Двухступенчатый поршневой насос

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи 546737 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15,02,77Дата опубликования о заявкисударствениый комите овета Министров ССС 53) УДК 621.651(088.8 Бюллетень6 исания 25.03.7 делам изобретеи крыти 2) Автор Кожухо вски изобретени 1) Заявител Донецкое научно-производственное объединение Газоаппарат ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ПОРШН СОС оршень ступени такта с упором ен кольцевым Изобретение относится к насосостроению, в частности к двухступенчатым поршневым насосам с ручным приводом, используемым в домкратах и шахтных стойках.Известен поршневой насос, обеспечивающий два режима давлений рабочей жидкости. По достижении заданного уровня избыточного давления в ступени низкого давления, последняя автоматически отключается и в работу вступает ступень высокого давления 11.Недостатком этого насоса является то, что рабочий объем ступени низкого давления невозможно увеличить без значительного ухудшения габаритно-весовых показателей насоса в целом, что обусловлено необходимостью размещения внутри корпуса громоздкой пружины и резкого увеличения усилия, которое необходимо приложить к приводной рукояти насоса при прежнем уровне избыточного давления в указанной ступени. Указанные недостатки не позволяют применить этот насос, например, в шахтных гидравлических стойках.Известен также двухступенчатый поршневой насос, содержащий поршень ступени низкого давления, обеспечивающий переток рабочей жидкости из рабочей камеры ступени низкого давления в резервуар по достижении заданного уровня избыточного давления в указанной ступени, и выполненный в виде эластичной фигурной диафрагмы, надетой иа подвижный элемент ступени высокого давления, снабженный упором для взаимодействия с торцом диафрагмы 2.Этот насос обеспечивает надежную работу шахтной гидравлической стойки, однако имеет следующие недостатки. Постоянное поджатие диафрагмы к стенкам рабочей камеры ступени низкого давления вызывает износ и остаточную деформацию кромки диафрагмы в зоне контакта с указанной стенкой, что ведет к постепенному сниженшо натяга и ухудшению работы диафрагмы, то есть переливание жидкости в резервуарную полость по мере эксплуатации происходит при все понижающемся уровне избыточного давления. Нестабильность характеристики ступени низкого давления не позволяет использовать в качестве рабочей жидкости менее вязкую в сравнении с минеральным маслом, жидкость, например водную эмульсию, что существенно ограничивает область применения насосов этого типа,Целью изобретения является повышение надежности работы насоса в широком диапазоне вязкостных характеристик применяемой рабочей жидкости,Это достигается тем, что инизкого давления в зоне конподвижного элемента сиабж50 55 60 65 3герметизирующим пояском, выступающим в осевом направлении за торец диафрагмы, и жесткими радиальными ребрами-упорами, выполненными на периферийной торцовой поверхности диафрагмы вне кольцевого пояска.На фиг. 1 показан предлагаемый насос в момент заполнения жидкостью рабочей камеры ступени низкого давления; на фиг, 2 - то же, в момент выполнения рабочеи камерой ступени низкого давления такта нагнетания; на фиг. 3 - участок А на фиг. 2 в момент перепуска рабочей жидкости из камеры ступени низкого давления в резервуарную полость.Насос содержит корпус 1, где размещен выдвижной полый шток 2, в совокупности образующие силовую камеру 3 исполнительного механизма, в который встраивается описываемый насос. Внутри штока 2 установлен с возможностью возвратно-поступательного движения подвижный элемент 4 ступени высокого давления, рабочая камера 5 которой образована указанным подвижным элементом 4 и неподвижной деталью б. Подвижный элемент 4 снабжен кольцевой канавкой 7 и упором 8. В кольцевой канавке 7 с гарантированным осевым зазором размещен поршень 9 ступени низкого давления, выполненный в виде эластичной фигурной диафрагмы, торец которой взаимодействует с упором 8 при выполнении поршнем 9 такта нагнетания. Поршень ступени низкого давления в зоне контакта с упором 8 снабжен кольцевым герметизирующим пояском 10, выступающим в осевом направлении за торец диафрагмы, и жесткими радиальными ребрами-упорами 