SU872789A1 - Объемна насосна установка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к гидромашиностроению , в частности к устро ству объемных насосных установок. Известна объемна  насосна  установка , содержаща  систему с напорно и сливной магистрал ми и поршневой насос двойного действи , поршень которого расположен в.корпусе, обра зу  рабочие камеры и сй зан со штоком , причем рабочие полости насоса св заны с напорной магистралью 1). Недостатком данных объемных насосных установок  вл етс  низка  эф фективность рабЪты из-за непроизводительной затраты энергии в сливной магистрали. Цель изобретени  - повышение эффективности работы установки. Эта цель достигаетс  тем, что корпус выполнен ступенчатым, а поршень - Ьфференциальным и установле в корпусе с образованием приводнык полостей, подключенных паралл.ельно к сливной магистрали через дополнительно установленный управл ющий золотниковый элемент. В поршне выполнена ступенчата  расточка с упорами, в которой установлен с возможностью осевого перемещени  между упорами золотниковый элемент, жестко св занный со штоком. Золотниковый элемент выполнен с разделительными по сками, установлен в расточке с образованием п ти полостей , крайние из которых сообщены со сливной магистралью, одна из смежных полостей сообщена с одной из приводных полостей и со сливной магистралью, а втора  из смежных полостей сообщена со второй приводной полостью и средней полостью в каждом из двух крайнихположений золотникового элемента, причем средн   полость сообщена со сливной магистралью . На чертеже изображена объемна  установка, продольный разрез. Установка содержит систему 1 с напорлой 2- и сливной 3 магистрал ми и поршневой насос двойного дейстг. ВИЯ, состо щий из поршн  4, который .расположен в составном корпусе 5, образу  рабочие камеры 6 и 7 и св зан со штоком 8. Составной корпус 5 насоса выполнен ступенчатым, а поршень 4 - дифференциальным и установлен в корпусе 5 с образованием приводных полостей 9 и 10, подключенных параллельно к сливной магистрали 3

черездополнительно установленный управл ющий золотниковый элемент 11, который установлен в ступенчатой расточке поршн  4 с возможностью осевого перемещени  между упорами 12 и 13 в поршне и жестко с помощью резьб св зан со штоком 8. Золотниковый |элемент 11 -выполнен с четырьм  разделительными по сками 14 - 17, установлен в расточке поршн  4 с образов/нием п ти полостей, крайние 18 и 19 |из которых с помощью каналов 20 и 21 в золотниковом элементе 11 и каналов

22в упоре 13 сообщены с образованной поверхност ми поршн  4, составного корпуса 5 и штока 8 полостью 23, сообщенной каналом 24 со сливной магистралью 3. При крайнем ограниченно упором 13 положении золотникового элемента 11 одна из смежных полостей

25сообщена с помощью каналов 26 в поршне 4 с одной из приводных полостей 10, а с помощью осевого зазора между поверхност ми разделительного по ска 17 и ступенчатой расточки порн  4 - с крайней полос:1;ью 18 и далее через каналы 22, полость 23 и каналы 24 со сливной магистралью 3 системы . Втора  из смежных полостей

27 при этом сообщена с помощью каналов 28 в поршне 4 со второй приводной полостью 9, а с помощью осевого зазора между поверхност ми разделительного по ска 15 и ступенчатой расточки поршн  4 - со средней полостью 29, котора  с помощью каналов 30 и поршн  4 и канала 31 в составном корпусе 5 и далее трубопровода 32 сообщена со сливной магистралью 3 При другом крайнем ограниченном упором 12 положении золотникового элемента (на чертеже не показан) втора  из смежных полостей 27 с помощью канала 28 в поршне 4 сообщена со второй приводной полостью 9, а с помощью осевого зазора между поверхност ми разделительного по ска 14 и ступенчатой расточки поршн 

4- с крайней полостью 19 и далее через каналы 18 в упоре 13, полость

23и канал 24 в составном корпусе

5со.сливной магистралью 3 системы. Перва  же из смежных полостей 25 при этом сообщена с помощью каналов

