Аксіальний регульований насос

Аксіальний регульований насос, що включає корпус з вхідною і вихідною магістралями, нерухомий циліндровий блок з встановленими в його робочих камерах плунжерами із гідростатичними башмаками, які спираються на похилий обертовий диск, в якому у вигляді серпоподібного вікна вико наний колектор всмоктування кпапрни кожний з яких має підпружинений запірний елемент надклапанну порожнину, сполучену з ВІДПОВІДНОЮ робочою камерою, і підклапанну порожнину сполучену з колектором нагнітання регулятор подачі який відрізняється тим, шо між колектором нагнітання і вихідною магістраплю утворений канал з встановленим в ньому дроселем регулятор подачі виконаний у вигляд? підпружиненого золотника кромка якого разом з кромкою розточки в корпусі утворюють канал змінного перетину, що з'єднує вхідну магістраль з колектором всмоктування, підторцева порожнина золотника сполучена з колектором нагнітання, а керуюча - з вихідною магістраллю Винахід відноситься до гідравлічних машин об'ємного витиснення і торкається аксіально плунжерних регульованих насосів з нерухомим циліндровим блоком » клапанним розподілом як» можуть бути використані як джерело тиску, наприклад, в системах гідравлічних підсилювачів стернового керування транспортних машин ВІДОМІ аксіальні регульовані насоси з нерухомим циліндровим блоком і клапанним вузлом розподілу що мають автоматичні нагнітальні клапани і керовані поршневим рушієм всмоктуючі клапани, які примусово утримуються відкритими на частині нагнітального ходу поршнів тиском керуючої рідини, що підводиться до поршневого рушія від джерела рідини через розподільник, виконаний у вигляді керуючої золотниково! втулки з поглибленнями для підведення і відведення керуючої рідини, розділеними профільованими перемичками [1,2] Недоліком відомих насосів є необхідність додаткового джерела керуючої рідини [1] або підживлення мапстрал& всмоктування для керування клапанами [2] Відомий регульований насос, що включає обертовий похилий диск, який взаємодіє з встановленими в робочих камерах корпусу плунжерами, клапани, кожний з яких має підпружинений запірний елемент, надклапанну порожнину, яка сполучена з ВІДПОВІДНОЮ робочою камерою, пщк лапанну порожнину з розміщеним в ній керуючим поршнем запірного елемента і підторцеву порожнину поршня керуючу золотникову втулку, сполучену з диском що обертається встановлену з можливістю осьового переміщення в розточці корпусу і забезпечену принаймні однією тангенціальною і однією поздовжньою ВІДСІЧНИМИ кромками, розміщеними в кільцевій порожнині між циліндричними поверхнями розточки і втулки а також отворами що сполучають клапани через кільцеву порожнину з всмоктуючою маистраллю насоса причому запірний елемент підпружинений у бік відкриття, підклапанна порожнина сполучена з кільцевою порожниною а підторцева - із зливною [3} У цих насосах зміна подачі рідини здійснюється за рахунок переміщення в осьовому напрямку керуючої золотникової втулки Недоліком такої схеми є складність забезпечення автоматичного регулювання подачі Найбільш близьким по технічній суті і числу співпадаючих ознак до запропонованого винаходу є насос з автоматичним регулюванням подачі, у якого регулятор подачі виконаний у вигляді підпружиненого золотника з штоком і порожнинами - п»дторцевої сполученої з колектором всмоктування і керуючої, сполученої з колектором нагнітання Шток кінематично зв'язаний з регулюючими втулками, від положення яких залежить об'єм рідини, що витісняється плунжерами [4, с 406-407] Ф ш ф со 39679 Заявлений і відомий насоси мають наступні схожі ознаки корпус з вхідною і вихідною магістралями, нерухомий циліндровий блок з встановленими в його робочих камерах плунжерами з гідростатичними башмаками, які спираються на обертовий похилий диск, клапани, кожний з яких має підпружинений запірний елемент надклапанну порожнину, сполучену з ВІДПОВІДНОЮ робочою камерою, і лідклапанну порожнину, сполучену з колектором нагнітання, регулятор подачі При нульовій подачі насоса, якій відповідає максимальний тиск, канали змінного перетину, утворені регулюючими втулками і отвооами в плунжерах, череї ЯКІ вся рідина витиснута плунжером витікас в колектор всмоктування ПОВНІСТЮ розкриті При пониженні тиску нагинання нижче номінального зусилля від пружини перевищить зусилля, діюче на золотник від тиску рідини в керуючій порожнині золотник І зв'язані з ним втулки перемістяться, в результаті подача буде підвищ/ватися Величина тиску, при якому насос починає змінювати подачу, визначається величиною затягнення пружини, а крутизна зменшення подачі залежить від жорсткості пружини Насоси з такою схемою регулятора подачі складні і мають пщвищені витрати потужності на непродуктивну циркуляцію робочої рідини при всмоктуванні її в робочі камери та витисненні з них в колектор всмоктування в процесі регулювання У основу винаходу поставлена задача по створенню насоса, що має спрощену конструкцію за рахунок виключення пересувних регулюючих втулок і зменшені затрати потужності ча привід насоса шляхом подачі в робочі камери дозованої КІЛЬКОСТІ рідини Для досягнення цього технічного результату в аксіальному регульованому насосі що включає корпус з ВХІДНОЮ ( вихідною магістралями нерухомий циліндровий блок з встановленими в його робочих камерах плунжерами із гідростатичними башмаками які опираються на похилий обертовий диск в якому у вигляді серпоподібного