RU2005207C1 - Hydraulically driven pump - Google Patents

Abstract

Использование: в машиностроении в различных гидроприводах, где требуетс  большой расход рабочей жидкости при низком давлении и малый расход при высоком давлении. Сущность изобретени : в гидроприводном насосе двойного действи  механизм управлени  распределителем выполнен в виде трех кольцевых проточек с каналами в корпусе одного из рабочих цилиндров, паза, расположенного у основани  плунжера этого цилиндра, дроссел  и магистралей, посредством одной из которых средний канал сообщен со сливом, крайние каналы со- обшены между собой, непосредственно с управл ющей полостью реверсивного распределител  и через дроссель с одной из приводных полостей, при этом первый канал выполнен с возможностью сообщени  с рабочей полостью в одном крайнем положении плунжера, а второй и третий каналы с возможностью сообщени  между собой посредством паза в другом крайнем его положении. 1 ил.Usage: in mechanical engineering in various hydraulic drives, where a large flow rate of the working fluid at low pressure and low flow rate at high pressure are required. The essence of the invention: in a double-acting hydraulic pump, the control mechanism of the distributor is made in the form of three annular grooves with channels in the housing of one of the working cylinders, a groove located at the base of the plunger of this cylinder, a throttle and highways, through one of which the middle channel is in communication with the drain, the extreme the channels are interconnected directly with the control cavity of the reversing distributor and through the throttle from one of the drive cavities, while the first channel is configured to communication with the working cavity in one extreme position of the plunger, and the second and third channels with the possibility of communication with each other by means of a groove in its other extreme position. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к конструкци м насосов высокого давлени  с приводом от насоса низкого давлени , и может быть использовано в различных гидроприводах, где требуетс  большой расход рабочей жидкости при низком давлении и малый расход при высоком давлении.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the design of high pressure pumps driven by a low pressure pump, and can be used in various hydraulic drives where a high flow rate of a working fluid at a low pressure and a low flow rate at a high pressure are required.

Известен гидроприводной насос двойного действи , содержащий источник рабочей жидкости и корпусе выполненным в нем приводным гидроцилиндром с полост ми, образованными поршнем и двум  штоками  вл ющимис  плунжерами расположенных оппозитно рабочих цилиндров, и с размещенной на одном плунжере втулкой, обеспечивающей автоматическое возвратно-поступательное перемещение поршн  со штоками 1.A double-acting hydraulic actuator pump is known, comprising a source of working fluid and a housing with a driving hydraulic cylinder with cavities formed by a piston and two rods, which are plungers of opposed working cylinders, and with a sleeve located on one plunger that provides automatic reciprocating movement of the piston with stocks 1.

Недостатком такого насоса  вл ютс  увеличенна  длина коммутационных линий, обеспечивающих подвод и отвод рабочей жидкости из одной из приводных полостей, нестабильность переходного процесса при переключении втулки и сложность.The disadvantage of such a pump is the increased length of the switching lines providing the supply and removal of the working fluid from one of the drive cavities, the instability of the transient process when switching the sleeve and the complexity.

Известен также гидроприводной насос, двойного действи , содержащий источник рабочей жидкости и корпус, в котором размещен приводной гидроцилиндр с полост - ми, образованными поршнем и двум  штоками,  вл ющимис  плунжерами расположенных оппозитно рабочих цилиндров. Попеременное сообщение приводных полостей с источником рабочей жидкости и со сливом обеспечиваетс  реверсивным распределителем с электроуправлением 2,Also known is a double - acting hydraulic drive pump containing a source of working fluid and a housing in which a hydraulic drive cylinder is located with cavities formed by a piston and two rods, which are plungers of opposed working cylinders. Alternating communication of the drive cavities with a source of working fluid and with a drain is provided by a reversible distributor with electric control 2,