26в поршне 4 с первой из приводных полостей 10, а с помощью осевого зазора между поверхност ми зазделительного по ска 16 и ступенчатйй расточки поршн  4 - со средней полостью 29, Котора  сообщена с напорной полостью системы указанным образом. Качающий узел насоса состоит из t расположенных свободно в кольцевых канавках поршн  4 уплотнительных колец 33 , выполненных с нат гом

по поверхности цилиндрической расточки составного корпуса 5, между которыми установлено свободно в сообщенном каналом 35 с напорной магистраль

2 кольцевой канавке составного корпуса 5 уплотнительное кольцо 36, выполненное с нат гом по цилиндрической поверхности поршн  4. Кольцевые канавки поршн  4 сообщены каналами 37 и 5 38 с рабочими камерами насоса соответственно 6 и 7. Между поверхност ми уплотнительных колец 33, 34, 36 и боковыми поверхност ми кольцевых

канс1вок установлены жесткие кольцеQ вые элементы 39 - 44, предотвращающие выдавливание уплотнительных колец в зазоры между поверхност ми поршн 

4и составного корпуса 5. Образованные поверхност ми поршн  4 и составного корпуса 5 вне межканавочной зоны полости 45 и 46 сообщены каналами 47 и 48 в поршне 4 между собой и далее каналом 49 в составном корпусе

5со всасывающим трубопроводом 50,

в котором установлен фильтр 51. Полость 46 от внешней среды заглушена торцовой стенкой расточки составного корпуса насоса 5. В сливной магистрали 3 установлен перепускной клапан 52. Уплотнение образованных поверхност ми поршн  4 составного корпуса 5 и штока 8 полостей осуществлено уплотнительными элементами 53-59.

- Насосна  установка работает следующим образом.

На чертеже насосный узел установки представлен в положении, соответствующем концу хода всасывани  в рабочей камере 6 и концу хода нагнетани  в рабочей камере 7, которые совмещены во времени. При ходе всасывани  в рабочей камере 6 и ходе нагнетани  в рабочей камере 7 уплотнительный элемент 33 усилием трени  его о поверхность расточки составного корпуса 5 поджат к оснащенной выпуклыми каналами 37 боковой стенке кольцевой канавки поршн  4 и к жесткому кольцевому элементу 40, уплотнительный элемент 36 усилием трени  его о поверхность поршн  4 и усилием

е ОТ перепада давлени  на нем поджат к расположенной со стороны рабочей камеры 6 боковой стенке кольцевой , канавки составного корпуса 5 и жесткому кольцевому элементу 41, уплотнительный элемент 34 усилием трени 

о поверхность расточки составного корпуса 5 и усилием от перепада давлени  на нем поджат к расположенной со стороны полости 46 боковой стенке кольцевой канавки поршн  7 и к жесткому кольцевому элементу 44, а жестко св занный со штоком 8 золотниковый Элемент 11 под действием результирующего приводного усили  на поршне поджат к упору 13. При этом рабоча 

0 жидкость через фильтр 51 всасывающего трубопровода 50, канал 49, полость 46, каналы 48 и 43, полость 45, радиальные и осевые зазоры между поверхност ми кольцевой канавки

Claims (1)

