RU2716521C1 - Piston device of pump - Google Patents
Piston device of pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716521C1 RU2716521C1 RU2019124038A RU2019124038A RU2716521C1 RU 2716521 C1 RU2716521 C1 RU 2716521C1 RU 2019124038 A RU2019124038 A RU 2019124038A RU 2019124038 A RU2019124038 A RU 2019124038A RU 2716521 C1 RU2716521 C1 RU 2716521C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- piston
- crank element
- crankshaft
- branches
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B19/00—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
- F04B19/02—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00 having movable cylinders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения; насосам для жидкостей или сжимаемых текучих сред, а именно к гидравлические машинам объемного вытеснения с вращающимися или качающимися рабочими органами.The invention relates to hydraulic machines for volume displacement; pumps for liquids or compressible fluids, namely, hydraulic volume displacement machines with rotating or oscillating working bodies.
Известен поршневой дозировочный насос (SU 530958, опубл. 29.03.1977), содержащий привод и корпус, поршень со средствами уплотнения, в корпусе установлен дополнительный поршневой насос с приводом. В корпусе насоса размещен поршень со средствами уплотнения и привод, обеспечивающий возвратно-поступательно движение поршня, например, эксцентрик. С приводом основного насоса жестко связан привод дополнительного насоса, выполненный в виде кулачка, профиль которого обеспечивает движение поршня дополнительного насоса с опережением по фазе нагнетания относительно поршня основного насоса и синхронное начало такта всасывания.Known piston metering pump (SU 530958, publ. 03/29/1977) containing a drive and a housing, a piston with sealing means, an additional piston pump with a drive is installed in the housing. In the pump housing there is a piston with sealing means and a drive providing reciprocating movement of the piston, for example, an eccentric. The drive of the auxiliary pump is rigidly connected with the drive of the main pump, made in the form of a cam, the profile of which ensures the movement of the piston of the additional pump ahead of the discharge phase relative to the piston of the main pump and the synchronous start of the suction stroke.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, требующей применения нескольких приводов, наличие больших сил трения скольжения, возникающих в результате движения кулачка относительно поршня, что в свою очередь приводит к быстрому износу элементов механизма. Также в насосе отсутствует возможность регулирования хода поршня.The disadvantage of this device is the design complexity that requires the use of several drives, the presence of large sliding friction forces resulting from the movement of the cam relative to the piston, which in turn leads to rapid wear of the mechanism elements. Also, the pump does not have the ability to control the piston stroke.
Известен преобразователь вращательного движения в поступательное (RU 2475665, опубл. 20.02.2013), который состоит из корпуса и закрепленного в нем неподвижного центрального зубчатого колеса, находящегося в зубчатом зацеплении с малой шестерней двойного сателлита. Малая шестерня двойного сателлита жестко связана с большой шестерней двойного сателлита. Большая шестерня двойного сателлита находится в зубчатом зацеплении с выходным сателлитом. Двойной сателлит и выходной сателлит установлены с помощью вращательных кинематических пар в асимметричном водиле, при этом оси их вращения параллельны оси вращения асимметричного водила, которая совпадает с осью неподвижного центрального зубчатого колеса.A known converter of rotational motion into translational (RU 2475665, publ. 02.20.2013), which consists of a housing and a fixed central gear wheel fixed therein, which is in gear engagement with a small gear of a double satellite. The small gear of the double satellite is rigidly connected with the large gear of the double satellite. The large gear of the double satellite is in gearing with the output satellite. The double satellite and the output satellite are mounted using rotational kinematic pairs in an asymmetric carrier, while their axis of rotation is parallel to the axis of rotation of the asymmetric carrier, which coincides with the axis of the stationary central gear.
Недостатком данного устройства является сложность и многозвенность зубчатого механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное движение пальца, перемещающегося в пазу корпуса, что значительно усложняет регулировку подачи жидкости.The disadvantage of this device is the complexity and multi-link gear mechanism, providing reciprocating motion of the finger moving in the groove of the housing, which greatly complicates the adjustment of the fluid supply.
