Мобільний імпульсний живильник

Мобільний імпульсний живильник, виконаний у вигляді корпуса з вхідним і вихідним каналами, в розточці якого розміщені з утворенням дозувальної камери підпружинений поршень і розподільний пристрій, в одному з крайніх положень якого дозувальна камера з'єднана з вхідним, а в другому - з вихідним каналом, причому розподільний пристрій виконаний у вигляді сідла с осьовим каналом, що виходить у дозувальну камеру, яке утворює з розточкою корпуса кільцеву порожнину, з'єднану з вихідним каналом, у якому розміщено зворотний клапан, та пружного кільця з опорною шайбою, яке взаємодіє в одному з крайніх своїх положень з сідлом, причому в осьовому отворі опорної шайби встановлено з можливістю взаємодії з пружним кільцем підпружинений клапан, порожнина під яким з'єднана з вхідним каналом, який відрізняється тим, що у осьовій розточці сідла в торець дозувальної порожнини встановлено рухомий упор з ущільнювальним кільцем, за ним розташована пружина, за якою розташовано двоступінчастий поршень з ущільнювальним кільцем, причому з боку меншого ступеня двоступінчастого поршня в дозувальній порожнині розташовані радіальні приймально-поворотно-випускні канали, а в розточці корпуса розташовані додаткові канали, з'єднані з кільцевою порожниною, причому дозувальна порожнина розмежована торцевою поверхнею двоступінчастого поршня на дві камери - дозувальну, або підпоршневу, і надпоршневу, в одному з крайніх положень рухомого блока розподільного пристрою вона з'єднується одночасно з вхідним і вихідним каналами, а в другому, крайньому, положенні його обидві камери з'єднуються між собою та розмежовані з каналами і входу, і виходу, з другого боку порожнини розточки корпуса встановлено заглушку з ущільнювальним кільцем, з'єднану з ПІДВІДНИМ каналом, на торці якої розташовано підпружинений рухомий блок розподільного пристрою, який являє собою торцевий запірний клапан і вхідний клапан і виконаний у вигляді шайби-сідла з пружним кільцем і підпружиненого клапана з ущільнювальним кільцем, яке має можливість взаємодіяти з внутрішньою розточкою шайби-сідла, на ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні шайби-сідла розміщено проточку, яка має можливість взаємодіяти з ексцентриком, закріпленим у корпусі живильника, при запиранні якого вхідний канал сполучається із вихідним каналом Винахід належить до конструкцій імпульсних живильників для змащення трибопоєднань у вузлах тертя зубчастих передач, у тому числі й відкритих зубчастих передач приводу млинів гірничозбагачувальних комбінатів та глиноземних заводів, деревообробних комбінатів, підшипникових опор, у тому числі багаторядних ПІДШИПНИКІВ кочення для опорних і робочих валків клітей прокатних станів холодної і гарячої прокатки на металургійних комбінатах, швидкохідних ПІДШИПНИКІВ кочення при швидкісному параметрі (dxv до 1500000мм-об 1) у транспортній, текстильній, металообробній галу зях, машинобудуванні та інших галузях техніки, де наявна запиленість, забрудненість, підвищений вміст вологи та інших шкідливих компонентів при екстремальних навантаженнях і підвищеній температурі експлуатації або навколишнього середовища У каталозі "Смазочное оборудование НИИ по машиностроению", Москва, 1979р, с 116, наведено імпульсні мастильні живильники, які виготовляються Миколаївським заводом мастильних систем за ліцензією "Сопелем" (Франція) Ці живильники виготовляються ОДНОВІДВІДНІ та багатовідвідні до п'яти ВІДВОДІВ в одному корпусі і з подачею до од 00 00 о (О ю 56088 ного відводу 0,01, 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,32, 0,5, 0,8 та 1,25см3/цикл Ці живильники працюють на чистих мінеральних мастилах з кінематичною в'язкістю 10 - бООсСт при температурі навколишнього середовища 1 - 45°С і температурі мастила від 5°С до 50°С Максимальний тиск на вході 3,2МПа і на виході 1,6МПа (16кг/см2) Імпульсний живильник складається з корпуса клапана з манжетою, кільця гільзи, пружини і штуцера ущільнювального й регулюючих кілець у залежності від величини подачі Клапан, кільце і гільза утворюють рухому систему Подача імпульсу тиску на вхід імпульсного живильника викликає переміщення рухомої системи, яка стискає зворотну пружину При цьому мастильний матеріал з дозуючого об'єму живильника подається до точки змащення При знятті імпульсу тиску на вхід живильника рухома система його під впливом пружини повертається у вихідне