Аксиально-поршневой насос для открытых гидравлических систем

 

Полезная модель относится к области гидромашиностроения, в частности к аксиально-поршневым насосам для открытых гидравлических систем и может быть использована в гидроприводах станочных, мобильных, строительно-дорожных и прочих механизмов. Аксиально-поршневой насос для открытых гидравлических систем, включает основной насос с всасывающим и напорным отводами, вспомогательный насос, всасывающий масло из бака и создающий давление управления основным насосом, механизм управления. Сущность полезной модели заключается в том, что аксиально-поршневой насос для открытых гидравлических систем выполнен на базе аксиально-поршневого насоса для закрытых гидравлических систем, в котором потоки основного и вспомогательного насосов разделены между собой, например, за счет установки заглушек в задней крышке основного насоса в месте соединения потока вспомогательного насоса с потоком основного насоса для исключения подпитки основного насоса. Достигаемый технический результат заключается в снижении веса и стоимости заявляемого аксиально-поршневого насоса без ухудшения его технических характеристик.

Полезная модель относится к области гидромашиностроения, в частности к аксиально-поршневым насосам для открытых гидравлических систем и может быть использована в гидроприводах станочных, мобильных, строительно-дорожных и прочих механизмов.

Известен аксиально-поршневой насос (АПН) для открытых гидравлических систем, содержащий корпус, вал, переднюю и заднюю крышки, качающий узел, наклонный диск, механизм управления, вспомогательный насос (ОАО Гидропривод, г.Харьков, 2007 г. www.gidroprivod.kharkov.ua)

Недостатком является высокая цена и большой вес.

Известен аксиально-поршневой насос для закрытых гидравлических систем, содержащий корпус, вал, переднюю и заднюю крышки, качающий узел, наклонный диск, механизм управления, вспомогательный насос. (Каталог ГСТ, "ООО Гидромаш", Салават, www.hydromash.com, 2008, Продукция, АПМ, ОАО "Гидросила", Украина, г.Кировград, www.hydrosila.com).

В закрытой гидравлической системе основной поток масла циркулирует по замкнутому кругу: подается насосом в гидродвигатель и возвращается обратно на вход основного насос. Для управления основным насосом и для восполнения неизбежных утечек масла служит вспомогательный насос. Он закачивает масло из гидробака и через обратные подпиточные клапаны, установленные в задней крышке основного насоса, подает масло в замкнутый контур гидросистемы.

Эти аксиально-поршневые насосы в промышленности применяются редко, поскольку производятся для закрытых гидравлических систем и в открытых гидросистемах неработоспособны, а в промышленности применяются в основном открытые гидравлические системы. Упомянутые выше аксиально-поршневые насосы для закрытых гидравлических систем в несколько раз дешевле известных поставляемых в промышленность аксиально-поршневых насосов для открытых систем, к тому же по техническим характеристикам они не уступают последним, а чаще всего превосходят их.

В качестве ближайшего аналога, принятого за прототип, выбран аксиально-поршневой насос (АПН) для открытых гидравлических систем, содержащий, приводящий в действие гидродвигатели, основной насос, содержащий всасывающий и напорный отводы, вспомогательный насос, всасывающий масло из бака и создающий давление управления основным насосом, механизм управления (ОАО Гидропривод, г.Шахты, 2000 г. www.gidroprivod.ru)

Недостатком является высокая цена аксиально-поршневого насоса и его большой вес.

Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является снижение стоимости аксиально-поршневого насоса, за счет адаптации известного более дешевого аксиально-поршневого насоса, производимого для закрытых гидравлических систем с целью использования его в открытых гидравлических системах.

Для решения поставленной задачи аксиально-поршневой насос для открытых гидравлических систем, включающий основной насос с всасывающим и напорным отводами, вспомогательный насос, всасывающий масло из гидробака и создающий давление управления основным насосом, приводящим в действие гидродвигатель, механизм управления, согласно полезной модели

выполнен на базе аксиально-поршневого насоса для закрытых гидравлических систем, в котором потоки основного и вспомогательного насосов разделены между собой.

Потоки основного и вспомогательного насосов разделены за счет установки заглушек в задней крышке основного насоса в месте соединения потока вспомогательного насоса с потоком основного насоса для исключения подпитки основного насоса

Потоки основного и вспомогательного насосов могут быть разделены также путем выполнения задней крышки основного насоса без каналов подпитки основного насоса.

