SU785543A1 - Объемный насос - Google Patents

Description

:54) ОБЪЕМНЫЙ НАСОС

Изобретение относитс  к области гидромашиностроени , в частности к устройству объемных насосов. Известен объемный насос, содержащий расположенный в цилиндрическом корпусе поршень, снабженный основной кольцевой канавкой с выпускньйми каналами и свободно установленный в ней уплотнительный элемент l . Однако в насосе в конце хода нагнетани  не обеспечиваетс  непосред ственное соприкосновение расположен ного в поршне уплотнительного элемента с обращенным в рабочую камеру торцом напорного клапана, что обуславливает наличие полости вредного пространства, образованной цилиндри ческими поверхност ми корпуса и пор н , расположенными мехкду кольцевой канавкой на поршне и обращенным в рабочую камеру торцом напорного кла пана. При выполнении насоса на малые подачи, объем этой полости, отнесенной к рабочему объему, достига ет существенных величин, снижающих эффективность работы насоса. Кроме того, в известном насосе больша  неравномерность подачи и уз ка  область применени . Целью насто щего изобретени   вл етс  повышени  эффективности работы при выполнении насоса на малые подачи г уменьшение неравномерности подачи и расширение области применени  насоса. Указанна  цель достигаетс  тем, что в корпусе выполнена сообщенна  с напорным трактом насоса кольцева  проточка, расположенна  со стороны выпускных каналов основной кольцевой канавки на поршне и снабжена свободно расположенным в ней кольцевым уплотнительным элементом, выполненным с нат гом по цилиндрической поверхности поршн . На поршне выполнена дополнительна  кольцева  канавка , снабженна  свободно расположенным в ней дополнительным уплотнительным элементом и выпускными каналами, размещенными со стороны основной кольцевой канавки, а кольцева  проточка выполнена между основной и дополнительной кольцевыми канавками. Кроме того, между боковыми поверхност ми кольцевых канавок , кольцевой проточки и поверхност ми уплотнительных элементов свободно установлены жесткие кольцевые элементы.

На фиг. 1 изображен об1-1ий вид насоса с одной кольцевой проточкой в корпусе; на фиг. 2 - вид насоса с двум  кольцевыми канавками на поршн.е на фиг. 3 - вид насоса с двум  кольцевыми канавкамина поршне, в который установлены жесткие кольцевые элементы.

Насос содержит расположенный в цилиндрической расточке корпуса 1 поршень 2, в котором выполнена основна  кольцева  канавка 3, снабженна  выпускными каналами, 4 и свободно расположенным в ней кольцевым уплотнйтельным элементом 5, выполненным вформе эластичного кольцас нат гом Пф поверхности цилиндрической расточки корпуса 1. В корпусе 1 выполнена кольцева  проточка 6, котора  сообщена с напорным трактом насоса 7 и снабжена свободно расположенным в ней уплотнительныгл элементом 8, выполненным в форме эластичного кольца круглого поперечного сечени  с нат гом по цилиндрической поверхности поршн  2.

Со стороны кольцевой проточки в корпусе, поршень уплотнен эластичным кольцом 9 круглого поперечного с.ечени , установленным в канавке, выполненной в корпусе насоса 1, С противоположной стороны поршень уплотнен мембраной 10, внутенн   заделка которой выполнена в поршне, а наружные кра  обжаты между поверхност ми корпуса 1 и фонар  11. В фонаре 11 выполнено направление дл  12, жестко св занного с поршнем 2 и закрепленного с помощью гай ки 13. Полость 14, образованна  поверхност ми цилиндрической расточки корпуса 1, поршн  2, уплотнительного элемента 5 и мембраны 10 сообщена со всасывающим трактом 15 насоса , а полость, образованна  поверхност ми цилиндрической расточки корпуса 1, поршн  2, уплотнительных элементов 5 и 8 представл ет собой рабочую камеру 16 насоса (фиг.1}

Насос содержит дополнительную кольцевую канавку 17, выполненную на поршне 2 в зоне расположени  выпускных каналов 4 основной кольцевой канавки 3, снабженную свободно расположенным в ней дополнительным уплотнительным элементом 18 и выпускН ь1ми каналами 19, размещенными со стороны основной кольцевой канавки 3. Кольцева  проточка. 6 выполнена между основной канавкой 3 и дополнительной канавкой 17.

