UA138941U

UA138941U - RADIAL-PISTON VOLUME PUMP

Info

Publication number: UA138941U
Application number: UAU201906173U
Authority: UA
Inventors: Роберт Вачаганович Амбарцумянц; Рубен Робертович Амбарцумянц
Original assignee: Одеська Національна Академія Харчових Технологій
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2019-12-10

Abstract

Радіально-поршневий об'ємний насос, що містить корпус, ведучий вал, кришку корпусу, блок циліндрів, поршні, згідно з корисною моделлю, ведучий вал виконаний у вигляді циліндричного вала-шестірні, рухомо установленого через підшипники кочення у корпусі, циліндричний вал-шестірня зачеплений з зовнішнім циліндричним зубчатим колесом, виконаним як одне ціле з блоком циліндрів з кількістю циліндрів не менше двох, розташованих симетрично відносно осі обертання блока циліндрів, блок циліндрів співвісно установлений на циліндричну вісь, яка, в свою чергу, співвісно установлена у циліндричному розподільнику, який установлений рухомо у корпусі, на правому торці розподільника виконані дві дугові канавки з центром на поздовжній осі розподільника, які сполучені з поздовжніми отворами, виконаними на зовнішньому циліндричному зубчатому колесі, на другому торці розподільника виконані ступеневі поздовжні циліндричні отвори до дугових канавок, в циліндричні отвори запресовані дві циліндричні трубки, на яких вільно установлені циліндричні пружини стиску, які одним торцем упираються у розподільник, а другим торцем - у циліндричне кільце, установлене рухомо та співвісно на циліндричній осі, на циліндричну вісь рухомо установлена циліндрична втулка, яка одним торцем упирається у циліндричне кільце, а другим торцем - у гайку, нагвинчену на циліндричну вісь.Radial-piston positive displacement pump containing housing, drive shaft, housing cover, cylinder block, pistons, according to the utility model, the drive shaft is made in the form of a cylindrical gear shaft, movably mounted through rolling bearings in the housing, cylindrical gear shaft engaged with an external cylindrical gear made integrally with a cylinder block with at least two cylinders located symmetrically about the axis of rotation of the cylinder block, the cylinder block is coaxially mounted on a cylindrical axis, which, in turn, is coaxially mounted in the cylinder. mounted movably in the housing, on the right end of the distributor made two arc grooves centered on the longitudinal axis of the distributor, which are connected to the longitudinal holes made on the outer cylindrical gear, on the second end of the distributor made stepped longitudinal cylindrical holes in the cylindrical holes two cylindrical tubes, on which freely installed cylindrical compression springs, which rest at one end against the distributor, and the other end - in a cylindrical ring mounted movably and coaxially on the cylindrical axis, on the cylindrical axis movably mounted cylindrical sleeve, which rests one end against the cylinder. in a nut screwed on a cylindrical axis.

Description

Корисна модель належить до галузі будування насосів, а саме до радіально-поршневих об'ємних машин, зокрема гідродвигунам, насосам, компресорам радіальної дії.The utility model belongs to the field of pump construction, namely to radial-piston volumetric machines, in particular to hydraulic motors, pumps, and compressors of radial action.

Відомі схеми радіально-поршневих об'ємних машин (див., наприклад, стор. 229, рис. 89.Known diagrams of radial-piston volumetric machines (see, for example, page 229, Fig. 89.

Пневматические приводьі, Машиностроение. - М., 1968). Механізм складається з поршневих груп Ассура другого класу із спільним приводом від колінчатого вала. Механізм має декілька суттєвих недоліків: - багато ланок та складність конструкції в цілому, - великі габаритні розмірі через присутність колінчатого вала; - складність складання рухомих з'єднань шатуни - колінчатий вал.Pneumatic drives, Machine building. - M., 1968). The mechanism consists of Assur piston groups of the second class with a joint drive from the crankshaft. The mechanism has several significant disadvantages: - many links and the complexity of the design as a whole, - large dimensions due to the presence of a crankshaft; - the difficulty of assembling the movable connections of the connecting rod - crankshaft.

