SU1380617A3

SU1380617A3 - Поршнева машина

Info

Publication number: SU1380617A3
Application number: SU802933205A
Authority: SU
Inventors: Фрей Бернард
Original assignee: Хайдроватт Системз Лимитед (Фирма)
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1988-03-07
Also published as: US4671743A; DE3070978D1; JPS5627086A; HU183151B; EP0021315A1; ATE51683T1; ATE14915T1; AU5935080A; JPS6365830B2; CA1142030A; BR8003711A; CS229656B2; EP0153982A2; JPH0250358B2; DE3072177D1; CH645435A5; ZA803580B; DD151487A5; PL130376B1; EP0021315B1

Abstract

Изобретение относитс к насосо- строению. Целью изобретени вл етс уменьшение габаритов насоса, что достигаетс введением в насос системы принудительной циркул ционной смазки со средствами охлаждени смазочной жидкости . Насос содержит корпус и пару поршень-цилиндр , образующие рабочую камеру . Приводной элемент - ползун установлен на эксцентрике приводного вала. Насос имеет систему принудительной циркул ционной смазки, включающую нако- пительньп резервуар, нагнетательньп насос смазки, рециркул ционньй сборник , рециркул ционный насос, перепускной канал с управл ющим органом дл регулировани заполнени рециркул ционного сборника. В накопительньй резервуар в-строен теплообменник в виде системы теплообменных труб, по которым пропускаетс перекачиваема насосом среда, отвод ща тепло от смазочной жидкости, наход щейс в накопительном резервуаре. Смазочна жидкость подводитс к поршню, снижа силы трени и отвод тепло, образующеес в результате работы насоса. 11 3.п. ф-лы, 6 ил. «о (У)

Description

со

СХ)

о

О)

sl

ы

Из(1Претоиие огииситс к гидромашиностроению , в частности к поршнепым машинам лл nciieKa niBaHHH жидкостр - поршневым насосам,

Цель изобретени - уменьшение габаритов пор1инев( машины.

На фиг.1 изображена поршнева машина , продольный разрез; на фиг.2 - гичраплическа схема системы смазки порите ПОТ машины; на фиг. З - ртил Л на фиг,1 на рец1 ркул ционр1ый насос; на фиг. - сечение Б-Т). на фиг. З; на фиг. 5 - поршнегш машина, снабжен}1а теплообменником в системе сма-эки, вариант; на фиг.6 - сечение В-В на фи г.5,

Поршнева машина, в частности nopuiHenofi насос, содержит корпус 1, по меньшей мере одну пару поршень 2иили1 лр дл образовани рабочей камеры 4 измен емого объема, п насосе пылолнено гг ть рабочих камер, рас- Г1оложе 1ных звездообразно.

Поршень 2 снабжен эластичным, де- формируемым 1илангообразным уплотни- тельным элементом 5 дл герметизации рабочей камеры 4, Поршень 2 при по- моши ротационного приводного элемента-ползуна 6, установ.ченного на экс- центрике приводного вала 7, приводитс в возвратно-поступательное движение , при этом цилиндр 3 на конце, обращенном к приводному элементу-ползуну 6, охвачен ведущим звеном в вид стакана 8, дно которого расположено с возможностью контакта по плоскости с приводным элементом-ползуном 6, его наружные стенки контактируют с корпусом 1, торец стенок стакана 8 в совокупности с цилиндром 3 и корпусом 1 образуют дополнительнхто камеру 9 переменного объема, а его внутренние стенки в совокупности с концом цилиндра 3 - вспомогательную камеру 10, причем дополнительна 9 и вспомогательна 10 камеры сообщены между собой дроссельным каналом 11, который может бытъ образован кольцевым зазором между внутренней поверх- костью стенок стакана В и внешней поверхностью цилиндра 3, Дополнительна камера 9 при помощи выравнивающего канала 12 сообщена с накопительны резервуаром 13, выполненным в виде кольцевой камеры в корпусе 1, расположенной концентрично оси вращени приводного вала 7. Накопительный резервуар 13 заполнен смазочной жидкостью . Поршень 2 при помощи прхткины

14поджат к дну стакана, а кажда рабоча камера 4 снабжена всасывающим

15и нагнетательным 16 клапанами дл попеременного ее сообщени с всасывающим 17 и нагнетательным 18 коллекто- пами.