Известен зубчатый преобразователь вращательного движения в возвратно-вращательное (RU 2528493), состоящий из корпуса, в котором соосно установлены входной и выходной валы центрального неподвижного зубчатого колеса, жестко закрепленного на корпусе соосно входному валу, эллиптического зубчатого колеса, эксцентрично установленного на выходном валу, сателлита, состоящего из цилиндрической шестерни и эллиптической шестерни, соединенных валом, водила, установленного на входном валу соединенное другим концом через вращательную кинематическую пару с валом сателлита. Центральное неподвижное зубчатое колесо состоит в зубчатом зацеплении с цилиндрической шестерней сателлита, а эллиптическая шестерня сателлита состоит в зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом. Центральное неподвижное зубчатое колесо состоит в зубчатом зацеплении с цилиндрической шестерней сателлита одного с ней размера, эллиптическая шестерня сателлита состоит в зубчатом зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом одного с ней размера, причем эллиптическая шестерня сателлита и эллиптическое зубчатое колесо установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку, называемую фокусом делительного эллипса эллиптического зубчатого колеса или эллиптической шестерни сателлита, которая расположена на большой полуоси делительного эллипса на расстоянии от центра делительного эллипса.Known gear transducer of rotational motion to rotary (RU 2528493), consisting of a housing in which the input and output shafts of the central stationary gear wheel, rigidly mounted on the housing coaxially with the input shaft, an elliptical gear wheel eccentrically mounted on the output shaft, a satellite are coaxially mounted consisting of a cylindrical gear and an elliptical gear connected by a shaft, a carrier mounted on the input shaft connected to the other end through a rotational kinematic a pair with a satellite shaft. The central fixed gear is engaged with the spur gear of the satellite, and the elliptical gear of the gear is engaged with the elliptical gear. The central fixed gear consists of gearing with a cylindrical gear of a satellite of the same size as it is, the elliptical gear of the satellite consists of gearing with an elliptical gear of the same size, the elliptical gear of the satellite and the elliptical gear are mounted on their shafts in such a way that the axis rotation of the shaft passes through a point called the focus of the pitch ellipse of the elliptical gear or the elliptical gear of the satellite, which is located on the semimajor axis of the dividing ellipse at a distance from the center of the dividing ellipse.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и сложность изготовления некруглых зубчатых колес, многозвенность кинематической схемы, включающей в себя две зубчатые передачи с различным числом зубьев, а также невозможность изменения длины хода выходного звена. The disadvantage of this device is the complexity of the design and the complexity of manufacturing non-circular gears, multi-link kinematic scheme, which includes two gears with a different number of teeth, as well as the inability to change the stroke length of the output link.
Известно поршневое устройство с возвратно-поступательным движением (патент RU 2623136), принятое за прототип, которое содержит корпус -картер, соединительный стержень, имеющий большой конец и малый конец, кривошипный элемент с подшипниковым блоком, причем кривошипный элемент содержит зубчатое колесо, которое является наружным зубчатым колесом и находится в зацеплении с зубчатым колесом, которое также является наружным зубчатым колесом, приводное приспособление для поворота зубчатого колеса относительно картера вокруг оси вала с блокировочным блоком для фиксации в различных угловых положениях, управляющим кольцом и исполнительным механизмом с червячным винтом, находящимся в зацеплении с червячным зубчатым колесом. A reciprocating reciprocating device is known (patent RU 2623136), adopted for the prototype, which contains a housing-crankcase, a connecting rod having a large end and a small end, a crank element with a bearing block, and the crank element contains a gear wheel, which is the outer gear and is engaged with the gear, which is also the outer gear, the drive device for turning the gear relative to the crankcase around the axis of the shaft with a lock nym unit for fixation in various angular positions, the control ring and the actuator with a worm screw being in engagement with the worm gear.
Недостатком известного устройства является сложность его конструкции, наличие большого количества зубчатых колес разных диаметров и различных зацеплений. При этом, в парах зубчатых колес, не имеющих фиксированного межосевого расстояния практически невозможно обеспечить требуемый боковой и радиальный зазоры, что ведет к повышенному износу зубчатых колес, интерференции и заклиниванию и снижению надежности функционирования всего поршневого устройства.A disadvantage of the known device is the complexity of its design, the presence of a large number of gears of different diameters and various gears. Moreover, in pairs of gear wheels that do not have a fixed center distance, it is practically impossible to provide the required lateral and radial clearances, which leads to increased gear wear, interference and jamming, and a decrease in the reliability of the entire piston device.
В основу настоящего изобретения положена задача упростить конструкцию поршневого устройства с линейным возвратно - поступательным движением поршня, путем уменьшения количества зубчатых колес, и, как следствие, обеспечить компактность поршневого устройства при возможности изменения хода поршня и передачи значительных усилий на поршень, и, кроме того, повысить долговечность и надежность работы устройства.The basis of the present invention is to simplify the design of a piston device with a linear reciprocating movement of the piston by reducing the number of gears, and, as a result, to ensure the compactness of the piston device with the possibility of changing the stroke of the piston and transferring significant effort to the piston, and, in addition, increase the durability and reliability of the device.