положення Доза мастильного матеріалу надходить до порожнини над поршнем Далі цикл повторюється Недоліком такого імпульсного живильника є низький тиск на вході й виході з живильника, що не дає змоги використовувати мастила високої в'язкості або пластичне мастило у холодну пору року Недоліком такого живильника є також відсутність плавного регулювання дози мастильного матеріалу, яка надходить до точки змащення Такі ж недоліки має дозуючий пристрій з а/с колишнього СРСР 499459 F 16 N27/00 від 21 05 1974р Відомий дозуючий пристрій з а/с колишнього СРСР №640087 F 16 N 27/00 бюл №48 від 30 12 1978, який містить корпус з 2-ступшчастою розточкою та вхідним каналом з боку розточки меншого діаметра, підпружинений поршень з центральним отвором і плунжер з манжетним клапаном, розміщені в розточках більшого і меншого діаметрів і кришку з вихідним каналом, причому з метою поліпшення експлуатаційних якостей шляхом підвищення пропускної спроможності кришка має підпружинений стержень При цьому стержень встановлено всередину пружини поршня з можливістю и стискання і контакту з плунжером при переміщенні Такий живильник має наступні недоліки низький тиск на вході і виході з живильника, що не дає змоги використовувати мастила високої в'язкості і пластичне змащення у холодну пору року при температурі навколишнього середовища 0°С і нижче, відсутність плавного регулювання дози мастильного матеріалу, яка надходить у точку змащення Як недолік відзначаємо і необхідність натискати на стержень рукою для вільного проходження мастила, особливо для блочних живильників 3 - 5 ВІДВІДНИХ А також для тиску, підвищеного у кілька разів порівняно з існуючим від 1,6МПа на виході до 6,0- Ю.ОМПа У книзі "Автоматизированные смазочные системы и устройства" (Семенов В Я та ІНШІ, Москва, "Машиностроение", 1982) на С 70 - 71 зазначено, що " імпульсні живильники виконуються за двома принциповими схемами 1 3 видачею дози у момент подачі на вхід імпульсу тиску (рис 58, а, положення І і перезаряд кою за рахунок зусилля попередньо деформованого пружного елемента, рис 58, а, положення II) 2 3 видачею дози за рахунок зусиль попередньої деформації пружного елемента (рис 58, б, положення І і перезарядкою при подачі на вхід імпульсу тиску, рис 58, б, положення II)" Наведеш імпульсні живильники фірми "Сопелем" (Франція), за а/с 640087 і а/с 499459 виконані за першою принциповою схемою з видачею дози в момент подачі на вхід живильника імпульсу тиску і перезарядкою імпульсного живильника за рахунок зусилля попередньо деформованого пружного елемента Як прототип обрано імпульсний живильник, виконаний за другою принциповою схемою і описаний за патентом колишнього СРСР №1794224 F 16 N 7/14 від 7 02 1993 р , бюл №5 "Импульсная смазочная система" Живильник містить корпус, у ступінчастій розточці якого розміщено плунжер з поршнем з утворенням керуючої і дозуючої порожнин і розподільний пристрій, виконаний у вигляді сідла, яке утворює з розточкою кільцеву порожнину, що сполучається з ВІДВІДНИМ каналом, у якому розміщено зворотний клапан пружного кільця та опорної шайби, в осьовому отворі якого якої встановлено клапан, що притискається до пружного кільця пружиною, при цьому порожнина під клапаном сполучається з керуючим каналом Переміщення плунжера з поршнем, який утримується в нижньому положенні пружиною, регулюється положенням гайки та контролюється по рисках на штоку-індикаторі Зарядка живильника відбувається таким чином дозований матеріал подається у вхідний канал і рідкий мастильний матеріал до керуючого каналу, при цьому пружина стискається, а пружне кільце притискається до сідла, роз'єднуючи ВІДВІДНИЙ канал і дозуючу порожнину Вхідний канал під дією імпульсу тиску відкривається і дозуюча порожнина заповнюється мастильним матеріалом доти, доки поршень з плунжером стає упором у гайку Аналогічним чином заряджаються й ІНШІ живильники Після відключення насоса вхідний канал запирається клапаном і разом із шайбою та еластичним кільцем відкривають кільцевий канал і мастильний матеріал з дозуючої порожнини живильника крізь ВІДВІДНІ канали витісняється в точку змащення Живильник за прототипом дає змогу плавно регулювати дозу мастила І має можливість підвищити вихідний тиск, що дає змогу використовувати більш в'язкі мастила, але має такі недоліки Такий живильник не дає змоги провести прискорену подачу мастильного матеріалу до точки змащення