По меньшей мере, один из отводов основного насоса соединен с гидробаком, а второй соединен с гидродвигателем.

За счет указанных конструктивных изменений перекрываются каналы, соединяющие напорные линии вспомогательного насоса с гидролиниями основного насоса и масло при работе насоса будет поступать в основной насос из гидробака гидропривода и далее - в открытую систему циркуляции гидропривода, вспомогательный насос при этом работает на управление основным насосом, а масло сливается в гидробак.

На фиг.1 представлен аксиально-поршневой насос для открытых гидравлических систем, общий вид

На фиг.2 представлена однопоточная гидросхема подключения аксиально-поршневого насоса к гидроприводу

На фиг.3 представлена реверсивная гидросхема подключения аксиально-поршневого насоса к гидроприводу

Аксиально-поршневой насос содержит основной насос Н, вспомогательный насос НВ, механизм управления МУ.

Основной насос Н содержит корпус 1, вал 2, который опирается на роликовые конические подшипники, один из которых 3 установлен в корпусе 1 насоса, а второй 4 - в задней крышке 5. На шлицы вала 2 установлен качающий узел, башмаки 6 поршней 7 которого опираются с одной стороны на опору 8 наклонного диска 9 с другой стороны блок цилиндров 10 качающего узла через распределитель 11 упирается в распределитель 12 основного насоса, который зафиксирован штифтами на задней крышке 5.

Качающий узел вращается, упираясь с одной стороны башмаками 6 в опору 8 наклонного диска 9, с другой стороны распределителем 11 блока цилиндров 10 в неподвижный распределитель 12 основного насоса Н.

Набор из пружин 13, 14 создает распорное усилие между башмаками 6 поршней 7 и блоком цилиндров 10.

Наклонный диск 9 в процессе работы насоса под действием поршней 15 сервоцилиндров механизма управления МУ меняет свое положение относительно своей оси в зависимости от величины и направления сигнала, формируемого механизмом управления МУ. От положения наклонного диска 9 зависит направление потока основного насоса Н и расход перекачиваемого масла. Давление потока масла, необходимое для формирования сигнала от механизма управления создает вспомогательный насос НВ, установленный на задней крышке 5 основного насоса. Если система однопоточная, то один из отводов, являющийся напорным, например 16, основного насоса Н, соединен с распределителями 17 гидропривода, при этом второй отвод 18, являющийся всасывающим, соединен с гидробаком 19.

Если система реверсивная, то между распределителями 17 гидропривода и основным насосом устанавливаются дополнительные распределительные устройства 20, обеспечивающие соединение гидродвигателей и распределителей 17 гидропривода с гидробаком 19, отводами 16, 18, меняя их назначение: с напорного на всасывающий и наоборот.

В этом случае напорная 16 и всасывающая 18 магистрали в процессе работы функционально меняются местами - напорная магистраль 16 становится всасывающей, всасывающая магистраль 18 становится напорной, а в случае полузакрытой реверсивной системы дополнительные распределительные устройства 20 гидропривода обеспечивают полный или частичный возврат потоков из гидродвигателей в основной насос Н. Иногда эти дополнительные распределительные устройства 20 завод устанавливает непосредственно на основной насос Н.

В задней крышке 5 основного насоса Н вместо обратных подпиточных клапанов, которые существовали в аксиально-поршневом насосе закрытой гидросистемы установлены заглушки 22, исключающие проникновение потока от вспомогательного насоса НВ в отводы 16, 18 основного насоса Н, иначе поток вспомогательного насоса НВ сольется через эти каналы в конечном итоге в гидробак 19. Давление управления на золотнике 23 механизма управления МУ в этом случае будет около нуля, и система работать не будет.

Потоки основного и вспомогательного насосов могут быть также разделены за счет изменения конструкции задней крышки основного насоса путем выполнения ее без каналов подпитки основного насоса

Указанные конструкции не исключают других вариантов конструкций для разделения потоков основного и вспомогательного насосов.

Аксиально-поршневой насос работает следующим образом.

