НАСОС ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ С РУЧНЫМ ПРИВОДОМ

НАСОС ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ С РУЧНЫМ ПРИВОДОМ


RU (11) 2293880 (13) C2

(51) МПК
F04B 9/14 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.02.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005101550/06 
(22) Дата подачи заявки: 2005.01.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.01.24 
(43) Дата публикации заявки: 2006.07.10 
(45) Опубликовано: 2007.02.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2022168 C1, 30.10.1994. SU 309151 A, 09.11.1971. DE 8127508 U, 11.02.1982. 
(73) Имя патентообладателя: ОАО "Агрегат" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 456020, Челябинская обл., г. Сим, ул. Пушкина, 1, ОАО "Агрегат" 

(54) НАСОС ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ С РУЧНЫМ ПРИВОДОМ

Устройство предназначено для использования в аварийно-спасательных инструментах в насосах с ручным приводом, предназначенным для нагнетания рабочей жидкости в рабочие полости этих инструментов и для отвода рабочей жидкости из сливной полости этих инструментов. Насос состоит из корпуса, выполненного в виде фасонной втулки, скрепленной через кронштейн с качалкой, выполненной в виде рукоятки с ручкой. Бак и корпус бака расположены на одной оси с осью корпуса насоса и скреплены между собой шпилькой и гайкой. Корпус насоса, корпус бака скреплены с опорной плитой. Содержит клапан нагнетания первой ступени и всасывания второй ступени, клапан всасывания первой ступени и клапан нагнетания второй ступени, фильтр и кран управления. Функция клапана нагнетания первой ступени совмещена с функцией клапана всасывания второй ступени. Клапаны всасывания и нагнетания первой ступени и всасывания второй ступени, а также клапан нагнетания второй ступени расположены на одной оси в отверстии корпуса насоса. Нагнетательные клапаны первой и второй ступеней и клапан всасывания второй ступени выполнены в виде плоских подпружиненных клапанов, седла которых установлены в корпусе насоса наружными сферическими поверхностями с поджимом штуцерами и возможностью демонтажа. Функция крана совмещена с работой предохранительного клапана. В корпусе насоса установлен кран управления, выполненный в виде подпружиненного плоского клапана и рычага, регулирующего нагрузку на клапан через толкатель. В баке установлена пробка-сапун, выполненная в виде пробки с размещенным в ней подпружиненным клапаном. Упрощается конструкция, снижается вес трудоемкость изготовления. 4 з.п.ф-лы, 4 ил. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство предназначено для нагнетания рабочей жидкости в рабочие полости аварийно-спасательного инструмента (АСИ) и для отвода рабочей жидкости из сливной полости АСИ.
Известен насос гидравлический одноступенчатый с ручным приводом, состоящий из корпуса, выполненного в виде цилиндрической втулки, скрепленной с баком, выполненным в виде трубы, при этом противоположный торец бака скреплен с крышкой, а на наружной поверхности корпуса выполнены две взаимно перпендикулярные плоскости, при этом на боковой плоскости корпуса установлен маховик управления насосом, а нижняя плоскость корпуса скреплена с опорой, выполненной в виде трапеции из листового материала, кроме того на торце крышки установлен штуцер для скрепления с рукавом подвода рабочей жидкости к гидравлике инструмента, при этом корпус насоса, бак и крышка бака скреплены между собой с помощью шпильки и специальной гайки, при этом скрепление рукоятки с ручкой с корпусом выполнено через кронштейн, установленный в корпусе, при этом насос имеет клапаны всасывания и нагнетания, выполненные в виде подпружиненных шариков, кроме того, бак со стороны размещения крышки скреплен со второй опорой, выполненной в виде трапеции из листового материала (Насос одноступенчатый гидравлический с ручным приводом НРГ-8004 из проспекта фирмы "ЭНЕРПРЕД", май 2004 г, стр.20).