Недоліком такого живильника є низька надійність рухомої частини розподільного пристрою і пружного кільця, яке герметизує порожнину розточки в корпусі живильника І з кожним новим імпульсом знижується тиск у напірній магістралі і зменшується подача живильника Зовнішня поверхня кільця, перемішуючись, треться та спрацьовується об поверхню розточки, після скидання тиску в напірній магістралі рухомий елемент розподільного 56088 пристрою опускається донизу до упору в торець розточки, а зовнішня поверхня пружного кільця, перемішуючись донизу, знову спрацьовується Цей процес ще посилюється й тим, що порожнина розточки глуха, і таку поверхню неможливо довести до високої чистоти, що дало б змогу зменшити тертя й спрацьовування поверхні кільця Крім того, це ж кільце своєю внутрішньою поверхнею герметизує вхідний клапан, а своїм торцем герметизує кільцевий канал між сідлом і розточкою у вигляді запірного клапана Ущільнювальне кільце має працювати лише в одному напрямку, а не на два напрямки одночасно Крім спрацьовування при взаємодії контактуючих поверхонь, спрацьовування поверхні кільця відбувається також при контактуванні з потоком мастила, який перебуває під тиском Таким чином, пружне кільце спрацьовується по своїй ЗОВНІШНІЙ поверхні, по внутрішній поверхні та по торцевих поверхнях, втрачає герметичні розміри та герметичність ущільнення, зменшується в результаті складних умов роботи пружного кільця, погіршується ДОВГОВІЧНІСТЬ всього живильника, тому до недоліків необхідно віднести також конструкцію з глухою розточкою корпуса До недоліків живильника належить також конструкція з потужною поворотною пружиною, зусилля якої необхідне для дозування мастильного матеріалу до точки змащення, що призводить до збільшення габаритів і ваги живильника і пристроїв для регулювання її положення Все це ускладнює конструкцію До недоліків живильника належить і те, що імпульс тиску використовується лише для перезарядки В основу винаходу поставлено завдання шляхом конструктивних змін елементів прототипу і їх зв'язку між собою зменшити спрацьовування і збільшити ДОВГОВІЧНІСТЬ розподільного пристрою, спростити конструкцію і розширити функціональні можливості, підвищити економічну ефективність, знизити енергетичні та експлуатаційні затрати Поставлене завдання розв'язується завдяки тому, що імпульсний живильник виконано у вигляді корпуса з вхідним і вихідним каналами, в розточці якого розміщено з утворенням дозуючої камери підпружинений поршень та розподільний пристрій, в одному з крайніх положень якого дозуюча камера з'єднана з вхідним, а в іншому з вихідним каналом, причому розподільний пристрій виконано у вигляді сідла з осьовим каналом, який входить до дозуючої камери та утворює з розточкою корпуса кільцеву порожнину, що з'єднується з вихідним каналом, у якому розміщено зворотний клапан, та пружного кільця з опорною шайбою, що взаємодіє в одному з крайніх своїх положень з сідлом, причому в осьовому отворі опорної шайби встановлений з можливістю взаємодії з пружним кільцем, підпружинений клапан, порожнина під яким з'єднана з вхідним каналом згідно з винаходом в осьовій розточці сідла в торці дозуючої порожнини встановлено рухомий упор з ущільнюючим кільцем, за ним розташовано пружину, за якою розташовано двоступінчастий поршень із ущільнювальним кільцем, причому з боку меншої ступені двоступінчастого поршня в дозуючій порожнині розташовані радіальні приимально-поворотно-випускні канали, а в розточці корпуса розташовані додаткові канали, які з'єднуються з кільцевою порожниною, причому дозуюча порожнина розмежена торцевою поверхнею двоступінчастого поршня на дві камери дозуючу, або підпоршневу, і надпоршневу в одному з крайніх положень рухомого блока розподільного пристрою вона з'єднується одночасно з вхідним і вихідним каналами, а в другому крайньому положенні його обидві камери з'єднуються між собою і розмежені з каналами входу і виходу, з другого боку порожнини розточки корпуса встановлено заглушку з ущільнювальним кільцем, яка з'єднується з ПІДВІДНИМ каналом, на торці якої встановлено підпружинений рухомий блок розподільного пристрою і являє собою торцевий запірний клапан і вхідний клапан, виконаний у вигляді шайби - сідла з пружним кільцем і підпружинений клапан з ущільнювальним кільцем, який має можливість взаємодіяти з внутрішньою розточкою шайби - сідла На ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні шайби - сідла виконано проточку, яка має можливість взаємодіяти з ексцентриком, закріпленим у корпусі живильника, при закритті якого вхідний канал З'єднується з вихідним каналом ВІДПОВІДНО ДО винаходу, конструкція поршня, пружини, дозуючої камери, додаткових каналів, комутації потоків мастильного матеріалу, а також додаткової порожнини в дозуючій порожнині - надпоршневій з "приймально-поворотно-випускним" каналом дають змогу забезпечити роботу живильника без потужної поворотної пружини Потужна пружина замінюється "слабкою", достатньою для переміщення дози мастила з дозувальної підпоршневої камери до надпоршневої камери, кільцевої порожнини і "приймально-поворотно-випускного" каналу При черговому імпульсі тиску рухомий блок розподільного пристрою закриє кільцеву порожнину і герметизує дозувальну камеру від напірної магістралі, вхідний канал відкриється і мастило почне надходити до дозувальної камери, перемішуючи поршень, стискаючи поворотну пружину, яка знаходиться в герметичній порожнині, і почне відкривати вихідний зворотний клапан, витісняючи мастильний матеріал у точку змащення доти, доки торець малого ступеня двоступінчастого поршня не упреться в упор дозувальної порожнини Тоді припиниться подача чергової дози мастила При черговому імпульсі тиску в точку змащення буде уприснуто дозу мастила без потужної поворотної пружини, а "сама" завдяки переміщенню поршня під тиском, створеним насосом у напірній магістралі Завдяки відсутності потужної пружини зменшуються габарити і вага живильника, спрощується конструкція і підвищується надійність Конструкція живильника без потужних поворотних пружин і є ІСТОТНОЮ ВІДМІННІСТЮ ВІД ВІДОМИХ ЖИВИЛЬНИКІВ Іншою істотною ВІДМІТНОЮ ознакою імпульсного живильника є підвищення ДОВГОВІЧНОСТІ І надійності пружного кільця Завдяки внутрішній розточці шайби-сідла внутрішня поверхня шайби-сідла відокремлена від потоків мастила і спрацьовування з боку вхідного каналу, а наскрізна розточка в корпусі дає змогу підвищити чистоту обробки поверхні розточки, що дасть змогу зменшити тертя і спра 56088 цьовування зовнішньої поверхні пружного кільця Наступною ВІДМІТНОЮ ознакою пропонованого імпульсного живильника є те, що розширено його функціональні можливості при блокуванні дозувальної камери При цьому живильник працює в режимі прискореної подачі і заповнення вихідних каналів При знятті блокування з дозувальної камери (а для цього вистачить повернути ексцентрик, щоб живильник розпочав працювати у звичайному режимі) при кожному черговому імпульсі тиску видається заданий обсяг мастила Аналіз науково-технічної і патентної літератури, проведення авторами-заявниками, показав, що ВІДОМІ технічні рішення не мають такої сукупності ознак, які ідентичні або еквівалентні сукупності ознак, запропонованих заявником Таким чином, запропонований винахід відповідає умові "Новизна" Винахід пояснюється кресленням фіг1, фіг 2 і фіг 3, де на фіг 1 показано подовжній розтин мобільного імпульсного живильника у вихідному положенні На фіг 2 показано поздовжній розтин мобільного імпульсного живильника у верхньому фіксованому положенні двоступінчастого поршня На фіг 3 показано поздовжній розтин мобільного імпульсного живильника у нижньому фіксованому положенні рухомого блока розподільного пристрою - режим прискореної подачі мастильного матеріалу Мобільний імпульсний живильник містить корпус 1 із вихідним каналом 2 і порожниною 3, розташованою в заглушці 17 з ущільнювальним кільцем 19, яку встановлено з одного боку торця наскрізної розточки корпуса 1 З другого торця розточки корпуса 1 закріплено сідло 8 з ущільнювальним кільцем 19 Сідло 8 має осьову наскрізну розточку, в якій встановлено упор 16 з ущільнювальним кільцем 18 Зовнішня поверхня сідла 8 з порожниною розточки корпуса 1 утворюють кільцеву порожнину 23, яка поєднується з вихідним каналом 14, у якому розташований поворотний клапан 15 У внутрішній розточці сідла 8 розташовано дозуючу порожнину з дозуючою камерою 9, у якій розташовано двоступінчастий поршень 10 з ущільнювальним кільцем 20 і поворотна пружина 11 У порожнині розточки корпуса 1 на торці заглушки 17 розташовано рухому частину розподільного пристрою, яка складається з клапана 4, шайби-сідла 5, пружини 6 і пружного кільця 7, поєднаних між собою у рухомий блок На поверхні сідла 8 виконані наскрізні радіальні "приймально - поворотно - випускні" канали 