Поставленная задача решается тем, что в поршневом устройстве, содержащем корпус, коленчатый вал, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси вращения и имеющий, по крайней мере, одну шатунную шейку, первое наружное зубчатое колесо, соединенное с коленчатым валом с возможностью вращения вместе с указанным валом, второе наружное зубчатое колесо, установленное с возможностью зацепления с первым наружным зубчатым колесом, кривошипный элемент, поршень, выполненный с возможностью возвратно- поступательного движения, средство соединения кривошипного элемента с поршнем, согласно предлагаемому изобретению, первое наружное зубчатое колесо соединено с коленчатым валом через эксцентрик, насаженный на шейку коленчатого вала, средство соединения содержит первую часть в виде стержня, соединенную с поршнем и вторую часть, выполненную раздвоенной в виде вилки, при этом ветви вилки установлены в выполненных в корпусе продольных направляющих с возможностью возвратно-поступательного движения, второе наружное зубчатое колесо расположено между ветвями вилки средства соединения, кривошипный элемент установлен эксцентрично относительно оси симметрии второго зубчатого колеса и с возможностью поворот второго зубчатого колеса вокруг продольной оси кривошипного элемента, при этом противоположные концы кривошипного элемента установлены в ветвях вилки средства соединения.The problem is solved in that in a piston device comprising a housing, a crankshaft mounted in the housing rotatably about its axis of rotation and having at least one connecting rod journal, a first outer gear connected to the crankshaft to rotate together with said shaft, a second outer gear mounted to engage with the first outer gear, a crank element, a piston reciprocating, media the connection of the crank element with the piston, according to the invention, the first outer gear is connected to the crankshaft via an eccentric mounted on the neck of the crankshaft, the coupling means comprises a first part in the form of a rod connected to the piston and a second part made forked in the form of a fork, the fork branches are installed in longitudinal guides made in the housing with the possibility of reciprocating motion, the second outer gear is located between the branches of the fork compound va, a crank member is mounted eccentrically with respect to the symmetry axis of the second gear and with the possibility of rotation of the second gear about the longitudinal axis of the crank member, the opposite ends of the crank member mounted in the fork branches connecting means.
Для преобразования вращательного движения коленчатого вала в возвратно-поступательное линейное движение поршня в предлагаемом устройстве используется только два зубчатых колеса, что позволяет упростить конструкцию поршневого устройства, обеспечить его компактность при возможности передачи значительных усилий на поршень, и, кроме того, повысить долговечность и надежность работы устройства.To convert the rotational motion of the crankshaft into a reciprocating linear motion of the piston in the proposed device, only two gear wheels are used, which simplifies the design of the piston device, ensures its compactness with the possibility of transferring significant forces to the piston, and, in addition, to increase the durability and reliability of operation devices.
Установка первого и второго зубчатых колес с эксцентриситетом относительно их центров симметрии, а именно, оси вращения коленчатого вала с первым зубчатым колесом и продольной оси кривошипного элемента со вторым зубчатым колесом обеспечивает сложное вращательно-поступательное движение центров зубчатых колес в плоскости их зацепления.The installation of the first and second gears with an eccentricity with respect to their centers of symmetry, namely, the axis of rotation of the crankshaft with the first gear and the longitudinal axis of the crank element with the second gear, provides a complex rotational-translational movement of the centers of the gears in the plane of their engagement.
Возможность поворота второго зубчатого колеса вокруг продольной оси кривошипного элемента обеспечивает возвратно-поступательное перемещение продольной оси кривошипного элемента и линейный ход поршня, соединительного с кривошипным элементом ветвями вилки средства соединения в направляющих корпуса. The ability to rotate the second gear around the longitudinal axis of the crank element provides reciprocating movement of the longitudinal axis of the crank element and the linear stroke of the piston connecting to the crank element with the fork branches of the connecting means in the housing guides.
Целесообразно, чтобы эксцентрик был насажен на шейку коленчатого вала с возможностью поворота вокруг оси шейки коленчатого вала и фиксации в различных угловых положениях относительно указанной оси.It is advisable that the eccentric be mounted on the neck of the crankshaft with the possibility of rotation around the axis of the neck of the crankshaft and fixation in various angular positions relative to the specified axis.