Известна автоматическая двухступенчатая помпа, состоящая из корпуса, выполненного в виде втулки с прямоугольным сечением, скрепленной с баком, выполненным в виде пустотелого прямоугольного параллелепипеда, при этом противоположный торец бака закрыт крышкой, выступающей за периферию поверхности корпуса бака, при этом корпус насоса, бак и крышка бака скреплены между собой с помощью шпильки и гайки, а скрепление рукоятки с ручкой с корпусом выполнено через кронштейн, установленный в корпусе, при этом в насосе имеются клапаны всасывания и нагнетания первой и второй ступеней, клапаны переключения ступеней и предохранительный, при этом клапаны выполнены в виде подпружиненных шариков, кроме того, на торце корпуса установлен штуцер для присоединения шланга для подачи рабочей жидкости к рабочему инструменту (автоматическая двухступенчатая помпа для быстрого и легкого привода в действие НМ-1 из проспекта "Спасательные системы ЛУКАС, гидравлика и техника регулирования", L8 95RT/r, стр.6).
Известен также двухступенчатый насос ручной с гидравлическим приводом, состоящий из корпуса насоса, выполненного в виде фасонной втулки, с которой скреплен кронштейн, соединенный с качалкой с рукояткой, при этом с корпусом насоса скреплены бак и корпус бака, при этом на корпусе насоса выполнен элемент для скрепления с опорной плитой в виде плоского прямоугольного основания с двумя монтажными отверстиями, кроме того, на поверхностях корпусов насоса и бака выполнены заточки для скрепления с баком, выполненным в виде трубы, при этом корпус насоса, бак и корпус бака скреплены между собой при помощи шпильки и гайки, а корпусы насоса и бака, кроме того, скреплены с опорной плитой, выполненной в виде прямоугольного параллелепипеда, при этом в корпусе насоса размещены два клапана всасывания первой и второй ступеней, два клапана нагнетания первой и второй ступеней, а также кран управления для переключения первой ступени на вторую золотникового типа и кран управления насосом в виде шарикового клапана, с которым взаимодействует стержень маховика (двухступенчатый насос ручной с гидравлическим приводом НРС-2/80 из проспекта фирмы "СПРУТ", стр.7).
Наиболее близким к заявленному техническому решению является насос гидравлический с ручным приводом, состоящий из корпуса, выполненного в виде фасонной втулки, скрепленной через кронштейн с качалкой, выполненной в виде рукоятки с ручкой, бака и корпуса бака, расположенных на одной оси с осью корпуса насоса и скрепленных между собой шпилькой и гайкой, при этом корпусы насоса и бака скреплены с опорной плитой; клапанов всасывания и нагнетания первой и второй ступеней, фильтра и крана управления, при этом клапаны всасывания и нагнетания первой ступени и клапан нагнетания второй ступени расположены на одной оси в отверстии корпуса насоса (RU 2022168 С1, 30.10.1994).
Известные конструкции ручных гидравлических двухступенчатых насосов имеют сложное конструктивное исполнение, так как содержат два клапана всасывания первой и второй ступеней, два клапана нагнетания первой и второй ступеней, кран управления насосом, клапан для переключения первой ступени на вторую и предохранительный клапан, при этом клапаны выполнены в виде подпружиненных шариков, кроме того, в конструкции бака отсутствует предохранительный элемент, исключающий возникновение в баке разрежения или избыточного давления при нагнетании рабочей жидкости в инструменты или возврате рабочей жидкости из инструментов в насос.
Описываемое техническое решение направлено на упрощение конструкции насоса путем уменьшения количества деталей, входящих в конструкцию, а также упрощения и уменьшения количества разделок в корпусе насоса за счет совмещения функции нагнетающего клапана первой ступени со всасывающей функцией клапана второй ступени, а также совмещения функции предохранительного клапана с функцией крана управления.
Поставленная задача достигается тем, что нагнетательные клапаны первой и второй ступеней и клапан всасывания второй ступени выполнены в виде плоских подпружиненных клапанов, седла которых установлены в корпус насоса наружными сферическими поверхностями с поджимом штуцерами и возможностью демонтажа.
Кроме того, функция крана управления совмещена с работой предохранительного клапана.
В корпусе насоса установлен кран управления, выполненный в виде подпружиненного плоского клапана и рычага, регулирующего нагрузку на клапан через толкатель.
В баке установлена пробка-сапун, выполненная в виде пробки с размещенным в ней подпружиненным клапаном.
Опорная плита выполнена в виде пластины, имеющей форму прямоугольной трапеции.
