Аксиально-плунжерный насос

 

Союз Советских

Соцналистическ их

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)754103 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) ЗаЯвлено 121278 (21) 2693439/25-06 (Я)м, кл.з с присоединением заявки №

04 В 9/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (ЙЗ) Приоритет

Опубликовано 070880. Бюллетень ¹ 29 (53) УДК 621. . 651 (088. 8) Дата опубликования описания 070880

А.Б.Марковский, О. П.Лапотко, О.М. Бабаев, М. П.Солнцев и Л.Н.Игнатов (72) Авторы изобретения

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) AKCHAJIbHO-ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к области гидравлических машин объемного нытеснения, а именно к насосам для жидкостей в объемных гидропередачах на тяговых винтах самолетов, надводных и подводных кораблях.

Известен аксиально-плунжерный насос, содержащий установленный в корпусе двухсекционный наклонный плунжерный блок, ведущий и ведомый валы с размешенными на них шестернями 11 .

Недостатком насоса является то, что передача вращения от двигателя на валы насосных секций осуществля- 15 ется через шестеренную пару, выполняющую одновременно функцию понижающего редуктора. Такое расположение секций поз вол я ет раз грузить подшипники валов секций от осевых состав- 20 ляющих сил, но не уравновешивает радиальные составляющие этих. сил. Это требует применения громоздких подшипников качения, ограничивающих скорость вращения валов секций, а наличие зубчатой передачи снижает механический КПЛ по 2-3%. цель изобретения — повышение механического КПД и надежности зубчатой передачи. 30

Указанная цель достигается тем, что аксиально-плунжерный насос снабжен дополнительным двухсекционным наклонным плунжерным блоком, устанонленным симметрично первому, и дополнительно ведущей шестерней, при этом между обеикы ведущими шестернями размещены ролик, а на ведомом валу — дополнительно барабан для взаимодействия средней частью с роликом, причем диаметры последних равны диаметрам делительных окружностей соответствующих шестерен.

На чертеже изображен насос, общий нид.

Акснально-плунжерный насос имеет корпус 1, в котором установлены ие-тыре поноротные люльки 2 с наклонными плунжерными блоками 3. Каждая пара наклонных плунжерных блокон 3 содержит ведомый вал 4, установленный на кронштейнах 5 в подшипниках 6 качения опорных фланцев 7. В опорном фланце 7 установлены сферические головки 8 плунжерон 9. На ведущем валу 10 закреплен ролик 11 с ведущими шестернями 12 -и 13. Шестерня 12 нходит в зацепление с двумя симметрично расположенными ведомыми шестернями

754103

40

14, закрепленными на ведомом валу 4.

Кроме того, на ведомом валу 14 дополнительно закреплен барабан 15 для взаимодействия средней частью с, роликом 11„ причем диаметры последних равны диаметрам делительных окружностей соответствующих шестерен. В левой 16 и правой 17 каретках установлены соответственно трубчатый кожух

18 и подпиточный насос 19. Кронштейны

5 установлены на плитах 20 по прокладкам 21 и затянуты шпильками 22.

На поворотных люльках 2 закреплены ведомае зубчатые секторы 23, входящие в зацепление с ведущими рейкамч

24, которые выполнены непосредственно на поршнях 25 силовых цилиндров управления 26. При этом поршни 25 контактируют с возвратными пружинами 2 7.

Ведущий вал 10 установлен в трубчатом кожухе 18 на подшипниках качения 28 и уплотняются устройством 29.

Аксиально-плунжерный насос работает следующим образом.

В исходном положении, т.е. при

/ невращающемся вале 10 и отсутствии давления на поршне 25 управления, наклонные люльки 2 всех четырех качающихся секций устанавливаются на нулевой угол (нулевая производительность) за счет усилия возвратных . пружин.27.

Вращение ведущего нала 10 передается ролику 11 и ведущим шестерням

12 и 13, а от них — к двум барабанам

1Ь и ведомым шестерням 14. В контакте гладких цилиндрических поверхностей мех(ническая передача от вала

10 к опорным фланцам 7 работает как фрикционная с постоянным передаточным числом, а в контакте зубчатых венцов — как зубчатая.

