АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ НАСОС

АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ НАСОС


RU (11) 2109167 (13) C1

(51) 6 F04B1/26 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 95109067/06 
(22) Дата подачи заявки: 1995.06.02 
(45) Опубликовано: 1998.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. SU, авторское свидетельство, 1359475, кл. F 04 B 1/26, 1987. 2. SU, авторское свидетельство, 439624, кл. F 04 B 1/26, 1974. 3. RU, патент, 2018708, кл. F 04 B 1/26, 1994. 4. SU, авторское свидетельство, 1070332, кл. F 04 B 13/26, 1984. 
(71) Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" 
(72) Автор(ы): Хорохорин Б.А.; Хазов В.С. 
(73) Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" 

(54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ НАСОС 

Использование: для управления насосами. Сущность изобретения: содержит корпус, приводной вал, блок цилиндров с поршнями, регулирующий орган, систему управления насоса, выключающую источник питания, золотниковый распределитель механического входа управления и электрогидравлический усилитель (ЭГУ). Последний является вторым входом. Два цилиндра управления 15 с поршнями 16 и нуль - установительными пружинами 17. Оба входа имеют обратную связь от регулирующего органа насоса. Для исключения одновременного воздействия на регулирующий орган насоса от управляющих сигналов введена золотниковая коробка 5 с управляющей связью. Имеется вариант управления насосом, в котором введена дополнительная золотниковая коробка 21 с управляющей связью, соединяющая гидролинии ЭГУ и рабочие полости цилиндров управления 15 со сливом. Для раздельного подсоединения к рабочим полостям цилиндров управления гидролиний от механического входа и электрического дан вариант введения в цилиндры управления вторых поршней 22 с размещением в них нуль-установительных пружин 17. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано для управления насосами.

Известен механизм управления аксиально-поршневым регулируемым насосом, имеющим два гидроцилиндра управления с нуль-установительными пружинами, поршни, размещенные в гидроцилиндрах с образованием рабочих полостей, соединенных гидролиниями с источником питания и сливом через дросселирующий золотниковый распределитель, связанный механической обратной связью с регулирующим органом насоса, и два клапана ограничения давления, подклапанные полости которых соединены с силовыми гидролиниями насоса, а надклапанные - с рабочими полостями, образованными гидроцилиндрами управления и дополнительными поршнями с дроссельными отверстиями [1].

Такой механизм управления при достижении максимального давления переводит регулирующий орган (наклонную шайбу) на меньший угол, потребляя наименьшую мощность для управления насосом.

В указанном насосе имеется только один механический вход для управления, и данная конструкция преследует цель уменьшения мощности для управления насосом.

Дополнительные поршни в цилиндрах управления выполнены с дроссельным отверстием. Они соединены гидролиниями с полостями предохранительных клапанов, нагружаемых высоким давлением силовых магистралей насоса.

Указанные выше поршни воздействуют на регулирующий орган насоса через пружины нуль-установления, и перемещение его зависит от давления в силовых магистралях, дроссельного отверстия в дополнительных поршнях и настройки предохранительных клапанов.

Известен механизм управления насосом аксиально-поршневого типа, содержащий двухкаскадный электрогидравлический усилитель с соплом-заслонкой и распределителем, соединенным механической обратной связью с регулирующим органом насоса и валиков механического входа, и два цилиндра управления, гидравлически соединенные с золотниковым распределителем и опирающиеся на коромысло, соединенное с регулирующим органом насоса, и источник управляющего давления [2].

Недостатком данного механизма является необходимость соблюдения зависимостей соотношений плеч рычагов и конструктивное выполнение его удобно для золотниковых распределителей типа цилиндрических золотников со втулкой.

Известен также механизм управления аксиально-поршневым насосом, содержащий три плоских золотниковых распределителя с шарнирно-рычажной и пружинной связью [3].

Данный механизм управления предполагает применение только плоских золотниковых распределителей и сложен в конструктивном исполнении.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является механизм управления аксиально-поршневым насосом, содержащий двухкаскадный электрогидравлический усилитель с соплом-заслонкой и распределителем, выполненным в виде двух плоских золотников.

Один из золотниковых распределителей гидравлически связан с источником управляющего давления, другой - с цилиндрами управления и регулирующим органом (наклонной шайбой).

При помощи шарнирно-рычажной связи, выполненной с упругим кинематическим элементом, золотниковый распределитель, соединенный с источником управляющего давления, связан с валиком механического входа [4].

Недостатком данного устройства является сложность шарнирно-рычажной системы и связанная с этим ограниченность компоновочных решений.

