Лопастной насос

ля по-:содер- ротор- овый соса,адиновта при ковым очихеменно от я регуодачииную 2, Насосийся поп, 1, отли ем, что управляю тверстие выполне пленной в корпус ым трубопроводом по пп. 1 и 2, о с я тем, что од чаю - ф ее дрос- фф о во Ж уста о пе селирующее о втулке, укре нагнетательн3, Насос перед ния и п однойре управ пружины о и кулакам ремещенияжатую при стороне р л кового зле. разобщениямежду сощие дроссевходным от- тельным рно ч а ю щ и йналов для птательного з ка. литу для чих каме пределяю ие между нтов боковуюсообщения рабой, средства,ю ее отверс двода давления из рубопровода к тор сервоклапана выло нагие иболиру щверстие во ос нен пов кон ком элементе. агнет насоса ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54)(57) 1. ЛОПАСТНОЙ НАСОС ддачи жидкости в гидросистему,жащий расположенные в корпусеный и охватывающий его кулачкэлементы со средствами их отнтельного вращения вокруг осипричем роторный элемент имеетальныепазы с полостями, усталенными с воэможностью контак относительном вращении с кул элементом и с образованием р камер переменного объема, попе сообщаемых с входным и выходи верстиями насоса, средства дл лирования величины объемной п насоса, включающий расположе перпендикулярно оси вращения новленную с возможностью осев ЯО 1245266 А 3 трубопроводом, связанным с гидросистемой, при этом выходное отверстиенасоса и нагнетательный трубопроводпри помощи каналов сообщены с торцовыми поверхностями сервоклапанадля сброса да вления в камере управления положением боковой плиты подостижении заданного уровня избыточного давления в нагнетательном трубопроводе, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения габаритов и снижения подачи жидкости в гидросистему при скоростях нагнетания, превышающих предварительно заданную, средства, определяющие регулируемое управляющее дросселирующееотверстие, включают связанный с боковой плитой и входящий в дросселирующее отверстие конический элементдля регулирования поперечного сечения управляющего дросселирующего отверстия при перемещении плиты, причем конический элемент установленс возможностью уменьшения сеченияотверстия при удалении плиты от кулачкового и роторного элементов.1245266 6 О /Ф 18 5 751 Юд Я 1 70 К " Я ХУ /У 585 Фиг. иг Составитель 2. Чашкиедактор А, Лепнина Техред Л.Олейник орректо утяга аказ 3929 6 по13035,роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 586 Государственного елам изобретений Москва, Ж, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийская,наб д. 4/5Изобоетение относится к насосостроению, в частности к лопастнымнасосам для подачи жидкости: в гидросистему со средствами,цля разгрузкинасоса от давления,Целью изобретения является уменьшение габаритов и снижение подачижидкости в гидросистему при скоростяхнагнетания, превышающих предварительно заданную.На фиг. 1 изображен лопастной насос, продольный разрез; на фиг. 2сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5сечение Г-Г на фиг. 3, на фиг. 6сечение Д-Д на фиг. 3; на фиг. 7сечение Е-Е на фиг. 1; на фиг. 8сечение Ж-Ж на фиг. 1; на фиг. 9вид И на фиг. 8; на фиг. 10 - сече в ,ние К-К на фиг. 9; на фиг. 11 - сечение Л-Л на фиг. 1; на фиг. 12 - се.чение И-М на фиг. 11; на фиг. 13сечение Н-Н на фиг, 12; на фиг. 14 -лопастной насос в зоне расположениясервоклапана; на фиг, 15 - сервоклапан, перемещенный в рабочее положение; на фиг. 16 - график рабочей характеристики насоса,Лопастной насос содержит расположенные в корпусе 1 роторный 2 и охватывающий его кулачковый 3 элементы.Роторный элемент 2 имеет радиальные пазы 4 с лопастями 5, установленными с возможностью контакта при вращении роторного элемента 2 при помощи приводного вала"6 с кулачковым элементом 3 с образованием мно- . жества рабочих камер 7 переменного объема, переменно сообщаемых с входным 8 и выходным 9 отверстиями насоса, Насос имеет средства для регулирования его объемной подачи, включающие расположенную перпендикулярно оси вращения и установленную с возможностью осевого перемещения в камере 10 управления и поджатую при помощи пружины 11 к одним сторонам роторного 2 и кулачкового 3 элементов боковую плиту 12 для разобщения и сообщения рабочих камер 7 между собой, при этом другие .стороны ротор- ного 2 и кулачкового 3 элементов находятся в постоянном контакте с крыш кой 13 корпуса 1.