Возможность поворота эксцентрика и его фиксации в различных угловых положениях относительно шейки коленчатого вала, позволяет формировать нужный суммарный эксцентриситет первого зубчатого колеса относительно оси вращения коленчатого вала и тем самым задавать требуемый ход поршня.The ability to rotate the eccentric and fix it in various angular positions relative to the neck of the crankshaft, allows you to create the desired total eccentricity of the first gear relative to the axis of rotation of the crankshaft and thereby set the desired piston stroke.
Целесообразно кривошипный элемент выполнять в виде стержня или пальца.It is advisable to perform the crank element in the form of a rod or finger.
Такое выполнение кривошипного элемента является конструктивно более простым для обеспечения соединения кривошипного элемента со вторым зубчатым колесам и ветвями вилки средства соединения.This embodiment of the crank element is structurally simpler to ensure that the crank element is connected to the second gears and fork branches of the coupling means.
Целесообразно, первое и второе наружные зубчатые колеса каждое устанавливать на цилиндрическом катке, у которого внешний диаметр равен начальному диаметру надетого на него зубчатого колеса.It is advisable that the first and second outer gears each be mounted on a cylindrical roller, in which the outer diameter is equal to the initial diameter of the gear put on it.
Катки первого и второго зубчатых колес обеспечивают гарантированный радиальный зазор в зацеплении последних. Благодаря, тому, что диаметры катков равны начальным диаметрам зубчатых колес, указанные катки обкатываются друг по другу без скольжения, обеспечивая постоянство межосевого расстояния в зацеплении зубчатых колес при сложном вращательно-поступательном движении их центров в плоскости зацепления.The rollers of the first and second gears provide a guaranteed radial clearance in the engagement of the latter. Due to the fact that the diameters of the rollers are equal to the initial diameters of the gears, these rollers run on each other without sliding, ensuring a constant center distance in the meshing of the gears with a complex rotational-translational movement of their centers in the plane of engagement.
Целесообразно, чтобы первое и второе зубчатые колеса имели одинаковое количество зубьев.It is advisable that the first and second gears have the same number of teeth.
Равное число зубьев обеспечивает одинаковый ход поршня за один оборот приводного вала и, как следствие, стабильную подачу насоса. An equal number of teeth ensures the same piston stroke per revolution of the drive shaft and, as a result, a stable pump flow.
Целесообразно, чтобы кривошипный элемент был неподвижно закреплен на катке второго зубчатого колеса, при этом концы кривошипного элемента закреплены в ветвях вилки через подшипниковый механизм с возможностью поворота концов кривошипного элемента относительно ветвей вилки.It is advisable that the crank element was fixedly mounted on the roller of the second gear wheel, while the ends of the crank element are fixed in the branches of the fork through the bearing mechanism with the possibility of rotation of the ends of the crank element relative to the branches of the fork.
Крепление концов кривошипного элемента в ветвях вилки через подшипниковый механизм позволяет снизить сопротивление движению кривошипного элемента вокруг своей оси в ветвях вилки и повысить КПД поршневого устройства насоса в целом, снижению интенсивности изнашивания кривошипного элемента и ветвей вилки в их сопряжении и как следствие повышению долговечности и надежности поршневого устройства.The fastening of the ends of the crank element in the branches of the fork through the bearing mechanism allows to reduce the resistance to movement of the crank element around its axis in the branches of the fork and to increase the efficiency of the piston device of the pump as a whole, to reduce the wear rate of the crank element and the branches of the fork in their interface and, as a result, to increase the durability and reliability of the piston devices.
Согласно другому варианту, аналогичный эффект может быть достигнут путем подвижного крепления кривошипного элемента на катке второго зубчатого колеса через подшипниковый механизм, при этом концы кривошипного элемента неподвижно закреплены в ветвях вилки средства соединения.According to another embodiment, a similar effect can be achieved by movably fastening the crank element on the rink of the second gear wheel through the bearing mechanism, while the ends of the crank element are fixedly fixed in the branches of the yoke of the coupling means.
Целесообразно, чтобы ветви вилки средства соединения были установлены в направляющих корпуса через подшипниковый механизм.It is advisable that the branches of the plug means of connection were installed in the guides of the housing through the bearing mechanism.
Подшипниковые соединения между ветвями вилки и направляющими корпуса позволяют уменьшить сопротивления движению ветвей вилки в направляющих, сто обеспечивает повышение КПД поршневого устройства насоса в целом, снижение интенсивности изнашивания направляющих и ветвей вилки и, как следствие, повышение долговечности и надежности поршневого устройства.Bearing connections between the branches of the fork and the guides of the housing can reduce the resistance to movement of the branches of the fork in the guides, one hundred provides an increase in the efficiency of the piston device of the pump as a whole, a decrease in the wear rate of the guides and branches of the fork and, as a result, an increase in the durability and reliability of the piston device.
Целесообразно, чтобы поршневое устройство содержало средство поджатия второго зубчатого колеса к первому, выполненное в виде пружины, установленной на первой стержневой части средства соединения, при этом один конец пружины закреплен на корпусе, а другой опирается на основание второй раздвоенной части соединительного элемента.It is advisable that the piston device contains means for compressing the second gear to the first one, made in the form of a spring mounted on the first rod part of the connecting means, with one end of the spring mounted on the housing and the other resting on the base of the second forked part of the connecting element.
Указанное средство обеспечивает постоянное поджатие первого и второго зубчатых колес между собой.The specified tool provides a constant preload of the first and second gears between them.
Целесообразно, чтобы устройство было снабжено средством регулирования хода поршня, включающим механизм поворота эксцентрика относительно шейки коленчатого вала.It is advisable that the device was equipped with means for controlling the stroke of the piston, including a mechanism for turning the eccentric relative to the neck of the crankshaft.
Наличие такого средства обеспечивает поворот эксцентрика на заданный угол для создания требуемого хода поршня, равного векторной сумме эксцентриситетов шейки коленчатого вала, эксцентрика первого зубчатого колеса и эксцентриситета второго зубчатого колеса относительно оси кривошипного элемента.The presence of such a tool allows the eccentric to rotate by a predetermined angle to create the required piston stroke equal to the vector sum of the eccentricities of the neck of the crankshaft, the eccentric of the first gear and the eccentricity of the second gear relative to the axis of the crank element.
В дальнейшем предполагаемое изобретение будет более подробно раскрыта на конкретных примерах ее выполнения со ссылками на чертежи, на которых изображены;In the future, the alleged invention will be described in more detail with specific examples of its implementation with reference to the drawings in which are depicted;
Фиг. 1 - общий вид плунжерного насоса, продольный разрез;FIG. 1 is a general view of a plunger pump, a longitudinal section;
Фиг. 2 - сечение А-А на Фиг. 1;FIG. 2 is a section AA in FIG. 1;
Фиг. 3 - сечение В-В на Фиг. 2;FIG. 3 is a cross-section BB in FIG. 2;
Поршневое устройство, показанное на приведенных фигурах, содержит корпус 1 (Фиг. 1), коленчатый вал 2, установленный в корпусе 1 с возможностью вращения вокруг своей оси вращения, поршень 3.The piston device shown in the figures contains a housing 1 (Fig. 1), a
На коленчатом валу 2 через эксцентрик 4 установлено, с возможностью вращения вместе с указанным валом 2, первое наружное зубчатое колесо 5.On the
Эксцентрик 4 установлен на шатунной шейке 21 коленчатого вала 2 с возможностью поворота вокруг оси шейки коленчатого вала и фиксации в различных угловых положениях относительно указанной оси.The eccentric 4 is mounted on the
Устройство содержит второе наружное зубчатое колесо 6, находящееся в зацепления с первым наружном зубчатым колесом 5 в рабочем положении устройства. Далее по тексту, для простоты изложения, первое и второе наружные зубчатые колеса 5 и 6 будут обозначены, как первое и второе зубчатые колеса 5 и 6, соответственно.The device comprises a second
В предпочтительном варианте первое и второе зубчатые колеса 5 и 6, соответственно, каждое установлено соосно на цилиндрическом катке 51 и 61, при этом внешний диаметр каждого катка 51 и 61 равен начальному диаметру надетого на него зубчатого колеса 5 и 6.In a preferred embodiment, the first and
Возможно выполнение устройства без указанных катков, а также с иным приспособлением для обеспечения требуемого бокового и радиального зазоров между зубчатыми колесами.It is possible to implement the device without these rollers, as well as with another device to provide the required lateral and radial clearance between the gears.
Также в предпочтительном варианте первое и второе зубчатые колеса 5 и 6, соответственно, имеют одинаковое количество зубьев. Однако, возможно выполнение насосного устройства с разным количеством зубьев в зубчатых колесах. В этом случае ход поршня будет изменяться циклически при повороте первого зубчатого колеса, при этом величина этого цикла будет определяться передаточным числом пары зубчатых колес.Also in a preferred embodiment, the first and
На катке 61 второго зубчатого колеса 6 эксцентрично относительно оси симметрии катка 61 установлен кривошипный элемент 7.A
Кривошипный элемент 7 выполнен двухсторонним в виде стержня или пальца, продольная ось 71 (Фиг. 2) которого параллельна оси симметрии второго зубчатого колеса 6 и является осью вращения второго зубчатого колеса 6.The
Возможно, крепление кривошипного элемента 7 непосредственно на зубчатом колесе 6.Perhaps fixing the
Кривошипный элемент 7 соединен с поршнем 3 средством 8 соединения, выполненным с возможностью возвратно - поступательного движения поршня 3 от кривошипного элемента 7.The
Средство 8 соединения содержит первую часть 81 в виде стержня, соединенную с поршнем 3 и вторую часть 82, выполненную раздвоенной в виде вилки с двумя ветвями 83. Ветви 83 вилки 82 установлены в продольных направляющих 84 с возможностью возвратно поступательного движения. Направляющие 84 выполнены на боковых стенках корпус 1 поршневого устройства.The connection means 8 comprises a
В дальнейшем для простоты изложения, для "первой части соединительного элемента" и "стержня" будет использована одна и та же позиция 81, для "второй части соединительного элемента" и "вилки" будет использована одна и та же позиция 82.Hereinafter, for simplicity of presentation, the
Противоположные концы 71 кривошипного элемента 7 установлены в ветвях 83 вилки 82.The
Согласно одному варианту выполнения поршневого устройства кривошипный элемент 7 неподвижно закреплен на катке 61 второго зубчатого колеса 6 (или на самом зубчатом колесе 6), например, запрессован в нем. Концы 72 кривошипного элемента 7 закреплены в ветвях 83 вилки 82 через подшипниковый механизм 85, как показано на Фиг. 2. В качестве подшипникового механизма могут быть использованы подшипники скольжения или подшипники качения - шариковые, роликовые, игольчатые и пр.According to one embodiment of the piston device, the
Согласно другому варианту выполнения поршневого устройства кривошипный элемент 7 установлен на катке 61 второго зубчатого колеса 6 (или на самом зубчатом колесе 6) через подшипниковый механизм 86, при этом концы кривошипного элемента 72 неподвижно закреплены в ветвях 83 вилки 82 соединительного элемента 8, например, запрессованы в них. (Фиг. 3.). В данном случае, в качестве подшипникового механизма могут быть использованы шариковые или роликовые подшипники качения.According to another embodiment of the piston device, the
В обоих вариантах подшипниковые механизмы 85 и 86 обеспечивают поворот второго зубчатого колеса 6, находящегося в зацеплении с первым зубчатым колесом 5, вокруг продольной оси 71 кривошипного элемента 7 и линейный ход поршня 3 вместе с кривошипным элементом 7, соединенным с ним ветвями 83 вилки 82 в направляющих 84 корпуса 1.In both versions, the bearing
Ветви 83 вилки 82 средства соединения 8 установлены в направляющих 84 корпуса 1 через подшипниковый механизм 87, например, линейные подшипники скольжения или подшипники качения, роликовые или игольчатые, а также их элементы - тела качения, например ролики.The
Подшипниковые механизмы 87 и 85, 86 снижают механические сопротивления по пути возвратно-поступательного движения ветвей 83 вилки 82 в направляющих 84 и вращательного движения кривошипного элемента 7 вокруг своей оси в ветвях 83 вилки или/и в катке 61 и тем самым позволяют уменьшить интенсивность изнашивания элементов поршневого устройства, а также позволяют повысить долговечность, надежность и КПД поршневого устройства.
Поршневое устройство содержит средство 9 поджатия второго зубчатого колеса 6 к первому 5, выполненное в виде пружины сжатия, установленной на первой стержневой части 81 средства 8 соединения. Один конец пружины средства 9 поджатия (далее именуемое пружина 9) закреплен на корпусе 1, а другой опирается на основание второй раздвоенной части 82 средства 8 соединения.The piston device comprises means 9 for compressing the
При этом в нормальном своем состоянии пружина сжатия имеет предварительное поджатие.In this case, in its normal state, the compression spring has a preliminary compression.