Технической задачей является обеспечение возможности управления насосом от механического входа и электрического, а также конструктивной независимости для размещения электрического входа и переноса его воздействия непосредственно на исполнительные органы управления насосом, т.е. на цилиндры управления, что приводит к повышению надежности.

Это достигается тем, что в аксиально-поршневом насосе, содержащем корпус, приводной вал, блок цилиндров с поршнями, регулирующий орган насоса, систему управления насоса, включающую источник питания, золотниковый распределитель механического входа управления и электрогидравлический усилитель (ЭГУ), являющийся вторым входом, имеющие обратную связь от регулирующего органа, шарнирно-рычажную связь механического входа управления, соединяющую золотниковый распределитель механического входа и нуль-установитель с валиком управления, два цилиндра управления с поршнями и нуль-установительными пружинами, для исключения одновременного воздействия на цилиндры управления регулирующего органа от обоих входов в систему управления насоса введена золотниковая коробка, вход которой связан с источником питания, а выходы - с золотниковым распределителем механического входа управления и с ЭГУ, при этом цилиндры управления для каждого входа имеют свои рабочие полости, соединенные через золотниковые распределители входов управления с источником питания и сливом.

Как вариант, в гидравлическую схему насоса в гидролинии ЭГУ, сообщающие его золотниковый распределитель с рабочими полостями цилиндров управления, введена золотниковая коробка с управляющей связью, соединяющая эти линии со сливом.

Для создания двух рабочих полостей в цилиндрах управления используются штоковые и поршневые полости.

Как вариант предлагается в цилиндрах управления разместить вторые поршни с нуль-установительными пружинами для раздельного подсоединения входов управления (механического и электрического), что обеспечивает создание одинаковых площадей поршней и удобство подсоединения гидролиний.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема насоса с предлагаемым механическим и электрическим управлением; на фиг. 2 - схема насоса с дополнительной золотниковой коробкой; на фиг. 3 - схема подключения гидролиний механического и электрического входов к рабочим полостям цилиндров управления, образованных вторыми поршнями, и размещение нуль-установительных пружин.

Насос (см. фиг. 1) содержит корпус, приводной вал, блок цилиндров с поршнями (не показаны), предохранительные 1 и редукционные 2 клапаны, систему управления насосом, включающую источник питания 3, фильтр 4, коробку золотниковую 5, которая может управляться любым способом (механическим, гидравлическим, электромагнитом) и которая соединена гидролиниями с золотниковым дросселирующим распределителем 6 механического входа и со входом ЭГУ 7.

Золотник распределителя 8 кинематически связан с рычагом 9 механического входа управления.

Второй золотник 10 распределителя через механическую обратную связь соединен с регулирующим органом 11 управления насоса, связанного с поршнями.

В нейтральном положении рычаг 8 удерживается нуль-установителями 12 и 13.

Золотниковый распределитель 6 напорной линией подключен к золотниковой коробке 5 и к рабочим полостям 14 цилиндров управления 15, в которых размещены поршни 16 с нуль-установительными пружинами 17, воздействующими через поршни на регулирующий орган насоса. В нейтральном положении золотникового распределителя 6 рабочие полости 14 цилиндров управления сообщены со сливом.

Рабочие полости 18, образованные поршнями и цилиндрами управления, подключены к выходным линиям ЭГУ, которые в нейтральном положении золотникового распределителя ЭГУ 7 сообщены со сливом.

На фиг. 2 показан насос, имеющий устройство по фиг. 1, с дополнительной золотниковой коробкой 21, которая управляется давлением от источника питания 3 и соединяет рабочие полости 18 цилиндров управления 15 со сливом в нейтральном положении золотникового распределителя 19 ЭГУ 7. Дополнительная золотниковая коробка может управляться механическим, гидравлическим и электрическим способом.

Данная схема необходима для увеличения быстродействия управления гидроприводом.

Она также необходима при конструктивной схеме золотникового распределителя ЭГУ, не имеющего в нейтральном положении слива в бак из обеих рабочих полостей цилиндров управления, к которым он подключен.

На фиг. 3 представлено выполнение цилиндров управления 15 насосом. Необходимые две рабочие полости 14 и 18 в каждом цилиндре управления 15 созданы размещением в них вторых поршней 22 и переносом в них нуль-установительных пружин 17.

В этом случае имеются одинаковые максимальные площади цилиндров управления, находящиеся под давлением, для управления регулирующим органом насоса от каждого входа. Данная конструкция цилиндров управления может применяться при выполнении насоса по фиг. 1 и фиг. 2.