Т.е. поставленные задачи решаются путем выполнения рациональной компоновки клапанов в корпусе насоса и подбора усилий пружин клапанов, что позволило совместить функцию клапана всасывания второй ступени с функцией клапана нагнетания первой ступени, а также за счет введения в конструкцию насоса рычага, взаимодействующего через толкатель с пружиной, уменьшающей усилие воздействия на предохранительный клапан, что позволило сбросить нагнетательное давление в гидравлической системе инструмента до сливного и совместить функцию крана управления с функцией предохранительного клапана.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 приведен общий вид насоса гидравлического двухступенчатого с ручным приводом, на фиг.2 показано сечение А-А фиг.1, на фиг.3 изображено сечение Б-Б фиг.1.
Описываемый насос состоит из корпуса 1, выполненного в виде фасонной втулки, скрепленной через кронштейн 2 с качалкой, выполненной в виде рукоятки 3 с ручкой 4, бака 5 и корпуса 6 бака 5, расположенных на одной оси с осью корпуса 1 насоса и скрепленных между собой шпилькой 7 и гайкой 8, при этом корпус 1 насоса, корпус 6 бака 5 скреплены с опорной плитой 9. Насос также содержит клапан 10 нагнетания первой ступени и всасывания второй ступени, клапан 11 всасывания первой ступени и клапан 12 нагнетания второй ступени, фильтр 13 и кран управления 14, при этом функция клапана 10 нагнетания первой ступени совмещена с функцией клапана 10 всасывания второй ступени, при этом клапаны 10, 11 всасывания и нагнетания первой ступени и всасывания второй ступени, а также клапан 12 нагнетания второй ступени расположены на одной оси в отверстии 15 корпуса 1 насоса, при этом нагнетательные клапаны 10 первой и 12 второй ступеней и клапан 10 всасывания второй ступени выполнены в виде плоских подпружиненных клапанов, седла которых установлены в корпус 1 насоса наружными сферическими поверхностями с поджимом штуцерами 16, 17, 18 и возможностью демонтажа, при этом функция крана 14 совмещена с работой предохранительного клапана 19, при этом в корпусе 1 насоса установлен кран управления 14, выполненный в виде подпружиненного плоского клапана и рычага 20, регулирующего нагрузку на клапан через толкатель 21, кроме того, в баке 5 установлена пробка-сапун 22, выполненная в виде пробки с размещенным в ней подпружиненным клапаном 23, при этом опорная плита 9 выполнена в виде пластины, имеющей форму прямоугольной трапеции.
Изготовление и сборка насоса может быть выполнена, например, следующим образом.
Вначале производят сборку отдельных узлов, а затем производят размещение и настройку клапанов и скрепление узлов в единый блок. Изделие готово к работе.
Изготовление деталей насоса может быть выполнено, например, следующим образом. Все клапаны могут быть изготовлены, например, из стали UIX15 ГОСТ 801-78 обработкой на металлорежущих станках, седла могут быть получены также обработкой на металлорежущих станках из стали 95Х18 ГОСТ 5632-72, корпус насоса может быть изготовлен из алюминиевого сплава В95Т1 ГОСТ 4784-97 методом штамповки с последующей обработкой на металлорежущих станках, опорная плита может быть изготовлена, например, из листа Д16АТ ГОСТ 21631-76, корпус бака может быть изготовлен литьем из алюминиевого сплава АК7 (АЛ9) ГОСТ 1583-93 с доработкой на металлорежущем оборудовании, а бак может быть изготовлен, например, из трубы 80?3,5 В95Т1 ГОСТ 18482-79, при этом кронштейн может быть изготовлен, например, из стали ЗОХГСА ГОСТ 4543-71 штамповкой с дальнейшей обработкой на металлорежущих станках. Для изготовления "Насоса гидравлического с ручным приводом" не требуется использования универсального и дорогостоящего оборудования и материалов.
Насос работает следующим образом.
