Гибкий поршень гидравлической машины объемного вытеснения

 

Изобретение относится к насосостроению. Цель изобретения - повышение КПД машины путем снижения потерь на трение. Поршень содержит пространственно изогнутый вал и рамки с овальными отверстиями, расположенные на валу. Рамки выполнены составными и снабжены боковыми планками, выполненными из антифрикционного материала и имеющими длину, превышающую длину рамок. Поршень снабжен пластинами из водонепроницаемого эластичного материала, имеющими пазы с внутренней и внешней сторон и прикрепленными к нему по всей длине со стороны планок с возможностью закрытия-раскрытия пазов при изгибе поршня 1 злф-лы, 3 ил.

(1«5U п1) Jlll212 À1 (51) 5 F04 В 21 04 F 1е Л 1 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) "«atuЯЗЦЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739645/29 (22) 25.09.89

{46) 30.12.93 Бюл hh 48-47 (7t) Высшее военно-морское инженерное училище им.Ф.ЭДзержинского

{72) Берсенев БА; Варварин С.В„Глебов Г.Р; Пабзин

МД; Смирнов ВА (54) ГИБКИЙ ПОРШЕНЬ ГИД РАВПИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ 06ЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (57) Изобретение относится к насосостроению.

Цепь изобретения — повышение КПД машины путем снижения потерь на трение. Поршень содержит пространственно изогнутый вап и рамки с овальными отверстиями, расположенные на валу.

Рамки выполнены составными и снабжены боковыми планками, выполненными из антифрикционного материала и имеющими длину. превышающую длину рамок Поршень снабжен пластинами из водонепроницаемого эластичного материала, имеющими пазы с внутренней и внешней сторон и прикрепленными к нему по всей длине со стороны манок с возможностью закрытия-раскрытия пазов при изгибе поршня -1 з.лф-лы, Э ил.

1839212

Изобретение относится к машиностроению, а именно насосастроению, и может найти применение на промышленных объектах, где перекачиваемая среда может быть вязкой и может содержат» взвешенные механические включения, Известен поршень машины объемного вытеснения со встроенным электроприводом, представляющий собой гибкую пластину.

В качестве прототипа принят гибкий поршень гидравлической машины объемного вытеснения, который выполнен в виде пакета уплотненных между собой плоских рамок, установленных с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси вращения криволинейного пространственно изогнутого вала, который соединен с приводным двигателем и проходит внутри овальных отверстий рамок.

Недостатками прототипа являются отсутствие связи гибкого поршня с торцовыми стенками корпуса насоса, иэ-за чего нарушается постоянство обжатия пакета рамок и его формы, относительно низкий КПД изза значительного трения (и, следовательно, потерь) между рамками при их относительном перемещении, а также между валом и внутренними гранями рамок. Кроме того, при вращении пространственно изогнутого вала между ним и рамками возникают силы, стремящиеся повернуть рамки так, чтобы они оказались направленными по нормали к поверхности вала, при этом происходит выворачивание уплотняющих прокладок и теряется поперечная герметичность обоймы (поршня), что также снижает КПД машины.

Цель изобретения является создание гибкого поршня гидравлической машины объемного вытеснения с более высоким

КПД, т.е. обеспечивающего большую эффективность насоса путем исключения отмеченных недостатков, а именно обеспечивающего снижение гидравлических потерь эа счет повышения поперечной герметичности гибкого поршня и механических потерь за счет снижения трения вала о рамки и рамок о крышку и днище корпуса, Цель достигается тем, что в поршне, содержащем обойму, выполненную в виде пакета плоских рамок, и пространственно изогнутый вал, рамки выполнены составными, причем боковые грани имеют элементы из антифрикционного материала, например из капролона, а верхние и нижние элементы рамок имеют призматическую форму, крайние рамки пакета имеют шарнирную связь с торцовыми стенками, а к боковым наружным поверхностям обоймы прикреплены

15 пластины из эластичного водонепроницаемого материала, например резины, в которых имеются в каждом промежутке между боковыми планками рамок пазы с обеих сторон, На фиг.1 изображен гибкий поршень гидравлической машины объемного вытеснения с валом; на фиг,2 — составная рамка; на фиг.3 — фрагмент боковой стенки поршПоршень содержит составные рамки 1, образующие пакет гибкой обоймы поршня, пространственно изогнутый вал 2, подсоединяемый к приводному двигателю. Каждая рамка состоит из боковых планок 3 с антифрикционными планками 4, верхних и нижних элементов 5 призматической формы.