Насос работает следующим образом.

При работе основного насоса начинает работать насос 3, приводимый обычно от вала основного насоса. Рабочая жидкость от насоса 3 через фильтр 4 поступает на редукционные клапаны 2 и через золотниковую коробку 5 - на золотниковый распределитель 6.

Гидравлическая линия на ЭГУ 7 золотниковой коробкой 5 отключена.

При ручном управлении насосом перемещением рычага 9 через механическую связь перемещается золотник 8 распределителя 6.

Поток рабочей жидкости от насоса 3 через золотники 8 и 10 подводится к рабочей полости 14 одного из цилиндров управления 15, а рабочая полость второго цилиндра сообщается со сливом. В это время находящийся в нейтральном положении золотниковый распределитель 19 ЭГУ 7 сообщает со сливом вторые рабочие полости 18 цилиндров управления 15, к которым подключены выходные линии ЭГУ 7. На фиг. 2 сообщение со сливом рабочих полостей 18 цилиндров управления 15, связанных с золотниковым распределителем 19 ЭГУ 7, выполняется через золотниковую коробку 21, управляемую давлением от источника питания 3 механизма управления насоса.

Создающийся перепад давлений в полостях 14 цилиндров управления 15 перемещает регулирующий орган 11 насоса и тем самым изменяет подачу рабочей жидкости.

Вместе с регулирующим органом 11 насоса перемещается золотник 10 распределителя 6 до полного отключения подводящей линии от полости одного из цилиндров управления 15. Это приводит к прекращению подачи в него рабочей жидкости. Таким образом, величина перемещения регулирующего органа 11 находится в соответствии с величиной изменения положения рычага 9.

При управлении насосом от электрического входа воздействуют на коробку золотниковую 5 электромагнитом или иным способом и тем самым переключают ее и подают рабочую жидкость от источника питания 3 механизма управления на ЭГУ 7, и отключается гидролиния к золотниковому распределителю 6 механического входа.

При перемещении распределителя 19 ЭГУ 7 рабочая жидкость попадает в полость 18 одного из цилиндров управления 15, а полость 15 второго цилиндра управления и полости 14 сообщаются со сливом.

Благодаря механической или электрической обратной связи (датчик угла 20) перемещение регулирующего органа 11 так же, как и при механическом управлении, происходит до отключения подводящей линии от золотникового распределителя 19 ЭГУ 7 от полости одного из цилиндров управления 15.

Таким образом, введение в систему управления аксиально-поршневым регулируемым насосом золотниковой коробки, управляемой одним из перечисленных выше способов, и подсоединение гидролиний от механического и электрического входов к раздельным рабочим полостям цилиндров управления позволяет иметь работоспособную конструкцию, обеспечивающую удобную компоновку механизма управления, что может повысить надежность работы насоса и выполнить его в меньших габаритах.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволяет установить соответствие условию патентоспособности "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, в указанной совокупности не были выявлены, следовательно, данное решение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень". Предлагаемое техническое решение является промышленно применимым, так как предназначено для использования в аксиально-поршневых регулируемых насосах, реализуемо при существующем уровне техники и технологии и расширяет возможности промышленной гидравлики. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Аксиально-поршневой регулируемый насос, содержащий корпус, приводной вал, блок цилиндров с поршнями, регулирующий орган насоса, систему управления насоса, включающую источник питания, золотниковый распределитель механического входа управления, электрогидравлический усилитель, являющийся вторым входом, имеющие обратную связь от регулирующего органа, шарнирно-рычажную связь механического входа управления, соединяющую золотниковый распределитель механического входа и нуль-установитель с валиком управления, два цилиндра управления с поршнями и нуль-установительными пружинами, отличающийся тем, что система управления насосом снабжена золотниковой коробкой, вход которой связан с источником питания, а выходы - с золотниковым распределителем механического входа управления и с электрогидравлическим усилителем, при этом цилиндры управления для каждого входа имеют свои рабочие полости, соединенные через золотниковые распределители входов управления с источником питания и сливом.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что в гидролинии электрогидравлического усилителя, сообщающие его золотниковый распределитель с рабочими полостями цилиндров управления, введена золотниковая коробка с управляющей связью, соединяющая эти гидролинии со сливом.

3. Насос по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что для одного из входов управления рабочие полости в цилиндрах управления образованы введенными вторыми поршнями, при этом нуль-установительные пружины размещены в этих поршнях.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru