Самовсасывающий аксиально-поршневой регулируемый насос

 

Изобретение предназначено для использования в составе объемного гидропривода машин различного назначения. Насос имеет регулятор, включающий нагруженный пружиной 5 ступенчатый поршень 6, образующий камеры переменного объема 7 и 8, меньшая из которых (7), образованная ступенью поршня меньшего диаметра, постоянно сообщена с нагнетательной гидролинией 9 насоса. Регулятор снабжен напорным клапаном 10, подключенным к камере переменного объема 8. Камеры 7 и 8 регулятора гидравлически соединены между собой при помощи гидролинии 11 со встроенным регулируемым дросселем 12. Напорный клапан 10 регулятора снабжен средствами внешнего мускульного воздействия на его пружину 13, например, в виде рычага или педали, снабженных регулируемым упором для ограничения максимального уровня давления, контролируемого клапаном 10. Существенно упрощается конструкция узла регулирования насоса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к аксиально-поршневым регулируемым насосам, и может бытъ использовано в составе объемного гидропривода машин различного назначения, в том числе и в мобильных машинах, где требуется широкий диапазон тяговых и скоростных характеристик.

Известен самовсасывающий аксиально-поршневой регулируемый насос, содержащий корпус с крышкой, в полости которого установлен с возможностью качания между двумя крайними положениями, соответствующими максимальному и нулевому рабочему объему, блок цилиндров.

Известный насос имеет регулятор, включающий кинематически связанный с блоком цилиндров подпружиненный поршень, установленный в упомянутой крышке корпуса с образованием камер переменного объема, причем камера, образованная ступенью поршня меньшего диаметра постоянно сообщена с нагнетательной гидролинией насоса, а усилие пружины, которая может быть расположена в камере ступени поршня большего диаметра, направлено в сторону максимального рабочего объема насоса [1].

Недостатком известного насоса является его конструктивная сложность, что обусловлено тем, что при регулировании рабочего объема насоса необходимо периодически сообщать камеру переменного объема ступени поршня большего диаметра с гидробаком, что требует применения специального дросселирующего гидрораспределителя с гидравлическим управлением, что в свою очередь требует введения в состав привода дополнительного источника давления, например, насоса управления и средств изменения давления.

Изобретение решает задачу упрощения конструкции узла регулирования насоса.

Эта техническая задача решается тем, что регулятор снабжен напорным клапаном, подключенным к камере переменного объема, образованной ступенью поршня большего диаметра, при этом камеры переменного объема регулятора соединены между собой при помощи гидролинии со встроенным регулируемым дросселем.

Изобретение предусматривает, что напорный клапан регулятора снабжен средствами внешнего мускульного воздействия на его пружину, например, в виде педали или рычага, снабженных регулируемым упором для ограничения уровня давления, контролируемого клапаном.

На фиг. 1 и 2 изображены общий вид и сечение А-А сдвоенного аксиально-поршневого насоса с подключенным к его регулятору напорным клапаном; на фиг. 3 - гидравлическая схема аксиально-поршневого регулируемого насоса.

Самовсасывающий аксиально-поршневой регулируемый насос содержит корпус 1 с крышкой 2, в полости 3 которого установлен с возможностью качания между двумя крайними положениями, соответствующими нулевому и максимальному рабочему объему, блок цилиндров 4, регулятор, включающий кинематически связанный с блоком цилиндров 4 нагруженный пружиной 5 ступенчатый поршень 6, установленный с образованием камер переменного объема 7 и 8, причем камера 7, ступени поршня меньшего диаметра постоянно сообщена с нагнетательной гидролинией 9. Регулятор снабжен напорным клапаном 10, подключенным к камере 8 регулятора, при этом камеры 7 и 8 регулятора соединены между собой при помощи гидролинии 11 со встроенным регулируемым дросселем 12.