Поршнева машина снабжена устройством дл смазки, выполненным в виде системы с принудительной циркул цией включающей накопительный резервуар 13, нагнетательный насос 19 смазки, рециркул ционньп сборник 20, рециркул ционный насос 21 и перепускной канал 22 с управл ющим органом 23, имеющим поплавок 24, размещенньй в рециркул ционном сборнике 20. Усфавл - ющий орган 23 служит дл регулировани заполнени рециркул ционного сборника 20. Смазочна жидкость из накопительного резервуара 13 по каналу 25 поступает во всасывающую гидролинию насоса 19 смазки, откуда по каналу 26 подаетс через фильтр 27 в кольцеобразный коллектор 28, из которого смазка под давлением по напорным каналам 29 и 30 с встроенными дроссел ми 31 и 32 соответственно поступает к отдельным цилиндрам 3. По каналу 29 смазочна жидкость под давлением подаетс дл смазки зоны контакта уплотнительного элемента 5 с цилиндром 3 и отводитс из этой зоны во вспомогательную камеру 10, откуда через дроссельный канал 11 поступает в дополнительную камеру 9. Поскольку дополнительна камера 9 при помощи выравниваемого канала 12, имеющего большое сечение, сообщена с накопительным резервуаром 13, давление в дополнительной камере 9 всегда ниже, чем давление во вспомогательной камере 10, что обеспечивает направленный отвод смазочной жидкости из зоны контакта уплотнительного элемента 5 со стенкой цилиндра 3. По каналу 30 смазочна жидкость под давлением подаетс дл смазки зоны трени стакана 8 с корпусом 1, откуда по каналам 33 попадает в зону контакта дна стакана 8 с ползуном 6 и отводитс из этой зоны в рециркул ционный сборник 20. Рециркул ционный насос 21 отсасывает жидкость из рециркул ционного сборника 20 и по каналу 34 возвращает ее в накопительный резервуар 13.

Дл предотвращени пенообразовачи в системе принудительной циркул ционной смаз1си ротор 35 рециркул ционного насоса 21 имеет несколько подпорньгх прорезей 36, расположенных аналогично лопаткам радиального центробежного насоса. При вращении ротора 35, наход ща с в подпорных прорез х 36, смазочна жидкость из-за значительных центробежных сил подвергаетс сепарации на смазку с большим или меньшим содержанием жидкой фазы или, наоборот , с меньшим или большим содержани- . ем газа или пены.

В зоне отводного окна 37, имеющего угловую прот женность менее 180, из подпорных прорезей 36 ротора 35 в радиальном направлении выбрасываетс при соответствующем замедлении только та часть смазки, котора содержит очень мало газа или пены. После прохождени окна 37 подпорные прорези сообщаютс с отводным окном 38, в которое попадает та часть смазки, котора содержит большое количество газа или пены, и эта часть смазки через канал 39 (фиг.З) возвращаетс в рециркул ционный сборник 20 по каналу 34. Между окнами 37 и 38 распо- ложены перемычки 40 и 41, при прохождении которых концы подпорньк прорезей 36 закрыты, причем перемычка 41, имеюща значительно большую угловую прот женность, служит дл разделени фаз смазочной жидkocти с различной плотностью. Смазочна жидкость из рециркул ционного сборника 20 поступает на рециркул ционный насос 21 по каналу 42.

Кроме того, дл отделени газа и пены в рециркул ционном насосе 21 предусмотрена щелева полость 43, расположенна в радиальном направле- иии около ротора 35, в которой при вращении последнего создаетс радиальный , циркулирующий по траектории поток (фиг.4), который способствует сбору смазочной жидкости с малым содержанием газа во внешней по радиусу области, подпорных прорезей 36 и при необходимости вызывает частичный возврат пены, собранной во внутренней по радиусу области подпорной прорези 36, в направлении по всасывающей камере насоса.

Порщневой насос снабжен также насосом 44 подкачки перекачиваемой среды, представл ющим собой, напри . Q 5

0 5 о Q

5

0

5

1Gp, осевой лопастной насос, ротор которого размещен в расточке 45 корпуса 1, и установлен на конце 4G приводного вала 7 (на фиг.1 и 5 роюр насоса не показан).

Перекачиваема среда подводитс к насосу 44 подкачки в его всасывающую полость 47 через отверстие 48 в крышке 49, а отводитс из полости 50 при помощи радиальных каналов 51 в кольцевой всасывающий коллектор 17, от которого перекачиваема среда по аксиальным каналам 52 (на фиг.5 показан только один такой канал), число которых равно числу pa6o4trx цилиндров .поступает к всасывающему клапану 15 соответствующей рабочей камеры 4.