11, выполненными на периферийной торцовой поверхности диафрагмы вне кольцевого пояска 10. Кроме этого, поршень-диафрагма 9 в зоне сопряжения с канавкой 7, снабжен посадочными усиками 12, вне которых между поршнем 9 и канавкой 7 образуется гарантированный радиальный зазор, достаточный для свободного прохождения рабочей жидкости из резервуарной полости 13 в рабочую камеру 14 ступени низкого давления при ее заполнении. Рабочие камеры ступеней низкого 14 и высокого 5 давлений через фильтроэлемент 15 и всасывающе-нагнетательную клапанную систему (на чертежах не показана), размещенную в поршне 16 выдвижного полого штока 2, сообщены с силовой камерой 3.Насос работает следующим образом.При перемещении подвижного элемента 4 ступени высокого давления вверх, рабочая жидкость по осевому зазору между упором 8 и кольцевым пояском 10 поршня 9 и радиальному зазору между поршнем 9 и кольцевой канавкой 7 из резервуарной полости 13 перетекает в рабочую камеру 14 ступени низкого давления, заполняя ее. При движении подвижного элемента 4 вниз за счет сил трения поршня 9 о внутренние стенки штока 2 и гидравлического сопротивления рабочей жидкости со стороны камеры 14 происходит выборка осевого зазора между упором 8 и пояском 5 10 15 20 25 30 35 40 10, чем достигается герметизация камеры 14 - момент закрытия зазора - начало такта нагнетания ступени низкого давления насоса,Дальнейшее перемещение элемента 4 в том же направлении обеспечивает вытеснение рабочей жидкости из камеры 14 через клапанную систему в камеру 5 и из нее в силовую камеру 3, осугцествляя тем самым ускоренное выдвижение штока 2 из корпуса 1, При возрастании сопротивления движению штока 2 (например начало взаимодействия штока с внешней нагрузкой) давление в камере 14 ступени низкого давления начинает возрастать до заданной величины, после чего под действием сил перепада давлений между камерой 14 и резервуарной полостью 13 происходит прогиб торцовой периферийной зоны поршня-диафрагмы 9, что влечет за собой поворот радиальных ребер-упоров 11 относительно внешней кромки упора 8 и образование щели между торцом упора 8 и кольцевым герметизирующим пояском 10 поршня 9, что приводит к сообщению камеры 14 с резервуарной полостью 13, и, следовательно, автоматическому отключениею ступени низкого давления.При дальнейшем перемещении элемента 4 в том же направлении начнет работать рабочая камера 5 ступени высокого давления и рабочая жидкость через нагнетательный клапан клапанной системы будет поступать в силовую камеру 3, обеспечивая рабочий ход исполнительного механизма,Описанное конструктивное решение ступени низкого давления насоса значительно повысит герметичность рабочей камеры в период такта нагнетания за счет более качественного поджатия уплотняющей кромки поршня к стенке цилиндра и существенно повысит стабильность его рабочих характеристик, что позволит применять менее вязкие рабочие жидкости, при одновременном повышении на. дежности насоса в целом,Формула изобретенияДвухступенчатый поршневой насос,.содержащий поршень ступени низкого давления, обеспечивающий переток рабочей жидкости из рабочей камеры ступени низкого давления в резервуар по достижении заданного уровня избыточного давления в указанной ступени и выполненный в виде эластичной фигурной диафрагмы, одетой на подвижный элемент ступени высокого давления, снабженный упором для взаимодействия с торцом диафрагмы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы в широком диапазоне вязкостных характеристик применяемой рабочей жидкости, поршень ступени низкого давления в зоне контакта с упором подвижного элемента снабжен кольцевым герметизирующим пояском, выступающим в осевом направленииза торец диафрагмы, и жесткими . радиальными ребрами-упорами, выреда кто Корректор Е. Жаворонкова Каменская ПодписноСССР наказ 12 г 3,15 Изд. М 201 Тирагк 869 ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министр по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова полненными на периферийной торцовой по. верхности диафрагмы вне кольцевого пояска.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 6 1, Авторское свидетельство СССР380861,М. Кл.в Г 04 В 21/02, 1970. 2, Авторское свидетельство СССР218102,М, Кл.2 Е 211.г 15/44, 1966.