Плунжерний насос

Полезная модель относится к гидравлическим насосам объемного действия, а именно, к плунжерным насосам с горизонтальным рядным расположением плунжеров, применяемых преимущественно в подземных условиях угольных ша хт, где рабочая жидкость и окружающая атмосфера засорены большим количеством абразивной пыли, что приводит к повышенному износу механических и гидравлических узлов насоса. Кроме того насос устанавливается на почве выработки, загрязненной угольной и породной мелочью, ввиду чего при разборке-сборке насоса проблематично предохранить подвижные детали насоса от загрязнения, вследствие чего сокращается срок службы этих деталей и узлов, что приводит к необходимости преждевременной их замены. Стесненность горных выработок для проведения работ по разборке-сборке насоса, длительность процесса по выдаче (возврату) насоса на поверхность шахты для проведения ремонтных работ, накладывают ряд специфических дополнительных требований к конструкции такого насоса, которые позволили бы облегчить эксплуатацию и ремонт в ша хте с одновременным снижением трудоемкости обслуживания. Эту задачу, в значительной степени, можно решить путем создания конструкции насоса позволяющей вести поблочную сборку-разборку основных узлов не прибегая к необходимости в любом случае к подетальной его разборке даже в случае замены быстроизнашиваемых деталей. Известен 2-плунжерный насос с горизонтальным рядным расположением плунжеров [1], который может служить прототипом предлагаемой полезной модели. Насос IIГрИ состоит из двух отдельных основных частей - приводной и гидравлической, соединенных между собой и смонтированных на общей раме. Приводная часть насоса МГрИ выполнена из неразъемного литого корпуса с блоком направляющих под крейцкопфы, с расточками в боковых стенках под стаканы опорных подшипников приводного и эксцентрикового валов с монтажным окном в наклонной верхней стеике. В корпусе смонтированы приводной вал с шестерней и эксцентриковый ведомый вал с зубчатым колесом. На эксцентриках ведомого вала на подшипника смонтированы шатуны, которые своей малой головком через втулку и палец соединены с крейцкопфами. Приводной вал насоса монтируется в корпусе путем перемещения вдоль собственной пси и фиксируется крышками. Ведомый эксцентриковый вал в сборе с шатунами и коническими опорными подшинниками без наружных обойм через монтажное окно в верхней стенке, путем поворота в пертикальной плоскости, заводится в корпусе. При этом стаканы с наружными обоймами отсутствуют и вводятся в расточки корпуса с обеих сторон только после установления эксцентрикового вала в горизонтальном положении. После этого посредством установки глухих крышек с обеих сторон корпуса, производится регулировка конических подшипников на валу, их фиксация и герметизация. Необходимость разворота эксцентрикового вала вызвана тем, что длина его больше длины монтажного окна и расстояния между внутренними боковыми стенками корпуса. Соединение шатунов с крейцкопфами осуществляется через боковые окна в расточках под крейцкопфы, закрываемые затем спеииальными крышками. Гидравлическая часть насоса включает в себя расточки под плунжера и уплотнительные их узлы, з также всасывающие и нагне-гзтепьные клапаны. Штоки плунжеров соединяются с крейцкопфами резьбовыми р 1 улками. Анализируя конструкцию насоса ИГрИ пидим, что она обладает рядом недостатков: - по предложенному принципу конструкции возможно создание насоса не более, чем 2-плунжерного, который по степени неравномерности подачи значительно уступает 3-плунжерным насосам, у которых степень неравномерности равна 1.047. против неравномерности 1,15 у насосов 2-пор-шневых типа IIГрИ. Ввиду того, что соединение шатунов с крейцкопфами осуществляется через боковые окна в расточках под них в корпусе, выполнить окно для среднего крейцкопфа в случае выполнения насоса 3-плунжерным не представляется возможным из-за наличия вертикальной составляющей усилия при работе кривошипношатунного механизма и резкого увеличения давления за счет уменьшения поверхности трения направляющих и крейцкопфов. Наличие боковых окон в направляющих крейцкопфов повышает вероятность засорения этой наиболее подверженной износу трением пэры. Ввиду того, что эксцентриковый вал в сборке с шатунами вводится в корпус только с поворотом под углом к оси расточки в корпусе насоса под опорные подшипники, исключается возможность соединения шатунов и плунжеров с крейцкопфами вне корпуса, что в шахтных условиях не позволяет предохранить подвижные детали от загрязнения. При возникающей необходимости замены быстроизнашиваемых уплотнительиых деталей (например, замена уплотнения поршня со стороны гидравпической части и полости крейцкопфа) требуется практически полная подетальная разборка насоса, что в стесненных условиях горных выработок затрудняет его обслуживание и ремонт. Ввиду того, что приводная игидравлическая части насоса, в которой размещены уплотнительные узлы плунжеров выполнены в отдельных корпусах, неизбежно смещение центров направляющих под крейцкопфы и плунжера и как следствие этого перекос осей плунжеров и повышенный износ их и уплотнительных узлов. Насос IIГрИ выбран прототипом полезной модели, как единственная известная по патентным и литературным материалам конструкция плунжерного насоса с горизонтальным рядным расположением плунжеров, у которого