Насос имеет средства, определяющие регулируемое дросселирующее от 5266 2верстие 14, включающие связанные сбоковой плитой 12 конический элемент15 и втулку 16, закрепленную в корпусе 1 между выходным отверстием 175 насоса и входом в нагревательныйтрубопровод (не показан), подключаемый к осевому отверстию 18 в корпусе 1, Приработе насоса уменьшениепоперечного сечения дросселируюшего10 отверстия 14 обеспечивается при пере.мещении боковой плиты 12 ат ротарного 2 и кулачкового 3 элементов, аувеличение - при перемешении боковойплиты 12 к роторному 2 и кулачкавому 3 элементам, Выходное 17 и осевое 18 отверстия в корпусе при помощи каналов сообщены с торцовыми поверхностями 19 и 20 серваклапана 21,предназначенного для контроля павле 0 ния в камере 10 управления положением боковой плиты 12.Корпус 1 охвачен обечайкай 22,внутренняя полость 23 которой служитв кач:естве резервуара для жидкости,перекачиваемой насосом, в который че.рез входное отверстие 8 возвращаетсяжидкость из системы,1Полость 23 при помоппл канала 24в корпусе 1 связана с кольцевой каЗО . смерои 2этого корпуса, охватывающейкулач:ковый элемент 3,Ня торцовой поверхности 26 кулячкового элемента 3 выполнены два диаметрально противоположных паза 2735 и 28 для сообщения с кольпевай камерой 25. Торцовая поверхность 29 кулачксвого элемента 3, противоположная поверхности 26 также имеет двапаза 30 и 31, Пазы 27 и 28 кулачкового элемента 3 обращены по входнымканалам 32 и 33, образованным в крышке 13, имеющей также входные каналы 34 и 35. При помощи каналов 34и 35 рабочая жидкость подводится кф- нагревгтельным камерам в раторнамэлементе 2 и к лопастям 5. Канал 32соединяется с каналом 34 при помощиканала 36 в крышке 13, а канал 33соединяется с каналом 35 при помощи50 канала 37. при помощи канала 37 осуществляется также смазка приводногавала 6. Пазы 30 и 31 обращень: повходным каналам 38 и 39 в боковойплите 12, которая прилегает к боко 55 вой стороне 29 кулачковога элемента .3 и боковой поверхности ротора 2,Каналы 40 и 41 распаложень. на одном диаметре, меньшем, чем диаметр3 12452расположения каналов 38 и 39, и служат для подачи жидкости к лопастям 5,1Каналы 38, 39, 40 и 41 расположены аксиально противоположно каналам 33, 35, 32 и 34 в крышке 13 корпуса 1.При работе насоса жидкость из полости 23 по каналу 34 поступает вкольцевую камеру 25 и далее во входные каналы, связанные с рабочими ка 1 Омерами 7, объем которых увеличивается. Давление в различных входныхканалах 32, 33, 34, 35, 38, 39, 40и 41 одинаково и определяется каквходное давление. При уменьшении15объема рабочих камер 7 происходитвытеснение из них рабочей жидкостив выходные каналы 42, 43, 44, 45 вкрьппке 13 корпуса 1. Каналы 42 и 43связаны между собой каналом 46. Каналы 43 и 45 связаны между собойканалом 47 и расположены на диаметременьшем, чем диаметр расположенияканалов 42 и 44 и служат для приемажидкости, вытесняемой из-под лопас 25тей 5. Поток из каналов 42, 43, 44и 45 направляется через кулачковыйэлемент 3 к поверхности 29 в боковой плите 12 по каналам 48 и 49, обращенным к каналам 42 и 43 соответ- ЗОственно.Одновременно рабочая жидкость иэрабочих камер 7 вытесняется в выходные каналы 50, 51, 52 и 53 боковойплиты 12. Все каналы 50, 51, 52 и 53связаны с камерой 54, расположеннойс внутренней стороны боковой плиты 12. Кроме этого, каналы 48 и 49 вкулачковом элементе 3 соединены с ка.налами 50 и 52 боковой плиты 12, поэ.тому весь выходной поток из рабочихкамер накапливается в камере 54, идавление в этой камере является выходным давлением насоса.Весь поток из камеры 54 направляется через дугообразный паз 55 в боковой плите 12 в выпускное отверстие 17 насоса, откуда поступает вовнутреннее пространство трубчатогоэлемента 56, затем в дросселирующееотверстие 14 и далее в канал втулки 16 и выпускное осевое отверстие18 корпуса,Давление в камере 10 управленияконтролируется сервоклапаном 21,55включающее корпус 57, подвижно установленным в расточке 58 кулачковогоэлемента 3 и подпружиненным пружи 66 4ной 59 относительно элемента 60, установленного в кулачковом элементе 3и боковой плите 12 и имеющего осевой канал 61 для подвода давленияк торцу 19 сервоклапана, сообщенныйс каналом 62 в боковой плите 12,причем канал 62 при помощи канала 63в коническом элементе 15 сообщен свыходным осевым отверстием 18 корпуса 1, В корпусе 57 сервоклапанавстроен предохранительньй клапан,включающий затвор 64 и пружину 65.Давление к торцовой поверхности 20сервоклапана подводится по дугообразному каналу 66, который соединяет.