При этом в фрикционнои контакте усилие предварительного прижима тел качения обеспечивается за счет упругости ведомых тел качения. 45

При наличии давления в цилиндре

26 от подпиточнего насоса 19 усилие на поршнях 25 .перемещает наклонные люльки 2 в сторону увеличения их угла наклона. В результате на все че- . Я) тыре качающие секции воздействует давление нагнетания, которое обуславливает наличие равнодействующих сил, приложенных к опорным фланцам 7 и валом 4, и направленных под некотоРым 55 угло к осям вращения валов 4. Указ анные равнодействующие раскладываются на две составляющие, которые раправлены в осевом и радиальном на правлениях.Составляющие равнодействующих ил,направленных вдоль осей вра- á0 щения приводных валов взаимно уравновешиваются, а радиальные составля,ющие .воспринимаются цилиндрической поверхностью ролика 11 и обуславливают тем самым наличие дополнительных 65 прижимающих сил в фрикциснном контакте тел качения.

Величина прижимающей силы определяется двумя параметрами: давлением нагнетания и синусом угла поворота (отсчитываемого от оси вращения приводного нала) наклонных люлек 2 . Давление нагнетания пропорционально передаваемой мощности (если угол люльки 2 поворота постоянный) и обратно пропорционально синусу у гл а поворота люльки 2 (если мощность постоянна) .

Следовательно, прижимающая сила увеличивается с возрастанием передаваемой мощности . Если последн яя постоянна, то изменение этой силы не происходит (при условии, что скорость вращения валов постоянна), ибо с уменьшением или увеличением давления нагнетания происходит соответствующее пропорциональное увеличение или уменьшение синуса угла поворота наклонных люлек 2.

При работе двух н ез ави симых потребителей, например гидродвигателей двух тяговых винтов, могут возникнуть кратковременные асинхронные нагрузки, при этом две верхние секции питают один потребитель, а две ниж- . ние — второй. Например, в нижних качающих секциях давление нагнетания уменьшилось; то возникающая при этом разность радиальных сил передается на ведущий ролик 11, а от нее часть нагрузки воспринимается нижним ведомым барабаном 15 и подшипниками б качения, на которых оно установлено.

За счет того, что шпильки 22 крепления кронштейнов 5 к плитам 20 имеют соответствующие расчетные размеры, укаэанная разность радиальных сил с достаточной степенью равномерно распределяется между всеми подшипникаья 6 качения (верхними. и нижними) .

При этом благодаря определенной податливости кожуха 18 подшипники качения 28 ведущего вала 10 практически разгружены от воздействия на них разности радиальных сил. Реечное зацепление между поршнями 25 и зубчатыми секторами 23 гарантирует синхронность углов поворота соосных наклонных люлек 2, следовательно, и равенство радиальных составляющих.

При симметричном расположении двух%екционных наклонных плунжерных блоков подшипники качения в секциях полностью разгружены от сил давления нагнетания, поэтому имеется возможность применять их малого размера, так как их нагрузка определяется, в основном, силами крутящего момента в фрикционно-зубчатом контакте, которые значительно меньше гидравлических сил. В этой связи используются подшипники легких сериЯ, обеспечивающие возможность повысить скорость вращения приводных валов, а.

754103

Формула из о брет ения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Аксиально-плунжерный насос, содержащий установленный в корпусе двух- 1. Патент Англий Р 1.131.068, секционный наклонный плунжерный блок, о кл. 1A, 1969.

1б ./О,/ gif

Составитель Е. Перфильева

Редактор Н.Шильникова, Техред Н Граб Корректор В Синицкая

Эаказ 50 38/7 Тираж 725 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 30 35, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 также уменьшить габаритные размеры ,насоса.

Так как осевые составляющие гидравлических сил взаимно уравновешиваются, а радиальные составляющие участвуют непосредственно в передаче крутящего момента (в фрикционном контакте), то это обстоятельство позволяет повысить механический КПД насоса.

В предлагаемом насосе за счет того, что значительная часть мощности может передаваться через фрикционный контакт, существенно облегчаются условия работы зубчатой передачи, а, следовательно, повышается надежность ее и всего насоса. г ведущий. и ведомый валы с размещеннйми на них шестернями, о л и ч а ю шийся .тем, что,. с целью повышения механического КПД и надежности зубчатой передачи, насос снабжен до5 полнительным двухсекционным наклонным плунжерным блоком, установленным симметрично первому и дополнительной ведущей шестерней, при этом между обеими ведущими шестернями размещены ролик, а на ведомом валу — дополнительно барабан для взаимодействия средней частью с роликом, причем диаметры последних равны диаметрам -делительных окружностей соответствующих

)5 р