

I L -- ::

1 I

7

Фиг.и

т

tZ

45 7 kk 1Ъ

III I

Фиг, 5

J5 Ы 35 I

J4 56 52 I I I

Фиг. 6

27

ZS

Фиг. 7

.JФиг . 8

Вид И

V

3127

К К

48

9

-70 56

- U

65 69 Фиг. 9

К

5В

69

Фиг. 10

L Фиг. If

56 16

Фаг. 12

Н-Н

43

6Z

42

Фиг. /3

5 732 Se 60

4/-/-j

W

(5

70

S9 57 Git 59 19 586/ Фиг. /

16

Фиг. 16

Claims (3)

1. '( 54) (5 7) 1 . ЛОПАСТНОЙ НАСОС для по-·· дачи жидкости в гидросистему, содержащий расположенные в корпусе роторный и охватывающий его кулачковый элементы со средствами их относительного вращения вокруг оси насоса, причем роторный элемент имеет радиальные' пазы с полостями, установленными с возможностью контакта при относительном вращении с кулачковым элементом и с образованием рабочих камер переменного объема, попеременно сообщаемых с входным и выходным отверстиями насоса, средства для регулирования величины объемной подачи насоса, включающий расположенную перпендикулярно оси вращения и установленную с возможностью осевого перемещения в камере управления и поджатую при помощи пружины к одной стороне роторного и кулачкового элементов боковую плиту для разобщения и сообщения рабочих камер между собой, средства, определяющие дросселирующее отверстие между входным отверстием. насоса и нагнетательным трубопроводом, связанным с гидросистемой, при этом выходное отверстие, насоса и нагнетательный трубопровод при помощи каналов сообщены с торцовыми поверхностями сервоклапана для сброса давления в камере управления положением боковой плиты по достижении заданного уровня избыточного давления в нагнетательном трубопроводе, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и снижения подачи жидкости в гидросистему при скоростях нагнетания, превышающих предварительно заданную, средства, определяющие регулируемое управляющее дросселирующее отверстие, включают связанный с боковой плитой и входящий в дросселирующее отверстие конический элемент для регулирования поперечного сечения управляющего дросселирующего отверстия при перемещении плиты, причем конический элемент установлен с возможностью уменьшения сечения отверстия при удалении плиты от кулачкового и роторного элементов
2. 2. Насос поп. ^отличающийся тем, что управляющее дросселирующее отверстие выполнено во втулке, укрепленной в корпусе перед нагнетательным трубопроводом.
3. 3. Насос по пп. 1 и2, отличающийся тем, что один из каналов для подвода.давления из нагнетательного трубопровода к торцовой поверхности сервоклапана выполнен в коническом элементе.

   SU „„ 1245266