21, які поєднуються з додатковими каналами 13, розташованими в розточці корпуса 1 і поєднуються з кільцевою порожниною 23 Порожнина між рухомим упором, у якому розташована пружина 11 і менший ступінь двоступінчастого поршня 10 в осьовій розточці сідла 8, називається надпоршневою камерою 22, причому дозувальна камера 9 обмежена ходом двоступінчастого поршня 10 В корпусі 1 встановлено ексцентрик 24 Мобільний імпульсний живильник працює та 8 ким чином При подачі мастильного матеріалу від централізованої системи змащення до вхідного каналу 2 корпусу 1 у порожнині 3 створюється надлишковий тиск, який відкриває від торця заглушки 17 рухомий блок розподільного пристрою, що складається 3 пружного кільця 7, пружини 6, шайби - сідла 5, клапана 4 і переміщує до упору пружного кільця 7 у торець сідла 8 Внаслідок різниці тиску в порожнині 3 і дозуючій камері 9 пружне кільце 7 запирає кільцеву порожнину 23 При підвищенні тиску в порожнині 3 клапан 4 переміщується з двоступінчастим поршнем 10, стискаючи пружину 11 догори Клапан 4 з ущільнювальним кільцем 12 відривається від шайбисідла 5 і мастильний матеріал з порожнини 3 починає потрапляти до дозувальної камери 9 Двоступінчастий поршень 10 під тиском мастильного матеріалу перемішується догори, в цей час мастильний матеріал з над поршневої порожнини 22 крізь "приймально-поворотно-випускні" канали 21, додаткові канали 13, кільцеву порожнину 23, заперту пружним кільцем 7 потрапляє до вихідного каналу 14, відкриває поворотний клапан 15 і спрямовується в точку змащення Так триватиме одночасний процес витіснення мастила з живильника і заповнення мастилом дозувальної порожнини, доки торець малого ступеня двоступінчастого поршня 10 не доторкнеться до торця рухомого упора 16це й буде закінчення процесу подачі мастила до мастильної точки і закінченням надходження мастильного матеріалу до дозувальної камери 9 На фіг 2 зображено поздовжній розтин мобільного імпульсного живильника при контактуванні торця двоступінчастого поршня з торцем рухомого упора Після припинення подачі мастильного матеріалу від централізованої системи змащення до мобільного імпульсного живильника тиск у вхідному каналі 2 і порожнині 3 знижується, і під впливом пружини 6 клапан 4 закривається, упираючись у шайбу-сідло 5, запираючи прохід мастильного матеріалу з дозувальної камери 9 до порожнини за допомогою ущільнювального кільця 12 При подальшому зниженні тиску в порожнині З двоступінчастий поршень 10 під дією пружини 11 переміщується донизу разом з закритим клапаном 4 і рухомим блоком розподільного пристрою Пружне кільце 7 відкриває кільцеву порожнину 23 і мастильний матеріал з дозувальної порожнини 9 під впливом двоступінчастого поршня 10 і пружини 11 через звільнену кільцеву порожнину 23, додаткові канали 13 і "приймально-поворотновипускні" канали 21 потрапляє до надпоршневої порожнини 22 Процес триває доти, поки вся доза мастила з дозувальної камери 9 не переміститься до надпоршневої порожнини 22, при цьому рухомий блок розподільного пристрою займе своє крайнє положення на торці заглушки 17 Таким чином, нова порція мастильного матеріалу переміщена і підготовлена до чергового імпульсу тиску Змащувальний цикл роботи мобільного імпульсного живильника закінчено Для регулювання обсягу подачі передбачено рухомий упор 16 з ущільнювальним кільцем 18 Для розширення функціональних можливостей мобільного імпульсного живильника передбачено режим прискореної подачі мастильного матеріалу, який украй необхідний не лише при запуску системи в роботу, а й у процесі експлуатації мастильних систем На фіг 3 зображено подовжній розтин мобільного імпульсного живильника в режимі прискореної подачі мастила, при цьому ексцентрик 24, розташований у проточці шайби-сідла 5, тобто застопорений рухомий блок розподільного пристрою, і при подачі мастила від централізованої 56088 10 змащувальної системи у каналі 2 і порожнині З створюється надлишковий тиск, і при підвищенні тиску в порожнині 3 відкривається клапан 4 Мастило заповнює всі порожнини і канали, і при подальшому відкривається поворотний клапан 15 у вихідному каналі 14, і мастильний матеріал потрапляє в точку змащення Після отримання необхідного обсягу для заповнення системи змащення фіксатор 24 переводиться у положення на фіг1, живильник починає працювати у звичайному режимі 16 Фіг. З Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24