Клапанний модуль діафрагмового насоса

Реферат: Клапанний модуль діафрагмового паливного насоса виконаний у вигляді вставки з клапанними гніздами, який кріпиться через прокладку до кришки паливного насоса, на вставці з діафрагмового боку якого виконано принаймні два упори для обмеження переміщення діафрагми. Вставка виконана з пластмаси та з трьома упорами, розташованими між гніздами клапанів на рівних відстанях від центральної осі клапанного модуля. Упори виконані у формі зрізаних конусів. Висота упорів від 1 до 3 мм. UA 101258 U (12) UA 101258 U UA 101258 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до паливної апаратури двигунів внутрішнього згоряння, зокрема до арматурних елементів паливних насосів. В даний час широкого поширення набули паливні насоси для ДВЗ, які мають корпус з важелем приводу, діафрагму зі штоком, з'єднаним з важелем приводу, головку з розташованими в ній всмоктувальним і нагнітальним клапанами, закриту зверху кришкою (В.В. Маркеев, В.А. Акопов "Устройство и работа топливных элементов топливной системы автомобильных карбюраторных двигателей". - Ташкент: Мехнат, 2000. - С. 14-15). У головці за допомогою литва виконують гнізда, в які запресовуються сідла клапанів всмоктування і нагнітання, утворюючи з нею нероз'ємну конструкцію. Такі насоси мають низьку ремонтопридатність, мають підвищений розкид стосовно продуктивності, пов'язаний з негерметичним запресовуванням сідел клапанів в головці. Зазначені недоліки були усунені в конструкції насоса (патент RU на корисну модель № 20551, кл. F02M 37/00 від 05.04.2001), яка вибрана як прототип. Розроблений клапанний модуль, в якому всмоктувальні і нагнітальні клапани розташовані у вставці, яка являє собою тонкий дископодібний клапанний корпус. У корпусі виконані гнізда, в яких закріплені еластичні запірні елементи. Запірні елементи мають тарілкоподібну форму з ніжкою, розташованою в центрі дна тарілки. У гніздах також виконані канали для пропуску палива. Корпус клапанів закріплений в кришці діафрагмового паливного насоса і герметизує всмоктувальну і нагнітальну порожнини за допомогою ущільнювальної прокладки. Експлуатація насосів з таким корпусом виявила наступний істотний недолік, а саме виривання запірного елемента з гнізда у разі стикання верхньої тарілки діафрагми із запірним елементом всмоктувального клапана і його прилипання до неї під дією сил поверхневого натягу. Внаслідок цього паливні насоси з корпусом клапанів такої конструкції доводилося відносно часто розбирати для заміни запірних елементів на всмоктувальних клапанах, що знижувало надійність роботи паливного насоса. Задачею корисної моделі є усунення вищезгаданих недоліків. Технічний результат полягає в підвищення надійності роботи паливного насоса. Поставлена задача вирішується тим, що клапанний модуль діафрагмового паливного насоса, виконаний у вигляді вставки з клапанними гніздами, що кріпиться через прокладку до кришки паливного насоса. Згідно з корисною моделлю, у вставці з діафрагмового боку виконано принаймні два упори для обмеження переміщення діафрагми. Наявність упорів на нижній основі клапанного модуля перешкоджає виникненню контакту поверхні запірного елемента з верхньою тарілкою діафрагми насоса, що запобігає прилипанню до неї запірних елементів. Тому наявність упорів істотно збільшує надійність роботи паливного насоса при тривалій експлуатації. Використання упорів є ефективнішим, ніж поглиблення гнізд в корпусі клапана, так поглиблення гнізд приведе до підвищення гідравлічного опору протіканню палива в клапанах і збільшить товщину самого клапанного модуля. Клапанний модуль може бути виконаний з пластмаси, що зменшує вагу насоса і спрощує його виготовлення. Допускається виконувати клапанний модуль з трьома упорами, розташованими між гніздами клапанів на рівних відстанях від центральної осі клапанного модуля. Упори можна виконувати у формі зрізаних конусів. Найбільш оптимальною висотою упору є діапазон від 1 до 3 мм. Експериментально встановлено, що при висоті упору меншій, ніж 1 мм знижується ефективність роботи упорів і частота залипання запірних елементів істотно зростає. При висоті упору більше 3 мм відбувається зменшення продуктивності насоса з-за утворення достатньо великої паразитної порожнини між верхньою тарілкою діафрагми і нижньою