вікна виконаний колектор всмоктування, клапани, кожний з яких має підпружинений запірний елемент надклапанну порожнину сполучену з відповідною робочою камерою, І підклапанну порожнину сполучену з колектором нагнітання, регулятор подачі, між колектором нагнітання і вихідною магістраллю утворений канал з встановленим в ньому дроселем, регулятор подачі виконаний / зитіядг пщпружиноного золотника, кромка якого разом з кромкою розточки в корпусі утворюють канал змінного перетину що з'єднує вхідну магістраль з колехтором всмоктування, пщторцєва порожнина золотника сполучена з колектором нагнітання, а керуюча з вихідною магістраллю Суттєві ВІДМІННОСТІ заявленого аксіального регульованого насоса полягають в тому, що між колектором нажітання і вихідною магістраллю утворений канал з встановленим в ньому дроселем, регулятор подачі виконаний у вигляд» підпружиненого золотника, кромка якого разом з кромкою розточки в корпус» утворюють канал змінного перетину що з'єднує вхідну магістраль з колектором всмоктування, підторцева порожнина золотника сполучена з колектором нагнітання, а керуюча - з вихідною магістраллю Між в'дмінними ознаками і досягнутим технмним результатом є причинно-наслідковий зв'язок У запропонованому насосі введений новий елемент, виконаний у вигляді дроселя встановленого в каналі між колектором нагнітання і вихідною магістраллю, який в комбінації з регулятором подачі підтримує постійним перепад гиску між вхідною магістраллю і колектором всмоктування, завдяки чому практично виключається залежність КІЛЬКОСТІ рідини, що подається в насос, від частоти обертання вала і навантаження За рахунок цього отриманий новий технічний результат - спрощена конструкція насоса і знижені затрати потужності на його привід чого не можна було передбачити заздалегідь Заявлений винахід г новим, оскільки він невідомий з рівня техніки має винахідницький рівень оскільки запропоноване гідравлічне сполучення комбінації дроселя, регулятора і насоса для фахівця явним чином не слідує з рівня техніки, промислово застосовний оскільки він призначений для використання в транспортному машинобудуванні - розроблена робоча конструкторська документація аксіального регульованого насоса Технічна суть і приниип ди аксиального регульованого насоса пояснюються кресленням Насос включає корпус 1 з вхідною 2 і вихідною 3 магістралями нерухомий циліндровий блок 4 з встановленими в його робочих камерах 5 плунжерами 6 із гідростатичними башмаками 7, які спираються на жорстко зв'язаний з валом 8 похилий обертовий диск 9 в якому у вигляд» серпоподібного вікна виконаний колектор всмоктування ІО У корпусі насоса встановлені клапани кожний з яких має підпружинений запірний елемент 11 надклапанну порожнину 12, сполучену з ВІДПОВІДНОЮ робочою камерою 5, підклапанну порожнину 13, сполучену з колектором нагнітання 14 Між колектором нагнітання 14 і вихідною магістраллю 3 утворений канал з встановленим в ньому дроселем 15 Регулятор подачі виконаний у вигляді лщпружиненого золотника 16, кромка якого разом з кромкою розточки 17 в корпусі 1 утворюють канал змінного перетину що з'єднує вхідну магістраль 2 через отворе 18 у валі 8 з колектором всмоктування 10, підторцева порожнина 19 золотника 16 сполучена з колектором нагнітання 14, а керуюча 20 • з вихідною магістраллю 3 Для обмеження максимального тиску рщини в насос вбудований запобіжний клапан 21 У процес? всмоктування рідина з вхідної магістралі 2 через розточку 17 в корпусі 1, частково перекриту кромкою золотника 16, отвори 18 у валі 8, всмоктуючий колектор 10 отвори в башмаках 7 і поршнях 6 надходить в робочі камери 5 У процесі нагнітання робочі камери 5 від'єднуються від колектора всмоктування 10, рідина витіснена поршнями 6, віджимаючи пщпружииеж запірні елементи 11 клапанів, надходить в колектор нагнітання 14, а потім через дросель 1 5 - у вихідну магістраль З Золотник 16 перебуває в рівновазі під дією зусилля пружини Fnp і зусилля від тиску рідини рі в підтооцевій порожнині 19, сполученій з колектором нагнітання 14 (входом в дросель 15), І р 2 в керуючій порожнині 20, сполученій з вихідною мапстрал 39679 пю 3 (з виходом з дроселя 15). Рівняння рівноваги сил, діючих на золотник в статиці, має вид Рг • S + F n p - Рі • S, де S - площа торцевої поверхні золотника Враховуючи, що р ( - рг = Лр (перепад тиску на дроселі 15), отримаємо Лр = Fnp/S = const При збільшенні Лр золотник зміщується вниз (по кресленню), при зменшенні - вгору, автоматично стабілізуючи Др і постійність подачі рідини на вхід насоса в широких діапазонах змін частоти обертання вала і тиску у вхідній і вихідній магістралях Використання даного технічного рішення дозволяє отримати компактний аксіальний регульований насос з мінімальними затратами потуж 10 ності на його приаід. Ефективність його реалізації підтверджена випробовуваннями на стенді. Насос розроблений для використання як джерело тиску в системі гідравлічного підсилювача стернового керування автомобілів сімейства УАЗ Використані джерела 1. Авторське свідоцтво СРСР № 291045, кл. F 04 В 1/12, 1971. 2 Авторське свідоцтво СРСР №303450, кл. F 04 В 1/12, 1971 3. Авторське свідоцтво СРСР №958690, кл. F04B 1/12, 1982. А. Башта Т М Объемные насосы и шдравлические двигатели Учебник для вузов. - М.' Ма-^ шиностроение - 1974, - 606 с. 14 12 11 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 ( 0 3 1 2 2 ) 3 - 7 2 - 8 9 (03122)2-57-03 13 19