Таким образом, перекачиваема среда на входе поршневой машины находитс под избыточным давлением, что обеспечивает надежное заполнение рабочей камеры 4 на такте всасывани . Поршнева машина снабжена устройством дл охлаждени смазочной жидкости , включающим теплообменник, через который протекает перекачиваема насосом среда, поток которой создаетс насосом 44 подкачки. Теплообменник расположен в накопительном резервуаре 13 дл смазочной жидкости и включает систему каналов, по которым протекает перекачиваема насосом среда. Система каналов теплообменника включает каналь 53, выполненные соосно каналам 52 и сообщенные с всасывающим коллектором 17. Каждый из каналов 53 входит в кольцеобразный коллекторный канал 54, выполненный в крьпике 49. С каналом 54 при помощи радиального канала 55 с регулируемым дросселем 56 сообщен присоединительный узел-распределитеЛь 57, расположенный в накопительном резервуаре 13, Диаметрально противоположно распределителю 57 в накопительном резервуаре 13 расположен другой присоединительный узел-коллектор 58, который при помощи радиального канала 59 сообщен с всасывающей полостью 47 насоса 44 подкачки. Распределитель 57 и коллектор 58 закреплены в торцовой стенке корпуса 1 и св заны между собой системой теплообменных труб 60, расположенных кольцеобразно в накопительном резервуаре 13.

Поршнева машина, в частности насос , работает следующим образом.

При вр шРччи Г7рипол 1ого папа 7 поршень 2 со стаканом 8 при помощи ротационного приводного элемента-ползуна 6 привод тс в возвратно-поступательное движение, что приводит к периодическому увеличению и уменыпе- н)тю объема рабочей камеры А. Одновре- MefiHo с приводным валом 7 привод тс

во вpaJцeниe iiacoc Д4 подкачки, нагне- Ю РО Противоток охлаждающей и ох- тательный насос 19 смазки и рециркул ционный насос 21. При увеличении

лаждаемой сред улучшает качество теплообмена и способствует более интенсивному охлаждению смазочной жидкости .

лаждаемой сред улучшает качество лообмена и способствует более инт сивному охлаждению смазочной жидк сти.

Таким образом, при реализации изобретени становитс возможным счет введени системы смазки и те обмена существенно повысить рабоч параметры машины, не увеличива с

объема рабочей камеры 4 перекачиваема среда из всасывающего коллектора 17, в котором поддерживаетс избыточ- 5 ное давление, развиваемое насосом 44 подкачки, по каналу 52 и далее через всасывающий клапан 15 поступает в рабочую камеру 4, При уменьшении объема рабочей камеры 4 перекачиваема среда 20 шественно ее габаритных размеров, из нее через нагнетательный клапан 16 вытесн етс в нагнетательный коллектор 18 и далее к потребителю. При в о 3 в р а тн о- п о с т у п а те л ь н ом д в иже н ии поршн 2 в зоны контакта уплотнитель-25 ного элемента 5 с цилиндром и стакана 8 с корпусом 1 подаетс смазочна жидкость под давлением, что способствует снижению сил трени и отводу тепла из зон трени .30

Устройство дл охлаждени смазочной жидкости работает следующим образом .

Перекачиваема насосом среда из всасывающего коллектора 17 по каналу , 53 поступает в кольцеобразный коллекторный ка)1ал 54 и далее по радиальному каналу 55 с регулируемым дросселем 56 в распределитель 57, откуда по теплообменным трубам 60 поступает в дО коллектор 58, из которого перекачиваема среда по радиальному каналу 59

Claims

1. Поршнева машина, в частнос поршневой насос, содержаща корпу по меньшей мере одну пару поршен цилиндр, образующую рабочую камер измен емого объема, и устройство смазки, причем порщень имеет элас но-деформируемый шдангообразный у лотнительный элемент дл герметиз рабочей камеры и установлен с воз ностью возвратно-поступательного жени при взаимодействии с ротаци ным приводным элементом, о т л и чающа с тем, что, с цель уменьшени габаритов, цилиндр сна ведущим звеном, расположенным на це, обращенном к приводному элеме и выполненном в виде охватывающег цилиндр стакана, дно которого рас ложено с возможностью контакта с водным элементом, его нар ткные ст сопр жены с корпусом, торец в сов купности с цилиндром и корпусом о зуют дополнительную камеру переме го объема, а его внутренние стенк в совокупности с концом цилиндра вспомогательную камеру, причем до нительна и вспомогательна камер сообщены между собой дроссельным налом, а дополнительна камера

возвращаетс во всасывающую полость 47 насоса 44 подкачки, чем обеспечиваетс направленны поток Б системе каналов теплообменника.

Поскольку теплообменные трубы 60 расположены внутри накопительного резервуара 13 со смазочной жидкостью происходит теплообмен и тем охлаждение смазочной жидкости.