проводится блочная сборка эксцентрикового вала с шатунами и далее вводится в неразъемный корпус через монтажное окно. Задачей полезной модели является создание 3-плунжерного насоса с горизонтальным рядным расположением плунжеров, позволяющей в стесненных подземных выработках, за счет блочной сборки кривошипно-шатунного механизма с плунжерами на эксцентриковом вале вне корпуса насоса и отдельного клапанного блока, упрощающую разборку-сборку, необходимую для замены изнашиваемых деталей с упрощением технического обслуживания и уменьшением вероятности загрязнения приводной части насоса, а также повышение надежности и долговечности уплотнительного узла плунжеров, за счет ликвидации смещения центров и перехода осей крейцкопфов и плунжеров при выполнении расточек под крейцкопфы и плунжера с одной установки на сгенке, так как корпус выполнен неразъемным с блоками для крейцкопфов и уплотнительных плунжеров. В предлагаемой полезной модели плунжерного насоса поставленная задача решается за счет выполнения корпуса насоса неразъемным заодно с блоками направляющих под крейцкопфы и уплотнительные узлы плунжеров и монтажным окном в вертикальной задней стенке, при этом горизонтальная ось симметрии монтажного кона и горизонтальная ось направляющих крейцкопфов и уплотнительных узлов плунжеров размещены в одной горизонтальной плоскости, а вертикальная ось симметрии монтажного окна и вертикальная ось средней направляющей крейцкопфов и плунжера размещены в одной вертикальной плоскости, при этом расстояние между внутренними боковыми стенками корпуса и горизонтальная сторона монтажного окна "А" выполнены большими, чем длина эксцентрикового вала в сборе с опорными подшипниками "Б", а высота окна "В", большей чем габаритный размер шатунного механизма в сборе на эксцентриковом валу "Г". Эксцентриковый вал в сборе с шестерней, опорными подшипниками, шатунами, крейцкопфами и плунжерами через монтажное окно, при установке насоса монтажным окном вверх, вводится в корпус насоса. При этом все три крейцкопфа одновременно входят в направляющие расточки корпуса, а ведомая шестерня входит в зацепление с приводным валом-шестерней, который вводится также самостоятельно через расточку в боковой стенке корпуса, путем перемещения вдоль своей оси. Окончательная фиксация и одновременная герметизация опорных подшипников эксцентрикового вала производится глухи ми консольными стаканами, входящими при их установке за внутренние стенки корпуса, вставляемые в торцевые расточки в корпусе. Такое выполнение полезной модели плунжерного насоса позволяет создать трехплунжерный насос с горизонтальным рядным расположением плунжеров с блочным выполнением основных узлов насоса, позволяющим в случае необходимости производить их независимую разборку-сборку, что в свою очередь снижает вероятность засорения насоса абразивными частицами из окружающей среды и одновременно повышает его ремонтопригодность за счет сокращения времени восстановления на 25-30%. На фиг, 1 изображен плунжерный насос, общий вид в плане; на фиг. 2 - то же, вид со стороны задней стенки корпуса, крышка снята. Плунжерный насос состоит из корпуса 1, ведущего вала-шестерни 2 в сборе с опорными подшипниками 3, ведомого эксцентрикового вала 4 с опорными подшипниками 5 и подшипниками 6 под шатуны 7, ведомой шестерни 8, стаканов 9, крейцкопфов 10, плунжеров 11, клапанного блока в сборе 12, уплотнительных букс плунжеров 13 и съемкой крышки 14 корпуса. Клапанный блок 12 крепится к корпусу насоса 1 с помощью шпилек 15 и гаек 16. Эксцентриковый вал 4, вне корпуса насоса 1, собирается в единичный блочный узел с двумя опорными подшипниками 5, ведомой шестерней 8, тремя шатунами 7 в сборе с тремя крейцкопфами 10 и тремя плунжерами 11, образуя кривошипно-ша-тунный механизм. Устанавливается собранный кривошип-но-шатунный механизм в корпус насоса 1 через монтажное окно 17 в вертикальной задней стенке корпуса путем перемещения его в направлении хода крейцкопфов. При этом крейцкопфы 10 входят полностью в направляющие расточки 18 корпуса, а плунжеры 11 - в уплотнительные буксы 13. Опорные подшипники 5 эксцентрикового вала 4 в сборе, устанавливаются и фиксируются от осевого перемещения в консольной части глухи х стаканов 9, устанавливаемых и закрепляемых в расточках 19 торцевых стенок корпуса 1. Ведущий вал-шестерня 2 в сборе с опорными подшипниками 3 монтируется в корпусе насоса путем осевого перемещения в расточках корпуса. Плунжерный насос работает следующим образом. При включении электродвигателя (пневмодвигателя) крутящий момент через соединительную муфту (на чертеже не показана) передается на ведущий вал-шестерню 2 и через шестерню 8, посаженную на ведомый эксцентриковый вал 4, передает его кривошипно-шатунному механизму, на котором вращательное движение превращается в возвратно-поступательное движение плунжеров 11. При движении поршня слева направо, полезный объем поршневой полости увеличивается, давление в ней понижается и жидкость под давлением атмосферного давления поднимается по всасывающему трубопроводу, открывает всасывающий клапан и входит в камеру насоса. Нагнетательный клапан при этом закрыт. При движении поршня справа налево он вытесняет жидкость в нагнетательный трубопровод. Всасывающий клапан при этом закрыт. Такой цикл движений совершает каждый из 3 поршней за один оборот эксцентрикового вала.