Рукоятка 3 связана с плунжером, который осуществляет возвратно-поступательное движение и создает нагнетание рабочей жидкости (фиг.1). Насосная часть конструкции насоса выполнена по двухступенчатой схеме: первая ступень - низкого давления, а вторая - высокого, при этом величина максимального давления настраивается при сборке регулировкой предохранительного клапана втулкой 14 (фиг.4), при движении плунжера вверх - фаза всасывания - рабочая жидкость из бака 6 (фиг.1) перемещается через заборный штуцер 16 (фиг.4), при этом шарик клапана 11 отходит влево, и жидкость поступает во вторую ступень плунжера. При движении плунжера вниз - фаза нагнетания - жидкость поступает в механизм переключения первой ступени на вторую, который расположен в зоне штуцера 18 (фиг.3), после чего жидкость поступает в зону высокого давления, при этом клапан 12 перемещается влево, и жидкость через штуцер 17 поступает в линию нагнетания к подключенному гидроинструменту.
В случае превышения давления в линии нагнетания клапан, находящийся на седле предохранительного клапана 19 (фиг.4), поднимается вверх и соединяет полость первой ступени со сливом, при этом часть рабочей жидкости из линии нагнетания через предохранительный клапан стравливается в бак 6.
Для принудительного сброса давления из линии нагнетания в линию слива предусмотрен рычаг 20 (фиг.4). Нажимая на него вниз, осуществляют сброс давления, при этом рабочая жидкость из гидроинструмента через линию слива поступает в бак.
Описываемая конструкция насоса позволяет
- повысить надежность конструкции и ресурс работы за счет замены конструкции шариковых клапанов на плоские клапана, в результате уменьшения удельной нагрузки в зоне контакта клапана с седлом вследствие увеличения площади контакта,
- повысить надежность конструкции за счет выполнения в конструкции бака предохранительного клапана в виде пробки-сапуна, исключающей возникновение в баке разрежения или избыточного давления при нагнетании рабочей жидкости в инструменты или возврате рабочей жидкости из инструментов в насос,
- упростить конструкцию насоса путем уменьшения количества деталей, входящих в конструкцию, а также упрощения и уменьшения количества разделок в корпусе насоса за счет
- совмещения функции нагнетающего клапана первой ступени со всасывающей функцией клапана второй ступени,
- совмещения функции предохранительного клапана с функцией крана управления.
Значительно снижается вес конструкции за счет уменьшения количества деталей и уменьшения габаритов корпуса насоса в результате рациональной компоновки клапанов в корпусе и подбора усилий пружин, а также за счет выполнения опорной плиты из алюминиевого сплава в виде пластины, имеющей форму прямоугольной трапеции.
Упрощается ремонт насосов, так как седла клапанов установлены в корпус с возможностью демонтажа, они поджаты штуцерами, поэтому отпадает необходимость в утилизации корпусов.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Насос гидравлический с ручным приводом, состоящий из корпуса, выполненного в виде фасонной втулки, скрепленной через кронштейн с качалкой, выполненной в виде рукоятки с ручкой, бака и корпуса бака, расположенных на одной оси с осью корпуса насоса и скрепленных между собой шпилькой и гайкой, при этом корпусы насоса и бака скреплены с опорной плитой, клапанов всасывания и нагнетания первой и второй ступеней, фильтра и крана управления, при этом клапаны всасывания и нагнетания первой ступени и клапан нагнетания второй ступени расположены на одной оси в отверстии корпуса насоса, отличающийся тем, что нагнетательные клапаны первой и второй ступеней и клапан всасывания второй ступени выполнены в виде плоских подпружиненных клапанов, седла которых установлены в корпус насоса наружными сферическими поверхностями с поджимом штуцерами и возможностью демонтажа.
2. Насос гидравлический с ручным приводом по п.1, отличающийся тем, что функция крана управления совмещена с работой предохранительного клапана.
3. Насос гидравлический с ручным приводом по п.1, отличающийся тем, что в корпусе насоса установлен кран управления, выполненный в виде подпружиненного плоского клапана и рычага, регулирующего нагрузку на клапан через толкатель.
4. Насос гидравлический с ручным приводом по п.1, отличающийся тем, что в баке установлена пробка-сапун, выполненная в виде пробки с размещенным в ней подпружиненным клапаном.
5. Насос гидравлический с ручным приводом по п.1, отличающийся тем, что опорная плита выполнена в виде пластины, имеющей форму прямоугольной трапеции.