Изобретение предусматривает, что напорный клапан 10 снабжен средствами внешнего мускульного воздействия на его пружину 13, например, в виде педали или рычага 14, снабженных регулируемым упором 15 для ограничения хода педали или рычага, а следовательно, и максимального уровня давления, контролируемого клапаном. Избыток рабочей жидкости сливается из клапана 10 в гидробак 16. В сдвоенном насосе блоки цилиндров 4 приводятся во вращение от приводного вала 17 через раздаточную коробку с шестернями 18 и 19.

Насос работает в гидросистеме с "закрытым центром" следующим образом.

При вращении приводного вала 17 через раздаточную коробку приводятся во вращение блоки цилиндров 4 (имеется ввиду, что насос сдвоенный). Поскольку в начальный момент пружина 5 регулятора отклоняет блок цилиндров 4 в сторону максимального рабочего объема, то рабочая жидкость всасывается из гидробака 16 и нагнетается в гидролинию 9. Давление, возникающее в напорной гидролинии 9, непосредственно действует на ступень меньшего диаметра, и усилие, возникающее при этом, стремится сместить блоки цилиндров в сторону уменьшения рабочего объема насоса, а на ступень поршня большего диаметра воздействует давление, контролируемое напорным клапаном 10. Усилие, возникающее от этого воздействия, плюс усилие от пружины стремятся сместить блоки цилиндров в сторону увеличения рабочего объема насоса. При определенном давлении в напорной гидролинии 9, которое определяется настройкой пружины 13 напорного клапана 10, наступает равновесие усилий, действующих на поршень регулятора 6 со стороны поршня меньшего диаметра и со стороны пружины и поршня большего диаметра. При любом изменении давления в напорной гидролинии 9 от установленного настройкой пружины 13 напорного клапана 10 нарушается равновесие сил, действующих на поршень 6. Это приводит к изменению рабочего объема насоса, которое происходит до тех пор, пока не восстановится заданное давление в напорной гидролинии 9, а следовательно, и равновесие сил на поршне 6.

Регулируя рычагом 14 усилие пружины 13 напорного клапана 10, оператор может перенастраивать давление в камере 8, устанавливая тем самым нужное давление в напорной гидролинии насоса 9. Наличие гидравлической связи между камерами 7 и 8 регулятора позволяет периодически переводить ступенчатый поршень 6 в режим работы по дифференциальной схеме, что из-за наличия разницы площадей поршня 6 в камерах 7 и 8 позволяет управлять направлением движения блоков цилиндров 4 и, следовательно, объемной подачи насоса в зависимости от расхода потребителей, стремясь поддерживать при этом установленный оператором с помощью настройки напорного клапана 10 уровень давления в гидролинии 9, а наличие регулируемого дросселя 12 в гидролинии 11 позволяет поддерживать перепад давления с помощью напорного клапана 10 между камерой поршня меньшего и большего диаметров, а также снизить или исключить вероятность возникновения автоколебаний при работе регулятора. Наличие регулируемого упора 14 клапана 10 позволяет ограничить усилие настройки пружины 13 и тем самым ограничить уровень давления в камере 8 регулятора контролируемым клапаном 10.

Формула изобретения

1. Самовсасывающий аксиально-поршневой регулируемый насос, содержащий корпус с крышкой, в полости которого установлен с возможностью качания между двумя крайними положениями, соответствующими нулевому и максимальному рабочему объему, блок цилиндров, регулятор, включающий кинематически связанный с блоком цилиндров нагруженный пружиной ступенчатый поршень, установленный в упомянутой крышке корпуса с образованием камер переменного объема, причем камера, образованная ступенью поршня меньшего диаметра, постоянно сообщена с нагнетательной линией насоса, а усилие пружины направлено в сторону максимального рабочего объема насоса, отличающийся тем, что регулятор снабжен напорным клапаном, подключенным к камере переменного объема регулятора, образованной ступенью поршня большего диаметра, при этом камеры переменного объема регулятора гидравлически соединены между собой при помощи гидролинии со встроенным регулируемым дросселем.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что напорный клапан регулятора снабжен средством внешнего мускульного воздействия на его пружину, например, в виде педали или рычага, снабженных регулируемым упором для ограничения максимального уровня давления, контролируемого напорным клапаном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3