Недостатком известного насоса  вл ютс  низкое быстродействие, определ емое увеличенным временем переходных процессов электромагнитов, и низка  надежность из-за наличи  датчиков положени  поршн  со штоками.A disadvantage of the known pump is its low speed, determined by the increased transient time of the electromagnets, and low reliability due to the presence of piston position sensors with rods.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и надежности гидроприводного насоса.The aim of the invention is to increase the speed and reliability of a hydraulic pump.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в гидроприводном насосе двойного действи  механизм управлени  распределителем выполнен с виде трех карманов на одном из рабочих цилиндров, углублени  у основани  плунжера этого же рабочего цилиндра, дроссел  и магистралей, которыми средний карман сообщен со сливом, крайние карманы сообщены между собой и непосредственно с управл ющей полостью реверсивного распределител , а через дроссель - с приводной полостью плунжера с углублением, при этом карманы размещены таким образом, что первый карман сообщаетс  с полостью рабочего цилиндра приThis goal is achieved by the fact that in a double-acting hydraulic drive pump, the control mechanism for the distributor is made in the form of three pockets on one of the working cylinders, a recess at the base of the plunger of the same working cylinder, a throttle and highways, with which the middle pocket communicates with a drain, the outer pockets are interconnected and directly with the control cavity of the reversible distributor, and through the throttle with the drive cavity of the plunger with a recess, while the pockets are placed so that the first pocket communicates aets with a working cylinder cavity at

нижней мертвой точке плунжера, а второй и третий карманы сообщаютс  между собой углублением плунжера при его верхней мертвой точке.the bottom dead center of the plunger, and the second and third pockets communicate with each other by the recess of the plunger at its top dead center.

Отличительные признаки насоса позвол ют повысить быстродействие его работы до 25 двойных циклов в секунду с высокой надежностью, превышающей надежность насосов высокого давлени  (выше 16 МПа) сDistinctive features of the pump allow to increase the speed of its operation up to 25 double cycles per second with high reliability exceeding the reliability of high pressure pumps (above 16 MPa) s

0 регулируемой и посто нной подачей рабочей жидкости.0 adjustable and constant supply of working fluid.

На чертеже представлена схема гидроприводного насоса, встроенного в гидропривод с одним рабочим гидроцилиндром.The drawing shows a diagram of a hydraulic drive pump built into the hydraulic drive with one working hydraulic cylinder.

5 Гидроприводной насос 1 содержит корпус 2, в котором размещены приводной цилиндр 3 и рабочие цилиндры 4 и 5. Поршень 6 со штоками 7 и 8 образует в цилиндрах 3, А и 5 приводные полости 9 и 10 и рабочие5 The hydraulic drive pump 1 comprises a housing 2, in which the drive cylinder 3 and the working cylinders 4 and 5 are placed. The piston 6 with the rods 7 and 8 forms in the cylinders 3, A and 5 drive cavities 9 and 10 and the working

0 полости 11 и 12. На цилиндрической поверхности рабочего цилиндра 4 выполнены карманы 13,14 и 15. Карманы 13 и 14 сообщены между собой магистралью 1.6 и подключены к управл ющей полости двухпозиционного0 cavities 11 and 12. On the cylindrical surface of the working cylinder 4, pockets 13,14 and 15 are made. Pockets 13 and 14 are interconnected by highway 1.6 and connected to the control cavity of the on-off

5 четырехходового распределител  17, выходы которого сообщены магистрал ми 18 и 19 с приводными полост ми 9 и 10. Карман 15 сообщен со сливом. Магистраль 16 через дроссель 20 сообщена с магистралью 19. В5 of the four-way distributor 17, the outputs of which are communicated by lines 18 and 19 with drive cavities 9 and 10. Pocket 15 is connected with a drain. The highway 16 through the throttle 20 is connected to the highway 19. In

0 штоке-7 выполнен канал 21, в котором установлен впускной клапан 22 рабочей полости 11. и на нем же у основани  выполнено углубление 23. В штоке 8 выполнен канал 24, в кот ором установлен впускной клапан0 rod-7 a channel 21 is made, in which an inlet valve 22 of the working cavity 11 is installed. And a recess 23 is made on it at the base. A channel 24 is made in the rod 8, in which the inlet valve is installed