Возможно иное выполнение указанного средства поджатия, например, указанное средство может содержать магниты, ролики или другие устройства. Кроме того, в отдельных конструкциях, когда на поршень действует постоянное давление от перекачиваемой среды, возможно выполнение поршневого устройства без указанного средства поджатия.It is possible another implementation of the specified means of preload, for example, the specified tool may contain magnets, rollers or other devices. In addition, in individual designs, when the piston is subject to constant pressure from the pumped medium, it is possible to implement the piston device without the specified means of preload.
В предпочтительном варианте выполнения поршневое устройство содержит средство 10 регулирования хода поршня, включающее механизм 101 поворота эксцентрика 4 относительно шейки 21 коленчатого вала 2. Возможные различные варианты выполнения указанного механизма 101 поворота, например, он может быть выполнен в виде геликоидальной гайки, закрепленной на эксцентрике и геликоидального стержня с силовым осевым приводом.In a preferred embodiment, the piston device comprises means 10 for regulating the stroke of the piston, including a
Поршневое устройство работает следующим образом.The piston device operates as follows.
Для задания требуемого хода поршня 3 поршневого устройства механизмом 101 поворота эксцентрика, поворачивают эксцентрик 4 в требуемое угловое положение, формируя тем самым нужный суммарный эксцентриситет первого зубчатого колеса 5 относительно оси вращения коленчатого вала 2. Совершая вращательное движение вместе с коленчатым валом 2, который является приводным, первое зубчатое колесо 5, благодаря зубчатому зацеплению со вторым зубчатым колесом 6, приводит последнее во вращение вокруг продольной оси 72 кривошипного элемента 7.To set the required stroke of the
Пружина 9 на первой, стержневой части 81 средства 8 соединения прижимает зубчатые колеса 5 и 6 друг к другу. Поскольку пружина 9 в нормальном своем состоянии имеет предварительное поджатие, поджатие зубчатых колес 5 и 6 осуществляется и при прямом и при обратном ходах поршня 3, при этом, в конце прямого хода сила поджатия будет больше, чем в конце обратного хода поршня 3.The
Катки 51 и 61 зубчатых колес 5 и 6 обеспечивают гарантированный радиальный и боковой зазор в зацеплении зубьев зубчатых колес 5 и 6 предотвращая интерференции зубьев. Кроме того, благодаря, тому, что диаметры катков 51 и 61 равны начальным диаметрам зубчатых колес 5 и 6, катки 51 и 61 обкатываются друг по другу без скольжения, обеспечивая постоянство межосевого расстояния в зацеплении.The
При этом центры зубчатых колес 5 и 6 в плоскости зацепления осуществляют сложное вращательно-поступательное движение. Такое движение центров зубчатых колес 5 и 6 обусловлено эксцентриситетом установки этих зубчатых колес относительно их центров вращения, а именно, оси вращения коленчатого вала 2 с первым зубчатым колесом 5 и продольной оси кривошипного элемента 7 со вторым зубчатым колесом 6 соответственно.Moreover, the centers of the
Центр второго зубчатого колеса 6 движется по дуге вверх-вниз, одновременно поворачиваясь вокруг продольной оси кривошипного элемента 7. Эксцентриситет кривошипного элемента 7 определяет амплитуду движение центра симметрии второго зубчатого колеса 6. При этом продольная ось кривошипного элемента 7 совершает возвратно-поступательное движение.The center of the
В варианте, показанном на Фиг. 2, кривошипный элемент 7 вместе с зубчатым колесом 6 вращается вокруг продольной оси 71 кривошипного элемента относительно ветвей 83 вилки 82.In the embodiment shown in FIG. 2, the
В варианте, показанном на Фиг. 3, второе зубчатое колесо 6 вращается вокруг продольной оси кривошипного элемента 7 и относительно вилки 82 с жестко установленным в ней кривошипным элементом 7.In the embodiment shown in FIG. 3, the
Подвижное соединение кривошипного элемента 7 через подшипниковые механизмы 85 или 86 с одной стороны, и подвижное соединение ветвей 83 вилки 82 с продольными пазами 84 корпуса 1 обеспечивают линейное возвратно-поступательное движение первой, стержневой, части 81 средства 8 соединения и соединенного с ней поршня 3. Величина хода поршня 3 равна двойной векторной сумме расстояний от геометрических центров зубчатых колес 5 и 6 до фактических точек их вращения, определяемых с ответствующими эксцентриситетами. The movable connection of the
При необходимости изменения величины хода поршня 3 при работе поршневого устройства, независимо от вращения коленчатого вала 2, посредством механизма 101 поворота эксцентрика, поворачивают эксцентрик 4 вокруг шейки 21 коленчатого вала 2 в требуемое угловое положение, формируя тем самым нужный суммарный эксцентриситет первого зубчатого колеса 5 относительно оси вращения коленчатого вала 2.If necessary, change the magnitude of the stroke of the