основою клапанного модуля. Фіг. 1 Розріз А-А діафрагмового паливного насоса в зборі зі встановленим клапанним модулем. Фіг. 2 Вид клапанного модуля зі встановленими всмоктувальними запірними елементами з боку верхньої тарілки діафрагми паливного насоса. Фіг. 3 Розріз А-А клапанного модуля зі встановленим запірним елементом. Паливний насос (фіг. 1) містить корпус 1 з важелем приводу 2, з'єднаним штоком 3 з діафрагмою 4, розташованою між верхньою 5 і нижньою 6 тарілками, пружину 7, кришку 8 з розділеними перегородкою порожнинами всмоктування 9 і нагнітання 10 і штуцерами підведення 11 та відведення 12 палива. У кришку 8 встановлений корпус клапанного модуля 13 (вставка), що має переважно дископодібну форму, ближче до краю клапанного модуля 13 виконано три отвори 14, в яких встановлені гвинти 15 для кріплення корпусу клапанного модуля 1 UA 101258 U 5 10 15 20 25 30 13 до кришки 8 (фіг. 2) через герметизуючу всмоктувальну 9 і нагнітальну 10 порожнини ущільнювальну прокладку 16. У корпусі 13 виконано два заглиблені гнізда 17, для встановлення запірних елементів 18а. Запірні елементи 18а, 18б клапанів мають тарілкоподібну форму і забезпечені ніжкою 19, розташованою в центрі дна тарілки (фіг. 3). Два запірні елементи 18а встановлюються в гніздах 17 корпусів 13 з боку розташування верхньої тарілки 5 діафрагми 4 паливного насоса, третій запірний елемент 18б встановлюється в корпус 13 з його протилежного боку. Ніжка 19 має потовщення для фіксації запірних елементів 18а, 18б в отворі 20 гнізда 16. Крім цього, в кожному з гнізд 17 навколо отвору 20 виконано по вісім каналів 21 для пропуску палива. На поверхні основи корпусу 13, зверненого до верхньої тарілки 5 діафрагми 4, між клапанними гніздами 14, на однакових відстанях від центра виконано три упори 22, що мають форму зрізаних конусів, а по його краю кільцеве поглиблення 23. Насос працює таким чином. При роботі двигуна важіль приводу 2 здійснює коливальні рухи, відповідно переміщаючи шток 3 з діафрагмою 4. При русі діафрагми вниз в наддіафрагмовому просторі створюється розрідження, під дією якого краї тарілкоподібних запірних елементів 18а (фіг. 3) всмоктувального клапана відгинаються, і паливо зі всмоктувальної порожнини 9 через канали 21 надходить в наддіафрагмовий простір. Нагнітальний клапан 18б закритий. При русі діафрагми 4 вгору в наддіафрагмовому просторі утворюється тиск, під дією якого краї запірних елементів 18а всмоктувальних клапанів підтискаються до дна гнізд 17 (всмоктувальний клапан закривається). Краї верхньої тарілки 5 входять в кільцевий паз 23 корпусу клапанного модуля 13, причому упори 22, виконані на поверхні нижньої основи корпусу клапанного модуля 13, перешкоджають стиканню верхньої тарілки 5 діафрагми 4 із зовнішньою поверхнею гнучких запірних елементів 18а. Паралельно при русі діафрагми 4 вверх краї тарілкоподібного запірного елемента 18б відгинаються (відкривається нагнітальний клапан) і паливо надходить в нагнітальну порожнину 10 головок 8 і далі в штуцер відведення 12. Експериментальні дослідження, проведені заявником, показали, що при виконанні клапанного модуля з упорами висотою рівною 2 мм, напрацювання на відмову збільшилося в 1,5 рази, при цьому використання упорів не позначилося на продуктивності насоса. Пропонована конструкція клапанного модуля упроваджується при виробництві діафрагмових паливних насосів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Клапанний модуль діафрагмового паливного насоса, який виконаний у вигляді вставки з клапанними гніздами, що кріпиться через прокладку до кришки паливного насоса, який відрізняється тим, що на вставці з діафрагмового боку виконано принаймні два упори для обмеження переміщення діафрагми. 2. Клапанний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що вставка виконана з пластмаси. 3. Клапанний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що вставка виконується з трьома упорами, розташованими між гніздами клапанів на рівних відстанях від центральної осі клапанного модуля. 4. Клапанний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що упори виконані у формі зрізаних конусів. 5. Клапанний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що висота упорів від 1 до 3 мм. 2 UA 101258 U 3 UA 101258 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4