5 25 рабочей полости 12, св занной через нагнетательный клапан 26 магистралью 27 с поршневой полостью 28 гидроцилиндра 29, имеющего поршень 30 и штоковую полость 31. Рабоча  полость 11 через нагнетатель0 ный клапан 32 подключена к магистрали 27. К впускному каналу распределител  17 подключен источник рабочей жидкости 33 магистралью 34 через установленные в ней реверсивный распределитель 35 с злектро5 магнитами 36 и 37 и клапан последовательности 38, управл емый от магистрали 27. Магистраль 34 сообщена с магистралью 27 через гидрозамок 39, управл емый от магистрали 40, сообщающей второй выход рас0 пределител  35 со штоковой полостью 31 гидроцилиндра 29. - . 5 25 of the working cavity 12, connected through the discharge valve 26 by the line 27 with the piston cavity 28 of the hydraulic cylinder 29, having the piston 30 and the rod cavity 31. The working cavity 11 is connected through the discharge valve 32 to the line 27. A working source is connected to the inlet of the distributor 17 fluid 33 through line 34 through a reversible distributor 35 installed in it with electro-5 magnets 36 and 37 and a sequence valve 38 controlled from line 27. Line 34 is connected to line 27 through a hydraulic lock 39 controlled by a mag trawl 40, communicating the second output of the distributor 35 with the rod cavity 31 of the hydraulic cylinder 29. -.

Гидроприводной насос в составе гидропривода работает следующим образом. При включении электромагнита 37 ра5 боча  жидкость от источника 33 поступает через распределитель 35, гидрозамок 39 и по магистрал м 34, 27 в поршневую полость 28 гидроцилиндра 29, а из штоковой полости 31 вытесн етс  на слив. Поршень 30 гидроцилиндра 29 перемещаетс  со скоростью , определ емой величиной подачи источника 33.Hydraulic pump as part of a hydraulic actuator operates as follows. When the electromagnet 37 is turned on, the working fluid from the source 33 enters through the distributor 35, the hydraulic lock 39 and through the lines 34, 27 to the piston cavity 28 of the hydraulic cylinder 29, and is displaced from the rod cavity 31 to drain. The piston 30 of the hydraulic cylinder 29 moves at a speed determined by the feed rate of the source 33.

При возрастании давлени  открываетс  клапан последовательности 38 и рабоча  жидкость начинает поступать из магистрали 34 через него, распределитель 17, по магистрали 18 в приводную полость 9, а из нее по каналу 21 через впускной клапан 22, карман 13, по магистрали 16 в управл ющую полость распределител  17 и устанавливает золотник последнего в положение, когда магистраль 34 сообщаетс  с магистралью 19, а магистраль 18-со сливом. После этого рабоча  жидкость поступает в приводную полость 10 и по каналу 24 через впускной клапан 25 в рабочую полость 12 и перемещает поршень 6 со штоками 7 и 8, вытесн   при этом жидкость из приводной полости 9 на слив, а из рабочей полости 11 через нагнетательный клапан 32 в магистраль 27. После установки штока 7 верхнюю мертвую точку углубление 23 сообщает карманы 14 и 15 между собой, а следовательно, магистраль 16 со сливом. Золотник распределител  17 под воздействием усили  пружины устанавливаетс  в исходное положение и рабоча  жидкость поступает из магистрали 34 в приводную полость 9 и по каналу 21 через впускной клапан 22 в рабочую камеру 11, из приводной полости 10 вытесн етс  на слив, а из рабочий полости 12 через нагнетательный клапан 26 поступает в магистраль 27.With increasing pressure, the valve of sequence 38 opens and the working fluid begins to flow from line 34 through it, distributor 17, along line 18 to drive cavity 9, and from it through channel 21 through inlet valve 22, pocket 13, along line 16 to the control cavity the distributor 17 and sets the spool of the latter to the position when the highway 34 is in communication with the highway 19, and the highway 18 with a drain. After that, the working fluid enters the drive cavity 10 and through the channel 24 through the inlet valve 25 to the working cavity 12 and moves the piston 6 with the rods 7 and 8, while the fluid is displaced from the drive cavity 9 to the drain, and from the working cavity 11 through the discharge valve 32 to the line 27. After installing the rod 7, the top dead center recess 23 communicates the pockets 14 and 15 with each other, and therefore, the line 16 with a drain. The spool of the distributor 17, under the influence of the spring force, is set to its initial position and the working fluid flows from the line 34 into the drive cavity 9 and through the channel 21 through the inlet valve 22 into the working chamber 11, from the drive cavity 10 is displaced to the drain, and from the working cavity 12 through discharge valve 26 enters line 27.

При достижении штоком 7 нижней мертвой точки (показано на схеме) рабоча  по- лость 11 через карман 13 и магистраль 16 сообщаетс  с управл ющей полостью распределител  17 и происходит его переключение и новый цикл возвратно-поступательного перемещени  поршн  б со штоками 7 и 8.When the rod 7 reaches the bottom dead center (shown in the diagram), the working cavity 11 through the pocket 13 and the highway 16 communicates with the control cavity of the distributor 17 and it switches over and a new cycle of reciprocating movement of the piston b with rods 7 and 8.