ся с каналом 44. В кулачковом элементе 3 выполнены каналы 67, 68, 69и 70, при этом канал 67 при помощитрубчатого элемента 71 сообщен с камерой 10 управления, канал 68 входитв расточку 58 кулачкового элемента 3,а каналы 67 и 70 соединены с кольцевой камерой 25. На поверхности корпуса 57 сервоклапана в зоне выходаканала 68 выполнены кольцевая разгрузочная канавка 72 и коническаякольцевая канавка 73. Каналы 68, 69и 70 смещены один относительно другого вдоль оси расточки 58, а вход вканал 68 заглушен пробкой 74. Давление в камере 54 при помощи дроссельного канала 75 передается в камеру 10управления,Лопастной насос работает следу - щим образом.При вращении проводного вала 6 происходит вращение связанного с ним роторного элемента 2 относительно кулачкового элемента 3, что приводит к периодическому увеличению и уменьшрнию объема рабочих камер 7. При увеличения объема рабочих камер 7 рабочая жидкость от кольцевой камеры 25 по каналам 32, 33, 34, 35, 38, 39, 40 и 41 поступает в эти рабочие камеры - происходит такт всасывания. При уменьшении объема рабочих камер 7 рабочая жидкость из них вытесняется в каналы 42, 43, 44, 45 крышки 13 и далее по каналам 48 и 49 в кулачковом элементе 3 к соответствующим выходным каналам 50, 51, 52, 53 в боковой плите 12, откуда поступает в камеру 54 в боковой плите 12. Из камеры 54 через дугообразный паз 55 рабочая жидкость через выпускное отверстие 17 и дресселирующее отверстие 14 вытесняется в осевое отверс 1245266тие 18 и далее в нагнетательщпл трубопровод. При работе насоса на давлении йиже заданного уровня боковаяплита 12 давлением в камере 10 управления и усилием пружины 1 прижа.та к кулачковому 3 и роторному 2элементам, герметизпруя рабочие камеры 7, что соответствует закрытомуположению сервоклапана 21. При ловы- Ошении давления выше заданного уровнясервоклапан 21, преодолевая усилиепружины 59 и давление жидкости,действующее на торец 1.9 его корпу"са 57, смещается вправо, как показано на фиг. 15, что приводит к сообщению каналов 68 и 69, при которомжидкость из камеры 10 управлениячерез трубчатый элемент 71 поступает по каналу 67 в канал 68 и далее 2 Опо кольцевой конической канавке 73в канал 69, откуда сбрасывается вкольцевую камеру 25, имеющую низкоедавление, что приводит к падениюдавления в камере 10 управления, Па. 25дение давления в камере 10 управления приводит к отходу плиты 12 отроторного 2 и кулачкового 3 элементов и сообщению рабочих камер 7 между собой с перепуском жидкости изнагнетательных камер во всасывающие,После перемещения корпуса 57 сервоклапана 21 в положение, показанноена фиг. 15, он может немного сме;щаться или модулировать возле этогоположения для того, чтобы точно управлять потоком жидкости, нагнетаемым насосом в систему, Так, еслидавление жидкости в системе увеличивается, происходит немедленное . 4 буменьшение потока через дросселирующее отверстие 14 это приводит к то,му, что разность давлений, действующих на противоположные торцы 19 и 20сервоклапана 21, уменьшается, последнее влечет за собой смещение корпуса 57 сервоклапана влево в положение, показанное на фиг. 14, Такоесмещение сервоклапана приводит куменьшению сброса жидкости из камеры 10 управления и повьппению давления в ней. В результате повьппениядавления в камере 10 управления смешается боковая плита 12 в положение,более близкое к роторному 2 и кулачковому 3 элементам и происходит немедленное увеличение потока в систе.му вПри увеличении скорости нагревания жидкости в систему поток черездросселирующее отверстие 14 такжеувеличится, что приведет к увеличению перепада давления в этом отверстии, при этом разность давлений,действующих на противоположные торцы 19 и 20, также увеличится,и корпус 57 сервоклапана 21 сместитсявправо как показано на фиг. 15,для того чтобы сбросить давлениев камере 10 управления. Падение дав.ления в камере 10 управления приведет к перемещению боковой плиты 12вправо с перепуском большого количества жидкости из нагнетательныхкамер во всасывающие.Далее циклы повторяютсяПри превышении давления в систе.ме вьппе заданного уровня, срабатывает предохранительный клапан,встроенный в сервоклапан 21, при этомзатвор 64 преодолевая усилие пружины 65. отходит от седла и перемещаетжидкость из канала 62 в кольцевую камеру 25, что приведет к перемещениюбоковой плиты 12 вправо. Таким образом, использование изобретения позволяет обеспечить уменьшение габаритов насоса и снизить объемную подачу .жидкости в гидросистему при скоростях нагнетания, превьппающих предварительно заданную скорость.