1. 5 поршн  4 и поверхност ми жесткого кольцевого элемента 39, уплотнитель ного элемента 33, жесткого кольцевого элемента 40 и выпускные каналы поступает в рабочую камеру б, а рабоча  жидкость из рабочей камеры 7 через осевые и радиальные зазоры между поверхност ми кольцевой канав ки составного корпуса 5 и поверхност ми жесткого кольцевого элемент 42 и уплотнительного элемента 36 вы теснитс  через канал 35 в напорную магистраль 2 и далее, пройд  систем 1, часть ее израсходуетс  по своему непосредственному целевому, назначению , а часть ее поступит под давлением через трубопровод 32, каналы 31 и 30, полость 29, осевой зазор между поверхност ми разделительного по ска 15 и ступенчатой расточки по шн  4, полость 27 и канал 28 в при . водную полость 9 вызывает усилие, направленное противоположно усилию на поршень, обусловленному процессом нагнетани  в рабочей камере 7, что и уменьшит суммарное усилие на приводном штоке 8 насоса, повыша  эффективность работы насосной установки в целом. Рабоча  жидкость из приводной полости 10 при этом через канал 26 в поршне 4, полость 25, осевой зазор между поверхност ми разделительного по ска 17 и ступенчатой расточки поршн  4, каналы 22, полост 23 и канал 24 поступит в сливную магистраль 3. При последующем обратном движении приводного штока жестко св занный с ним золотниковый элемент 11 переместитс  относительно поршн  в другое из двух крайних положений, ограниченное упором 12, после чего приведет поршень в движение. При это до момента соприкосновени  уплотнительного элемента 33 с расположённой со стороны полости 45 боковойстенкой кольцевой канавки поршн  4 уплотнительный элемент 36 под действием усили  от перепада давлени  на нем, превосход щего усилие трени  его о поршень, остаетс  неподвижным а уплотнительный элемент 34 под действием усили  от перепада давлени  на нем, превосход щего усилие -трени  его о поверхность расточки сост.авного корпуса 5, перемещаетс  вместе с поршнем. После соприкосновени  . указанных элементов уплотнительный: элемент 36 под действием усили  трени  его о поршень 4 переместитс  и подожметс  к противоположной боковой кольцевой канавки и к жесткому кольцевому элементу 42, а уплотнительный элемент 34 поддействием усили  трени  его о поверх ность расточки составного корпуса. 5 при движении поршн  4 подожметс  к оснащенной выпускными каIналагай 38 боковой стенке кольцевой канавки поршн  4 и жесткому кольцево му элементу 43. При этом из полости 46 часть рабочей жидкости через радиальные и осевые зазоры между поверхност ми кольцевой канавки поршн  4 и поверхност ми жесткого кольцевого элемента 44, уплотнительного элемента 34, жесткого кольцевого элемента 43 и далее выпускные каналы 38 поступает в, рабочую камеру 7 насоса, а часть рабочей жидкости поступает через канал 49 во всасывающий трубопровод 50 системы и далее в фильтр ;51, осуществл   его промывку обратным потоком жидкости. Рабоча  же жидкость из рабочей .камеры осевые и радиальные зазоры между поверхност ми кольцевой канавки составного корпуса -и поверхност ми жесткого кольцевого элемента 41 и уплотнительного элемента 36 вытеснитс  через канал 35 внапорную магистраль 2 системы и далее, пройд  систему 1, часть ее израсходуетс  по своему непосредственному целевому назначению, а часть ее поступает под давлением через трубопровод 32, каналы 31 и 30, полость 29, осевой эазор между поверхност ми 1 разделительного по ска 16 и ступенчатой расточки поршн  4, полость 25 и канал 26 в приводную полость 10, где воздейству  на поршень 4, вызовет усилие, направленное противоположно усилию на поршень, обусловленному процессом-нагнетани  в рабочей камере 6, что и уменьшит суммарное усилие на приводном штоке 8 насоса, повыша  эффективность работы насосной установки в целом. Рабоча  жидкость из приводной полости 9 при этом через канал 28 в поршне 4., полость 27, осевой зазор между поверхност ми разделительного по ска 14 и ступенчатой расточки поршн  4, каналы 20 и 21 в канал 24 поступает в сливную магистраль 3. В дальнейшем циклы повтор ютс . Ограничение предельного давлени  в системе в случа хпревышени  частоты возвратно-поступательного движени  поршн  под номинальным значением или снижение пропускной способности системы ниже нормы осуществл етс  перепускным клапаном 52. Изобретение позвол ет значительно повысить эффективность работы установки , обеспечив усилие на приводной руко тке при определенных параметрах системы в пределах допустимых норм в случае привода от мускульной силы руки человека. Формула изобретени  1. Объемна  насосна  установка, содержаща  систему с напорной и сливной магистрал ми и поршневой на- сое двойного действи , поршень ко