Вспомогательный насос НВ забирает масло из гидробака 19, прокачивает его через предохранительный клапан 24 и сливает в корпус 1 основного насоса Н, затем по дренажной линии 25 масло сливается в бак 19. На золотнике 23 механизма управления МУ во время работы всегда поддерживается заданное давление управления основным насосом.

До тех пор, пока рычаг управления 26 механизма управления МУ находится в нейтральном положении, подача масла основного насоса Н будет нулевой, поскольку наклонный диск 9 также находится в нейтральном положении, поршни 7, вращаясь вместе с блоком цилиндров 10, не совершают возвратно-поступательных движений и прокачки масла не происходит.

Как только рычаг управления 26 будет сдвинут вручную или системой управления насосом в какую либо сторону золотник 23 механизма управления МУ также сдвинется, поток управления при этом попадет под поршень 15 сервоцилиндра механизма управления МУ и этот поршень сдвинется ровно настолько, пока золотник 23 механизма управления через элементы 27 обратной связи механизма управления МУ не вернется в нейтральное положение. При этом он перекроет поток масла вспомогательного насоса НВ под поршень 15 сервоцилиндра. Угол наклона наклонного диска 9 соответствует определенной подаче насоса и полностью зависит от угла наклона рычага 26 механизма управления МУ. Такое управление называют механическим или следящим.

Поршень сервоцилиндра 15 механизма управления МУ через рычаг 28 повернет наклонный диск 9, и поршни 7 качающего узла начинают совершать возвратно-поступательные движения, происходит прокачка масла в гидропривод.

Один из отводов, 16 или 18, насоса в этот момент становится всасывающим, другой напорным.

Если система открытая однопоточная, то мы имеем один из отводов всегда всасывающий, другой - всегда напорный. В зависимости от положения рычага управления 26 будет меняться расход в гидроприводе. В нейтральном положении рычага управления 26 подача насоса равна нулю.

Если система реверсивная - открытая или полузакрытая, то в нейтральном положении подача насоса в оба отвода 16 и 18 равна нулю, всасывания масла из гидробака 19 не происходит.

При отклонении рычага управления 26 в какую либо сторону один из отводов становится всасывающим, другой - напорным. При отклонении рычага управления в другую сторону от нейтрального положения отводы функционально поменяются местами. Для того чтобы при меняющемся направлении потока переключать соответственно отводы основного насоса, в некоторых случаях завод-изготовитель на насос устанавливает дополнительные распределительные системы (рис.3).

Заявляемый аксиально-поршневой насос для открытых гидросистем, выполненный на базе аксиально-поршневого насоса для закрытых гидросистем, по сравнению с известными аксиально-поршневыми насосами для открытых гидросистем обладает следующими преимуществами:

- снижение веса в 1,5-2.5 раза,

- снижение стоимости насоса в 1,5-2,5 раза,

- без ухудшения технических характеристик замещаемых аксиально-поршневых насосов.

1. Аксиально-поршневой насос для открытых гидравлических систем, включающий основной насос с всасывающим и напорным отводами, вспомогательный насос, всасывающий масло из бака и создающий давление управления основным насосом, механизм управления, отличающийся тем, что он выполнен на базе аксиально-поршневого насоса для закрытых гидравлических систем, в котором потоки основного и вспомогательного насосов разделены между собой.

2. Аксиально-поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что потоки основного и вспомогательного насосов разделены за счет установки заглушек в задней крышке основного насоса в месте соединения потока вспомогательного насоса с потоком основного насоса для исключения подпитки основного насоса.

3. Аксиально-поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что потоки насосов разделены путем выполнения задней крышки основного насоса без каналов подпитки основного насоса.

4. Аксиально-поршневой насос по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из отводов основного насоса соединен с гидробаком, а второй отвод соединен с гидродвигателем.



 

Похожие патенты:

Буровой насос и пневмокомпенсатор низкого давления с компрессором воздушным поршневым ременным относится к буровому оборудованию, а именно, к буровым насосам, предназначенным для подачи промывочной жидкости на забой при бурении скважин в целях охлаждения долота, выноса разрушенной горной породы и для передачи энергии потока турбобуру и связанному с ним долоту, а также к пневмокомпенсаторам низкого давления, предназначенным для выравнивания пульсаций давления жидкости во всасывающем коллекторе бурового насоса.

Полезная модель относится к насосостроению, в частности к насосам высокого давления
Наверх