Учитыва , что отводной канал 34 от рециркул 1дионного насоса 21 входит п верхнюю область накопительного ре45

50

1. Поршнева машина, в частности поршневой насос, содержаща корпус, по меньшей мере одну пару поршень - цилиндр, образующую рабочую камеру измен емого объема, и устройство дл смазки, причем порщень имеет эластично-деформируемый шдангообразный уп- лотнительный элемент дл герметизации рабочей камеры и установлен с возможностью возвратно-поступательного движени при взаимодействии с ротационным приводным элементом, о т л и - чающа с тем, что, с целью уменьшени габаритов, цилиндр снабжен ведущим звеном, расположенным на конце , обращенном к приводному элементу и выполненном в виде охватывающего цилиндр стакана, дно которого расположено с возможностью контакта с приводным элементом, его нар ткные стенки сопр жены с корпусом, торец в совокупности с цилиндром и корпусом образуют дополнительную камеру переменного объема, а его внутренние стенки в совокупности с концом цилиндра - вспомогательную камеру, причем дополнительна и вспомогательна камеры сообщены между собой дроссельным каналом , а дополнительна камера при

помощи выравнивающего канала сообщена с накопительным резервуаром, выползервуара 13, а засасывание смазочной 55 ненным в виде кольцевой камеры в коржидкости нагнетательным насосом 19 смазки происходит из накопительного резервуара 13 по каналу 25, вход в

06176

который расположен в нижней ei o области , где образуетс направленный поток смазочной жидкости, который вл етс противоположным по направлению потоку перекачиваемой насосом среды в каналах теплообменника между расположенным вниту распределителем 57 и расположенным вверху коллектоРО Противоток охлаждающей и ох-

Таким образом, при реализации изобретени становитс возможным за счет введени системы смазки и теплообмена существенно повысить рабочие параметры машины, не увеличива сушественно ее габаритных размеров,

шественно ее габаритных размеров,

Формула изобретени

помощи выравнивающего канала сообщена с накопительным резервуаром, выполпусе , расположенной концентрично оси вращени приводного элемента, и заполненным смазочной жидкост1 ю.

7П

2.Ма1иина по п. 1, о т л fi ч а ю - щ а с тем, что дроссельный канал образован кольцевым зазором между внутренней поверхностью нед 1цего зве- на и внешней поверхностью цилиндра.

3.Машина по пп.1 п 2, от л п - чающа с тем, что устройство дл смазки выполнено в виде системы

с принудительной циркул цией, включа- ющей накопительный резервуар, нагнетательный насос смазки, рециркул ционный сборник, рециркул ционный насос и перепускной канал с управл юшим органом дл регулировани уровн заполнени рециркул ционного сборника.

4.Машина по п.З, отличающа с тем, что управл ющий орган снабжен поплавком, размещенным

в рециркул ционном сборнике.

5.Машина по пп.1-4, о т л и - чающа с тем, что она снабжена теплообменником, расположенным в накопительном резервуаре.

6.Машина по п.З, о т л и ч а - ю щ а с тем, что теплообменник выполнен в пиде системы каналов, по которым протекает рабоча среда.

7.Машина по п.6, о т л и ч а - ю щ а с тем, что система каналов теплообменрщка выполнена в виде расположенных кольцеобразно теплообменных труб, внешн поверхность которых по меньшей мере частично контактирует со смазочной жидкостью в накопительном резервуаре.

78

8.Машина по п.7, отличают а с тем, что система канало теплообмер1ника имеет по меньшей мере ива диаметрально расположенных в накопительном резервуаре присоедини- узла лл теплообменных труб, при этом соедин иные параллельно теп лообменные трубы проход т в обоих направлени х по окружности от одного присоединительного узла к другому.

9,Машина по п.8, отличают а с тем, что проход щие дугообразно по окружности в накопительном резервуаре теплообменные трубы образуют кольцевую цилиндрическую конструкцию из расположенных р дом влоль образ тощей цилиндра труб.

0. Машина по пп.7-9, отличающа с тем, что она снабжена насосом подкачки, сообщенным с присоединительными узлами гидролини ми подвода и отвода охлаждающей жидкости .

11.Машина по п.10, отличают а с тем, что гидролини под- нода охлаждающей жидкости снабжена

по eньшeй мере одним регулируемым дросселем.

12.Машина по п.5, отличают а с тем, что накопительный резервуар расположен коаксиально относительно насоса подкачки, выполнен- }1ого предпочтительно в виде осевой лопаточной машины, и имеет осевую длину большую осевой длины насоса подкачки.

16

/

2Ъ

22

rtv

15

13

17

«7

6

Г / Ц2 28 б 27

}8П617

«

/

60

/

56

57