Приведенные выше примеры предпочтительного осуществления изобретения, содержащие указания на отдельные варианты выполнения, не исчерпывают возможных изменений и дополнений, очевидных специалисту в данной области техники, которые не затрагивают существа технического решения охарактеризованного формулой изобретения.The above examples of the preferred embodiment of the invention, containing indications of individual embodiments, do not exhaust the possible changes and additions that are obvious to a person skilled in the art, which do not affect the essence of the technical solution described by the claims.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124038A RU2716521C1 (en) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | Piston device of pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124038A RU2716521C1 (en) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | Piston device of pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2716521C1 true RU2716521C1 (en) | 2020-03-12 |
Family
ID=69898844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019124038A RU2716521C1 (en) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | Piston device of pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2716521C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2791737A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-06 | Sorelec | EXHAUST PUMP |
| CN201129279Y (en) * | 2007-10-24 | 2008-10-08 | 天津市润泽高压泵制造有限公司 | Multiple gear ratios transmission high-power high-pressure plunger pump |
| RU2475665C1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО КубГТУ) | Converter of rotational movement to translational movement |
| RU2528493C2 (en) * | 2012-08-16 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Toothed converter of rotation motion to rotation and reciprocating motion |
| RU2623136C2 (en) * | 2012-01-24 | 2017-06-22 | Гомексис Б.В. | Piston unit with reciprocating motion |
| DE102017003146B3 (en) * | 2017-03-30 | 2018-07-12 | Viktor Hammermeister | Jerk-crank mechanism, as well as equipped combustion engine. |
-
2019
- 2019-07-30 RU RU2019124038A patent/RU2716521C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2791737A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-06 | Sorelec | EXHAUST PUMP |
| CN201129279Y (en) * | 2007-10-24 | 2008-10-08 | 天津市润泽高压泵制造有限公司 | Multiple gear ratios transmission high-power high-pressure plunger pump |
| RU2475665C1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО КубГТУ) | Converter of rotational movement to translational movement |
| RU2623136C2 (en) * | 2012-01-24 | 2017-06-22 | Гомексис Б.В. | Piston unit with reciprocating motion |
| RU2528493C2 (en) * | 2012-08-16 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Toothed converter of rotation motion to rotation and reciprocating motion |
| DE102017003146B3 (en) * | 2017-03-30 | 2018-07-12 | Viktor Hammermeister | Jerk-crank mechanism, as well as equipped combustion engine. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9228571B2 (en) | Variable radial fluid device with differential piston control | |
| US3459056A (en) | Constant torque transmission | |
| WO2015047420A1 (en) | Variable displacement system | |
| JP2018529041A (en) | Fluid machine, heat exchange device, and fluid machine operating method | |
| RU2716521C1 (en) | Piston device of pump | |
| US9683642B2 (en) | Mechanism for converting motion | |
| US4185508A (en) | Motion change transmission | |
| CN105526332A (en) | Internal engaging swash plate rotation type continuously variable transmission | |
| EP0807219B1 (en) | Interconnecting mechanism | |
| RU2107204C1 (en) | Axial mechanism for converting reciprocating motion into rotary motion of piston machine | |
| US2335645A (en) | Variable crank gear | |
| US4207774A (en) | Drive mechanism for piston engines | |
| US11821318B2 (en) | Cam machine with adjustment mechanism | |
| JP2007516380A (en) | Hydraulic motor / pump | |
| US20240167462A1 (en) | Desmodromic mechanism and fluid pump | |
| US2486238A (en) | Connecting rod mechanism for engines and pumps | |
| CA1112910A (en) | Drive mechanism for piston engines | |
| RU2289725C2 (en) | High-pressure pump | |
| UA138941U (en) | RADIAL-PISTON VOLUME PUMP | |
| RU2267613C1 (en) | Displacement machine | |
| RU2243410C1 (en) | Mechanical drive of actuating mechanism | |
| RU2044168C1 (en) | Mechanism for converting rotation into reciprocation and vice versa | |
| RU2139459C1 (en) | Variable length crank adjusting mechanism | |
| RU118382U1 (en) | MOTOR CONVERSION DEVICE | |
| RU2255227C2 (en) | Positive displacement machine (versions) |