Кажда  из двух полостей 14 и 20, образованных поверхност ми корпуса, поршн  и уплотнений, наход щимис  вне межканавочной зоны, сообщена со всасывающим трактом 16 насоса, а полости, образованные поверхност ми указанных элементов, наход щимис  в межканавочной зоне, предстанл ют собой камеры 16 и 21 насоса (фиг. 2).

Между боковыми поверхност ми кольцевых канавок 3 и 17, кольцевой проточки б и поверхност ми расположенных в них уплотнительных элементов 5 и 18 свободно установлены

жесткие кольцевые элементы 22-2

26и 27 (фиг. 3). Кольцевые элементы 22-25 выполнены с малым радиальным зазором в сопр жении с цилиндрической расточкой корпуса 1 насоса ,,, а кольцевые элементы 26 и

27выполнены с малым радиальным, зазором в сопр жении с поршнем 2.

Все жесткие кольцевые элементы по форме и размерам выполнены в пределах, не преп тствующих взаимному контакту уплотнительных элементов с боковыми поверхност ми соответствующих кольцевых канавок при движении поршн .

Насос в состо нии, соответствующе концу хода всасывани  работает следующим образом (фиг . 1) .

При ходе всасывани  уплотнительный элемент В усилием трени  его о поверхность поршн  и усилием от перепада давлени  на нем поджат к расположенной со стороны рабочей камеры 16 насоса боковой стенке кольцевой проточки 6, а уплотнительный элемент 5 усилием трени  его о поверхность расточки корпуса 1 поджат к оснащенной выпускными каналами 4 боковой стенке кольцевой канавки 3. При этом рабоча  жидкость через выпускные кауалы 4, радиальный и осевой зазоры между поверхност ми кольцевой канавки 3 и уплотнительного элемента 5 поступит из сообщенной со всасывающим трактом 15 насоса полости 14 в рабочую камеру 16 насоса. При последующем обратном ходе поршн , до момента соприкосновени  уплотнительного элемента 5 с располо; ;енной со стороны полости 14 боковой стен кой кольцевой канавки 3, уплотнительный элемент В под действием усили  от перепада давлени  на нем, превосход щим усилие трени  его о поршень, остаетс  неподвижным. После выборки зазора и соприкосновени  указанных выше элементов уплотнительный элемент 8 под действием усили  трени  его о поршень 2 переместитс  и прижметс  к противоположной боковой стенке кольцевой проточки 6 и рабоча  жидкость из рабочей камеры 16 через осевой и радиальный зазоры между поверхност ми кольцевой проточки 6 и уплотнительного элемента 8 вытеснитс  в напорный тракт насоса. В конце хода нагнетани  уплотнительныё элементы 5 и 8 соприкасаютс  непосредственно друг с другом,что максимально уменьшает объем вредного пространства. При обратном движении поршн  уплотнительный элемент 8 под

действием усили  трени  его о поверхность поршн  2 переместитс  и подожметс  к расположенной со стороны рабочей камеры 16 боковой стенке кольцевой проточки 6, что обеспечит остановку перемещающегос  совместно с поршнем под действием усили  от перепада давлени  уплотнителного элемента 5 и поджатие его усилием трени  о поверхность расточки корпуса к оснащенной выпускными каналами 4 боковой стенке кольцевой канавки 3. Этим обеспечиваетс  начало хода всасывани .

В дальнейшем циклы повтор ютс .