При этом концы планок 4 выступают над кромками элементов 5. Пакет рамок 1, насаженный на вал 2 и обжатый в осевом направлении, своими крайними рамками с помощью шарниров 6 и 7 подсоединен к торцовым стенкам корпуса. К боковым наружным поверхностям обоймы поршня прикреплены пластины 8 из „эластичного водонепроницаемого материала. например резины. Пластины 8 имеют наружные 9 и внутренние 10 пазы. Боковые планки рамок

3 являются закладными элементами пластин 8, Соединение элементов рамок и пластин производитсч, например, с помощью винтов.

Поршень работает следующим образом.

35 Под действием крутящего момента, передаваемого от приводного двигателя, пространственно изогнутый вал 2 приходит во вращение и, будучи в постоянном зацеплении с каждой рамкой I пакета поршня и

40 воздействуя на них, деформирует пакет поршня, вызывая его колебания, распространяющиеся вдоль оси пакета поршня в виде бегущей волны. При взаимодействии поршня, совершающего бегущеволновое движе45 ние, с корпусом гидравлического канала происходит объемное вытеснение жидкости. Боковые эластичные пластины 8 обеспечивают поперечную герметичность поршня. У:илие от вала 2 передаются на рамки через антифрикционные планки 4, выступающие концы которых скользят по днищу и крышке корпуса гидравлического канала, обеспечивая снижение потерь на трение вала о боковые планки рамок и ра55 мок о днище и крышку корпуса.

Рамки 1 при вращении вала 2 благодаря призматической форме элементов 5 cosepшают угловые колебания. При этом нагружние 9 и внутренние 10 пазы пластин 8 то сходятся, то расходятся, обеспечивая попе1839212 речную герметичность поршня, а также его подвижность благодаря отсутствию потерь энергии на растяжение и сжатие материала эластичных пластин. Постоянство усилия сжатия пакета рамок при колебаниях поршня обеспечивается закреплением его на шарнирах 6 и 7, жестко связанных с торцовыми стенками корпуса.

По сравнению с прототипом применение составных рамок с элементами из антифрикционного материала позволяет существенно снизить потери на трение.

Формула изобретения

1. ГИБКИЙ ПОРШЕНЬ ГИДРА8ЛИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ОБЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ, содержащий пространственно изогнутый вал и рамки с овальными отверстиями, расположенные на валу, отличаю- 20 щийся тем, что, с целью повышения КПД машины путем снижения потерь на трение, рамки выполнены составными и снабжены боковыми планками, выполненными из антифрикционного материала и имею- 25

Применение боковых пластин 8 из водонепроницаемого эластичного материала,. (например, резины) позволяет существенно повысить поперечную герметичность поршня и улучшить гидравлический КПД насоса.

Пазы 9 и 10 на пластинах 8 уменьшают потери на сжатие и растяжение пластин при колебательном движении рамок и повышают подвижность пластин. (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1832869, кл. Г 04 С 5/00, 1987. щими длину, превышающую длину рамок.

2, Поршень по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения гибкости поршня и улучшения его герметичности, поршень снабжен пластинами из водонепроницаемого эластичного материала, имеющими пазы с внутренней и внешней сторон и прикрепленными к нему по всей длине со стороны планок с возможностью закрытияраскрытия пазов при изгибе поршня.

1839212 д ьЯ

Составитель Б.Берсенев

Техред М.Моргентал Корректор M.ÌàêcèìèLUèíeö

Редактор Т.Юрчикова

Закаэ 3405

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101