Як найближчий аналог вибрано радіальний поршневий насос високого тиску (див.A high-pressure radial piston pump was selected as the closest analogue (see

Радиально-поршневой насос вьісокого давления. Пат. ВО Ме 2500923). Радіально- поршневий насос високого тиску складається з корпусу, ведучого вала, на якому жорстко закріплений ексцентрик, нерухомий блок циліндрів, поршні, які рухомо установлені у нерухомому блоці циліндрів, системи клапанів, установлених у нерухомому блоці циліндрів для забезпечення усисання та нагнітання газу або рідини.High pressure radial piston pump. Stalemate. VO Me 2500923). A high-pressure radial piston pump consists of a housing, a drive shaft on which an eccentric is rigidly fixed, a fixed cylinder block, pistons that are movably installed in a fixed cylinder block, a system of valves installed in a fixed cylinder block to ensure suction and injection of gas or liquid.

Найближчий аналог та корисна модель, що заявляється, мають такі спільні ознаки: - корпус; - ведучий вал; - кришка корпусу; - блок-циліндрів; - поршні.The closest analogue and the claimed useful model have the following common features: - body; - drive shaft; - housing cover; - cylinder block; - pistons

Радіально-поршневий насос високого тиску працює таким чином.A high-pressure radial piston pump works like this.

Обертання ведучого вала з ексцентриком примушує поршні здійснювати зворотно- поступальний рух відносно блока-циліндрів. Коли поршні переміщуються за допомогою ексцентрика відбувається нагнітання, а під дію пружного елемента (наприклад, пружини) - усисання. Величина робочого ходу залежить від величини ексцентриситету ексцентрика.The rotation of the drive shaft with an eccentric forces the pistons to make a reciprocating motion relative to the cylinder block. When the pistons are moved with the help of an eccentric, compression occurs, and under the action of an elastic element (for example, a spring) - suction. The size of the working stroke depends on the size of the eccentricity of the eccentric.

Головним недоліком цієї конструкції є: - мала зносостійкість; - викришування робочої поверхні як ексцентрика, так і контактної поверхні поршнів зThe main disadvantage of this design is: - low wear resistance; - cracking of the working surface of both the eccentric and the contact surface of the pistons

Зо ексцентриком через наявність значного знакозмінного контактного напруження; - невеликий хід поршнів через неможливість збільшити величину ексцентриситету, тому, що воно призводить до збільшення габаритних розмірів конструкції в цілому, - використання системи клапанів для забезпечення усисання та нагнітання газу або рідини, що також ускладняє конструкцію; - невисока довговічність через вказані недоліки.With an eccentric due to the presence of significant sign-changing contact stress; - a small stroke of the pistons due to the impossibility of increasing the amount of eccentricity, because it leads to an increase in the dimensions of the structure as a whole, - the use of a valve system to ensure suction and injection of gas or liquid, which also complicates the design; - low durability due to the specified shortcomings.

В основу корисної моделі поставлено задачу створити удосконалену конструкцію радіально- поршневого об'ємного насоса, в якій за рахунок зміни кінематичної схеми та конструктивних елементів досягається підвищення продуктивності та довговічності.The basis of a useful model is the task of creating an improved design of a radial-piston volumetric pump, in which, due to changes in the kinematic scheme and structural elements, an increase in productivity and durability is achieved.

Поставлена задача вирішена в конструкції радіально- поршневого об'ємного насоса, який містить корпус, ведучий вал, кришку корпусу, блок циліндрів, поршні, тим, що ведучий вал виконаний у вигляді циліндричного вала-шестірні, рухомо установленого через підшипники кочення у корпусі, циліндричний вал-шестірня зачеплений з зовнішнім циліндричним зубчатим колесом, виконаним як одно ціле з блоком циліндрів з кількістю циліндрів не менше двох, розташованих симетрично відносно осі обертання блока циліндрів, блок циліндрів співвісно установлений на циліндричну вісь, яка, в свою чергу, співвісно установлена у циліндричному розподільнику, який установлений рухомо у корпусі, на правому торці розподільника виконані дві дугові канавки з центром на поздовжній осі розподільника, які сполучені з поздовжніми отворами, виконаними на зовнішньому циліндричному зубчатому колесі, на другому торці розподільника виконані ступеневі поздовжні циліндричні отвори до дугових канавок, в циліндричні отвори запресовані дві циліндричні трубки, на яких вільно установлені циліндричні пружини стиску, які, одним торцем упираються у розподільник, а другим торцем - у циліндричне кільце, установлене рухомо та співвісно на циліндричній осі, на циліндричну вісь рухомо установлена циліндрична втулка, яка одним торцем упирається у циліндричне кільце, а другим торцем - у гайку, нагвинчену на циліндричну вісь.The task is solved in the design of a radial-piston volumetric pump, which includes a housing, a drive shaft, a housing cover, a cylinder block, pistons, because the drive shaft is made in the form of a cylindrical gear shaft, movably installed through rolling bearings in the housing, cylindrical the gear shaft is engaged with an external cylindrical gear wheel made as one unit with the cylinder block with the number of cylinders at least two, located symmetrically relative to the axis of rotation of the cylinder block, the cylinder block is coaxially installed on the cylindrical axis, which, in turn, is coaxially installed in the cylindrical distributor, which is mounted movably in the housing, on the right end of the distributor, two arc grooves are made with the center on the longitudinal axis of the distributor, which are connected to longitudinal holes made on the external cylindrical gear wheel, on the second end of the distributor, graduated longitudinal cylindrical holes are made to the arc grooves, in cylindrical holes are pressed two cylindrical tubes, on which cylindrical compression springs are freely mounted, one end of which abuts against the distributor, and the other end against a cylindrical ring mounted movably and coaxially on the cylindrical axis, a cylindrical sleeve is movably mounted on the cylindrical axis, which rests on one end against the cylindrical ring, and the other end - into a nut screwed onto a cylindrical axis.

Конструкція радіально-поршневого об'ємного насоса представлена на кресленні, де: - на фіг 1 зображений загальний вигляд радіально-поршневого об'ємного насоса в поперечному перерізі; - на Фіг. 2 переріз за А-А по Фіг. 1; - на Фіг. З зображений вигляд по стрілці А без торцевої кришки.The design of the radial-piston positive displacement pump is presented in the drawing, where: - Fig. 1 shows the general view of the radial-piston positive displacement pump in cross-section; - in Fig. 2 section along A-A in Fig. 1; - in Fig. C shows the view along arrow A without the end cap.

Радіально-поршневий об'ємний насос складається з корпусу 1 (див. Фіг. 1), в який рухомо, через підшипники кочення 2 установлений ведучий циліндричний вал-шестірня 3. На ведучому циліндричному валу-шестірні З рухомо установлена кришка 4 з манжетом та закріплена з корпусом гвинтами (на кресленні не позначені). Циліндричний вал-шестірня З зачеплений з зовнішнім циліндричним зубчатим колесом 5, виконаним як одне ціле з блоком-циліндрів з кількістю циліндрів не менше двох, наприклад 11 і 12, розташованих симетрично відносно осі обертання блока циліндрів. Блок циліндрів з зовнішнім циліндричним зубчатим колесом 5 співвісно установлений на першу циліндричну вісь 7, яка, в свою чергу, співвісно установлена у циліндричному розподільнику 6. На правому кінці першої циліндричної осі 7 нагвинчена перша гайка 8, яка забезпечує однонаправлений рух блок циліндрів. Циліндричний розподільник б установлений рухомо у корпусі 1 та на його правому торці виконані дві однакові дугові канавки 13 ї 14 (див. Фіг. 1, 2) з центром на поздовжній осі циліндричного розподільника 6 з центральним кутом дугових канавок 175...178 градусів. Дугові канавки 13 і 14 сполучені з поздовжніми отворами 9, 10, виконаними у зовнішнього циліндричного зубчатого колеса 5. На другому торці циліндричного розподільника 6 виконані поздовжні ступеневі циліндричні отвори (на креслені не позначені) до дугових канавок 13, 14. В поздовжні ступеневі циліндричні отвори запресовані дві циліндричні трубки 25, 26, на яких вільно установлені циліндричні пружини стиску 27, 28 відповідно, які одним торцем упираються у циліндричний розподільник 6, а другим торцем - у циліндричне кільце 29. Циліндричне кільце 29 установлене рухомо та співвісно на першій циліндричній осі 7 та на циліндричних трубках 25, 26. На циліндричну вісь 7 рухомо установлена циліндрична втулка 30, яка одним торцем упирається у циліндричне кільце 29, а другим торцем - у другу гайку 31, нагвинчену на першу циліндричну вісь 7. На поршнях 15, 16, які установлені рухомо в циліндрах 11 і 12 відповідно, паралельно їх поздовжній осі жорстко закріплені важелі 17 та 18, які утворюють шарнірне сполучення з другими важелями 19 і 20 (див. Фіг. 2, 3). Важелі 19, 20 з противагами 23, 24 (див. Фіг. 2, 3) відповідно, утворюють між собою шарнірне з'єднання та з другою циліндричною віссю 21, яка установлена у корпусі 1 та фіксується у корпусі гвинтом 22. Центральна вісь першої циліндричної осі 7 та другої осі 21 строго паралельні між собою.The radial-piston positive displacement pump consists of a housing 1 (see Fig. 1), in which a driving cylindrical gear shaft 3 is movably installed through rolling bearings 2. A cover 4 with a cuff is movably installed on the driving cylindrical gear shaft C and fixed with the body screws (not marked on the drawing). Cylindrical gear shaft Z is engaged with an external cylindrical gear wheel 5, made as one unit with a cylinder block with the number of cylinders at least two, for example 11 and 12, located symmetrically relative to the axis of rotation of the cylinder block. The cylinder block with the external cylindrical gear 5 is coaxially installed on the first cylindrical axis 7, which, in turn, is coaxially installed in the cylindrical distributor 6. On the right end of the first cylindrical axis 7, the first nut 8 is screwed, which ensures unidirectional movement of the cylinder block. The cylindrical distributor b is movably installed in the housing 1 and two identical arc grooves 13 and 14 are made on its right end (see Fig. 1, 2) centered on the longitudinal axis of the cylindrical distributor 6 with the central angle of the arc grooves 175...178 degrees. Arc grooves 13 and 14 are connected to longitudinal holes 9, 10 made in the external cylindrical gear wheel 5. On the second end of the cylindrical distributor 6, longitudinal step cylindrical holes (not marked on the drawing) are made to the arc grooves 13, 14. In the longitudinal step cylindrical holes two cylindrical tubes 25, 26 are pressed, on which cylindrical compression springs 27, 28 are freely mounted, respectively, which rest against the cylindrical distributor 6 with one end, and with the cylindrical ring 29 with the other end. The cylindrical ring 29 is mounted movably and coaxially on the first cylindrical axis 7 and on cylindrical tubes 25, 26. A cylindrical sleeve 30 is movably mounted on the cylindrical axis 7, which rests with one end against the cylindrical ring 29, and with the other end against the second nut 31, screwed onto the first cylindrical axis 7. On the pistons 15, 16, which movably installed in cylinders 11 and 12, respectively, parallel to their longitudinal axis, rigidly fixed levers 17 and 18, which form a hinge not connecting with the second levers 19 and 20 (see Fig. 2, 3). Levers 19, 20 with counterweights 23, 24 (see Fig. 2, 3), respectively, form a hinged connection between themselves and with the second cylindrical axis 21, which is installed in the housing 1 and is fixed in the housing with a screw 22. The central axis of the first cylindrical axes 7 and the second axis 21 are strictly parallel to each other.

Радіально-поршневий об'ємний насоса працює у наступному порядку. Рух від зовнішнього джерела (на кресленні не показаний) передається через ведучий циліндричний вал-шестірню ЗThe radial-piston volumetric pump works in the following order. The movement from an external source (not shown in the drawing) is transmitted through the driving cylindrical gear shaft C

Зо зовнішньому циліндричному зубчатому колесу 5 та блоку циліндрів з циліндрами 11, 12 (див.From the external cylindrical gear wheel 5 and the cylinder block with cylinders 11, 12 (see

Фіг. 2). При обертанні блока циліндрів за годинниковою стрілкою (див. Фіг. 2) у тому ж напрямку обертаються важелі 19 і 20. Від важеля 19 рух передається важелю 17 та від нього поршню 15.Fig. 2). When rotating the cylinder block clockwise (see Fig. 2), levers 19 and 20 rotate in the same direction. From lever 19, motion is transmitted to lever 17 and from it to piston 15.

Поршень 15 віддаляється від центра обертання блока циліндрів та через циліндричну трубку 25, дугову канавку 13 розподільник 6, отвір 9 зовнішнього циліндричного зубчатого колеса 5 забезпечується всмоктування рідини або газу усередині циліндра 11. Одночасно поршень 16 за допомогою важеля 18 переміщається до центра блока циліндрів та нагнітає робочу рідину або газ через отвір 10 зовнішнього циліндричного зубчатого колеса 5, дугову канавку 14 розподільника 6, циліндричну трубку 26 в мережу або в резервуар. Герметичність торцевого контакту між розподільником 6 та з зовнішнім циліндричним зубчатим колесом 5 забезпечується першою гайкою 8 та циліндричними пружинами стиску 27, 28. Зусилля тиску регулюється через другу гайку 31 та циліндричну втулку 30 і кільце 29.The piston 15 moves away from the center of rotation of the cylinder block and through the cylindrical tube 25, the arc groove 13, the distributor 6, the hole 9 of the external cylindrical gear 5, suction of liquid or gas is ensured inside the cylinder 11. At the same time, the piston 16, using the lever 18, moves to the center of the cylinder block and injects working fluid or gas through the hole 10 of the external cylindrical gear 5, the arc groove 14 of the distributor 6, the cylindrical tube 26 into the network or into the tank. The tightness of the end contact between the distributor 6 and the external cylindrical gear 5 is ensured by the first nut 8 and cylindrical compression springs 27, 28. The pressure force is regulated through the second nut 31 and the cylindrical sleeve 30 and ring 29.

Таке конструктивне виконання радіально-поршневого насоса високого тиску дозволяє підвищити продуктивність, довговічність та надійність роботи.This design of the high-pressure radial-piston pump allows to increase productivity, durability and reliability of work.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA A radial-piston positive displacement pump containing a housing, a drive shaft, a housing cover, a cylinder block, pistons, which is distinguished by the fact that the drive shaft is made in the form of a cylindrical gear shaft, movably mounted through rolling bearings in the housing, cylindrical the shaft gear is meshed with an external cylindrical gear wheel made as one unit with the cylinder block with the number of cylinders at least two, located symmetrically relative to the axis of rotation of the cylinder block, the cylinder block is coaxially installed on the cylindrical axis, which, in turn, is coaxially installed in the cylindrical distributor, which is mounted movably in the housing, on the right end of the distributor, two arc grooves are made with the center on the longitudinal axis of the distributor, which are connected to longitudinal holes made on the external cylindrical gear wheel, on the second end of the distributor, graduated longitudinal cylindrical holes are made to the arc grooves, in cylindrical holes pressed by two and cylindrical tubes, on which cylindrical compression springs are freely mounted, one end rests against the distributor, and the other end rests against a cylindrical ring mounted movably and coaxially on the cylindrical axis, a cylindrical sleeve is movably mounted on the cylindrical axis, which