Насос в состо нии, соответствующем концу хода всасывани  в рабочей камере 16 и концу хода нагнетани  в рабочей камере 21 работает следующим образом (фиг. 2).При ходе всасывани  в рабочей камере 16 и ходе нагнетани  в рабочей камере 21 уплотнительный элемент 5 усилием трени  его о поверхность расточки корпуса 1 поджат к оснащенной выпускными каналами 4 боковой стенке кольцевой канавки 3, уплотнительный элемент усилием трени  его о поверхность пошн  2 и усилием от перепада давлени  на нем поджат к расположенной со стороны рабочей камеры 16 боковой стенке кольцевой проточки 6, а уплотнительный элемент 18 усилием трени  его о поверхность расточки корпуса 1 и усилием от перепада давлени  на нем поджат к расположенной со стороны полости 20 боковой стенк колЁцевой канавки 17. При этом рабоча  жидкость через выпускные каналы 4, радиальный и осевой зазоры между поверхност ми кольцевой канавки 3.и уплотнительного элемента 5 поступит из сообщенной со всасывающим трактом -15 насоса полости 14 и рабочую камеру 16 насоса, а рабоча  жидкость из рабочей камеры 21 через осевой и радиальный зазоры между поверхност ми кольцевой канавки 17 и уплотнительного элемента 8 вытеснитси в напорный тракт 7 насоса. При последующем обратном ходе поршн , до момента соприкосновени  уплотнительного элемента 5 с расположенной со стороны полости 14 боковой стенкой кольцевой канавки 3, уплотнительный элемент 8 под действием усили  от перепада давлени  на нем, превосход щим усилие трени  его о поршень, остаетс  неподвижным, а уплотнительный элемент 18 под действием усили  от перепада давлени  на нем, превосход щим усилие трени  его о поверхность расточки корпуса 1, будет перемешатьс  вместе с поршнем . После соприкосновени  указанных выше элементов уплотнительный элемент 8 под действием усили  трени  его о поршень 2 переместитс  и при  метс  к противоположной боковой

стенке кольценон проточки 6, а уплотц-и .те. элемент 18 под деГютвием усили  трени  его о поверхность расточки корпуса 1 при движении поршн  2 подожметс  к оснащенной выпускными каналами 19 боковой стенке кольцевой канавки 17. При этом рабоча  жидкость через выпускные каналы 19, радиальный и осевой зазоры между поверхност ми кольцевой канавки 17 и уплотнительного элемен0 та 18 поступит из оснащенной со всасывающим трактом 15 насоса полости 20 в рабочую камеру 21 насоса, а рабоча  жиддкость из рабочей камеры 18 через осевой и радиальный зазоры

5 мелдду поверхност ми кольцевой проточ ки 6 и уплотнительного элемента 8 вытеснитс  в напорный тракт насоса са 7..

Насос в состо нии, соответствую0 щем концу хода всасывани  в рабочей камере 16 и концу хода нагнетани  в рабочей камере 21 (фиг. 3), работает так, что при ходе всасывани  в рабочей камере 16 и ходе нагнета5 ни  в рабочей камере 21 уплотнительный элемент 5 усилием трени  его о поверхность расточки корпуса 1 поджат к оснащенной выпускными каналами 4 боковой стенке кольцевой канавки 3 и к жесткому кольцевому элементу

0 24, уплотнительнь11й элемент 18 усилием трени  его о поверхность поршн  2 и усилием от перепада давлени  на нем поджат к расположенной со стороны рабочей камеры 16 боковой стен5 ке кольцевой канавки 6 и к жесткому кольцевому элементу 27, а уплотнитель ный элемент 18 усилием трени  его о поверхность, расточки корпуса 1 и усилием от перепада давлени  на нем

0 поджат к расположенной со стороны полости 20 боковой стенке кольцевой канавки 17 и к жесткому кольцевому элементу 22. При этом рабоча  жидкость через выпускной канал 4, радиальные