Таким образом, в предлагаемом гидроприводном насосе происходит автоматический подвод рабочей жидкости к реверсивному распределителю насоса при возрастании давлени  и автоматическое периодическое возвратно-поступательное движение поршн  приводного гидроцилиндра , что обеспечивает работу исполнительного гидроцилиндра гидропривода в двух режимах:Thus, in the proposed hydraulic drive pump, the working fluid is automatically supplied to the reversible pump distributor with increasing pressure and the automatic periodic reciprocating movement of the piston of the hydraulic drive cylinder, which ensures the operation of the hydraulic actuator hydraulic cylinder in two modes:

ускоренное перемещение поршн  при низком давлении непосредственно от источника низкого давлени  рабочей жидкости ,accelerated movement of the piston at low pressure directly from the source of low pressure of the working fluid,

замедленное перемещение при высоком давлении от гидроприводного насоса.slow motion at high pressure from the hydraulic pump.

Эти свойства позвол ют примен ть предлагаемый гидроприводной насос взамен источников давлени , состо щих из насосов низкого и высокого давлени  или насосов высокого давлени  с регулируемой подачей рабочей жидкости в гидроприводах , в которых врем  работы при давлении свыше 16 МПа доставл ет не более 50% общего времени рабочего цикла. При такой замене снижаетс  уровень шума, повышаетс  надежность и снимаетс  вопрос насосов высокого давлени . (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 615249.кл. F 04 В 9/10, 1977.These properties make it possible to use the proposed hydraulic drive pump instead of pressure sources, consisting of low and high pressure pumps or high pressure pumps with controlled supply of working fluid in hydraulic drives, in which the operating time at a pressure of over 16 MPa delivers no more than 50% of the total time duty cycle. With such a change, noise levels are reduced, reliability is improved and the issue of high pressure pumps is removed. (56) 1. USSR Copyright Certificate No. 615249.cl. F 04 B 9/10, 1977.

2. Башта Т. М. Объемные насосы и гид равлические двигатели гидросистем. М.: Машиностроение, 1974, с. 373, рис. 145.2. TM Bashta. Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems. M .: Engineering, 1974, p. 373, fig. 145.

Claims (1)

Формула изобретени The claims ГИДРОПРИВОДНОЙ НАСОС двойного действи , содержащий корпус с установленным в нем поршнем с двум  штоками- плунжерами с образованием приводных и рабочих полостей, реверсивный двухпози- циомный четырехлинейный распределитель с механизмом управлени , св занный магистрал ми с источником давлени  и со сливом и подключенный выходами к приводным полост м, кажда  из которых сообщена с соответствующей рабочей полостью через обратный клапан, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и надежности, механизмA double-acting hydraulic drive pump, comprising a housing with a piston installed in it with two plunger rods with the formation of drive and working cavities, a reversible two-position four-way valve with a control mechanism, connected by pipelines to a pressure source and with a drain, and connected by outputs to a drive cavity m, each of which communicates with the corresponding working cavity through a check valve, characterized in that, in order to increase speed and reliability, the mechanism управлени  распределителем выполнен в виде трех кольцевых проточек с каналами в корпусе одного из рабочих цилиндров, паза, расположенного у основани  плунжера этого цилиндра, дроссел  и магистралей , посредством одной из которых средний канал сообщен со сливом, крайние каналы сообщены между собой, непосредственно с управл ющей полостью реверсивного распределител  и черезthe control valve is made in the form of three annular grooves with channels in the housing of one of the working cylinders, a groove located at the base of the plunger of this cylinder, a throttle and highways, through one of which the middle channel is in communication with the drain, the extreme channels are interconnected directly with the control cavity reversing valve and through дроссель - с одной из приводных полостей, при этом первый канал выполнен с возможностью сообщени  с рабочей полостью в одном крайнем положении плунжера, а второй и третий каналы - с возможностьюthrottle - with one of the drive cavities, while the first channel is configured to communicate with the working cavity in one extreme position of the plunger, and the second and third channels with the possibility сообщени  между собой посредством паза в другом крайнем положении.communication with each other through a groove in the other extreme position. в S2 гвin S2 guards