5 и осевые зазоры между поверхност ми кольцевой канавки 3 и поверхност  ми жесткого кольцевого элемента 24, уплотнительного элемента 5 и жесткого кольцевого элемента 25 поступит из оснащенной со всасьт1вающим трактом

0 15 насоса полости 14 в рабочую камеру 16, а рабоча  жидкость из рабочей камеры 21 через осевые и радиальные зазоры между поверхност ми кольцевой канавки 6 и поверхност ми жесткого

5 кольцевого элемента 26 и уплотнительного элемента 18 вытеснитс  в напорный тракт 7 насоса. При последующем ходе поршн , до момента соприкоснове ни  уплотнительного элемента 5 и рас0 положенной со стороны полости 11 боковой стенкой кольцевой канавки 3, уплотнительный элемент 18 под действием усили  от перепада давлени  на нем, превосход щим усилие трени 

5 его о поршень, остаетс  неподвижным.

а уплотнительный элемент 18 под действием усили  от перепада давлени  на нем, превосход щим усилие трени  его о поверхность, расточки корпуса 1, будет уменьшатьс  вместе с nopDjнем . После соприкосновени  указанных выше элементов уплотнительный элемент 18 под действием усилий трени  его о поршень 2 переместилс  и прижметс  к противоположной боковой стенке кольцевой канавки 8 и к жесткому элементу 13, а уплотнительный элемент 13 под действием усилий трЬни  его о поверхность расточки Kojpnyca 1 при движении поршн  2 подоЖметс  к оснащенной выпускными канатами 19 боковой стенке кольцевой канавки 17 и к жесткому кольцевому элементу 23. При этом рабоча  жид кость через выпускные каналы 19, радиальные и осевые зазоры между по верхност ми кольцевой канавки 17 и поверхност ми жесткого кольцевого элемента 13, уплотнительного элемента 18 и жесткого кольцевого элемента 22 поступит на сообщенный со всасывающим трактом 15 насоса полости 20 в рабочую камеру 21 насоса, а рабоча  жидкость из рабочей камеры 16 через осевые и радиальные зазоры поверхност ми кольцевой канавки: 6 и поверхност ми жесткого кольцевото элемента 27 и уплотнительного элемента 18 вытеснитс  в напорный тракт 7 насоса.

Предложенное конструктивное решение насоса позвол ет максимально уменьшить величину объема вредного пространства насосов,уменьшить нераномерность подачи,и обеспечить возможность конструктивного выполнени  насосов на высокие напоры и большие подачи.

L

Claims (3)

1.Объемный насос, содержащий расположенпьой в и,илиндрическом корпусе поршень, снабженный основной кольцевой канавкой с выпускными каналами и свободно установленный

в ней уплотнительный элемент, отличающийс  тем, что, с целью повьшлени  эффективности работы при выполнении насоса на малые подачи , в корпусе выполнена сообщенна  с напорным трактом насоса кольцева  проточка, расположенна  со стороны выпускных каналов основной кольцевой канавки на поршне и снабжена свободн расположенными в ней кольцевым уплотнительным элементом, выполненным с нат гом по цилиндрической поверхности поршн .

2.Насос по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  неравномерности подачи на поршне, выполнена дополнительна  кольцева  канавка, снабженна  свободно расположенным в нем дополнительным уклотнительным элементом, и выnycKHiaiMH каналами, размещенными со стороны основной кольцевой канавки , а кольцева  проточка выполнена между основной и дополнительной кольцевыми канавками.

3.Насос по пп. 1и2, отличаю щ и и с   тем, что, с целью расширени  области применени  насоса , между боковыми поверхност ми кольцевых канавок, кольцевой проточки и поверхност ми уплотнительных элементов свободно установлены жесткие кольцевые элементы.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свнаетельство СССР по за вке № 2574200/06, кл. F 04 В 13/00, 1978.

Ю 2 2Q IS

Ю J г 22П2д

УХх/Х/Х/ S

18 19 158

/г

П

Ю //

Фиг.д