Аксиально-плунжерный насос

Союз Советских Соцналистическ ихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 1754103(51)М, Кл 3 с присоединением заявки М 04 В 9/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий,651 (0 88. 8) Дата опубликования описания 070880 А.Б.Марковский, О. П.Лапотко, О.М. Бабаев,М. П. Солн цен и Л, Н . И гн ат ов(72) Авторы изобретения Белорусский ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт(54) АКСИАЛЬНО-ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС Изобретение относится к области гидравлических машин объемного нытеснения, а именно к насосам для жидкостей н объемных гидропередачах на тяговых винтах самолетов, надводных и подводных кораблях,Известен аксиально-плунжерный насос, содержащий установленный в корпусе двухсекционный наклонный плунжерный блок, ведущий и ведомый валы с размешенными на них шестернями 11 . Недостатком насоса является то,что передача вращения от двигателяна валы насосных секций осуществляется через шестеренную пару, выполняющую одновременно функцию понижающего редуктора. Такое расположениесекций позволяет разгрузить подшипники валов секций от осевых составляющих сил, но не уравновешивает радиальные составляющие этих. сил . Этотребует применения громоздких подшипников качения, ограничивающихскорость вращения валов секций, а 25наличие зубчатой передачи снижает механический КПД по 2-3,Цель изобретения - повышение механического КПД и надежности зубчатой передачи. 30 Указанная цель достигается тем, что аксиально-плунжерный насос снабжен дополнительным двухсекционным наклонным плунжерным блоком, устанонленным симметрично первому, и дополнительно ведущей шестерней, при этом между обеики ведущими шестернями размещены ролик, а на ведомом валу - дополнительно барабан для взаимодействия средней частью с роликом, причем диаметры последних равны диаметрам делительных окружностей соответствующих шестерен. На чертеже изображен насос, общий нид.Акснально-плунжерный насос имев г корпус 1, в котором установлены четыре поноротные люльки 2 с наклонными плунжерными блоками 3. Каждая пара наклонных плунжерных блокон 3 со- держит ведомый вал 4, установленный на кронштейнах 5 в подшипниках 6 качения опорных фланцев 7, В опорном фланце 7 установлены сферические головки 8 плунжерон 9. На ведущем валу 10 закреплен ролик 11 с ведущими шестернями 12 -и 13, Шестерня 12 нходит в зацепление с двумя симметрично расположенными ведомыми шестернями14, закрепленными на ведомом валу 4.Кроме того, на ведомом валу 14 дополнительно закреплен барабан 15 длявзаимодействия средней частью с. Роликом 11, причем диаметры последнихравны диаметрам делительных окружностей соответствующих шестерен, В левой 16 и правой 17 каретках установлены соответственно трубчатый кожух18 и подпиточный насос 19, Кронштейны5 установлены на плитах 20 по прокладкам 21 и затянуты шпильками 22.На поворотных люльках 2 закрепленыведоьще зубчатые секторы 23, входящие в зацепление с ведущими рейкаьи24, которые выполнены непосредственно на поршнях 25 силовых цилиндровуправления 26 . При этом поршни 25контактируют с возвратными пружинами 27,Ведущий вал 10 установлен в трубчатом кожухе 18 на подшипниках качения 28 и уплотняются устройством 29.Аксиально-плунжерный насос работает следующим образом.В исходном положении, т.е. при/невращающемся вале 10 и отсутствиидавления на поршне 25 управления,наклонные люльки 2 всех четырех качающихся секций устанавливаются нанулевой угол (нулевая производительность) за счет усилия возвратныхпружин.27.Вращение ведущего нала 10 передается ролику 11 и ведущим шестерням12 и 13, а от них - к двум барабанам15 и ведожм шестерням 14. В контакте гладких цилиндрических поверхностей мехйническая передача от вала10 к опорным фланцам 7 работает какфрикционная с постоянным передаточным числом, а в контакте зубчатыхвенцов - как зубчатаяприжимающих сил в фрикциснном контакте тел качения.Величина прижимающей силы определяется двумя параметрами: давлением нагнетания и синусом угла поворота ( отсчитываемого от оси вращения приводного нала) наклонных люлек 2. Давление нагнетания пропорционально передаваемой мощности (если угол люльки 2 поворота постоянный) и обратно пропорционально синусу у гл а поворота люльки 2 (если мощность постоянна) . Следовательно, прижимающая сила увеличивается с возрастанием передаваемой мощности . Если последняя постоянна, то изменение этой силы не происходит (при условии, что скорость вращения валов постоянна), ибо с уменьшением или увеличением давления нагнетания происходит соответствующее пропорциональное увеличение или уменьшение синуса угла поворота наклонных люлек 2. 15 При работе двух независимых потребителей, например гидродвигателей двух тяговых винтов, могут возникнуть кратковременные асинхронные нагрузки, при этом две верхние секции питают один потребитель, а две ниж- . ние - второй. Например, в нижних качающих секциях давление нагнетания уменьшилось; то возникающая при этом разность радиальных сил передается на ведущий ролик 11, а от нее часть нагрузки воспринимается нижним ведомым барабаном 15 и подшипниками б качения, на которых оно установлено, За счет того, что шпильки 22 крепления кронштейнов 5 к плитам 20 имеют соответствующие расчетные размеры, укаэанная разность радиальных сил с достаточной степенью равномерно распределяется между всеми подшипникаве б качения ( верхними. и нижними) . При этом благодаря определенной податливости кожуха 18 подшипники качения 28 ведущего вала 10 практически разгружены от воздействия на них разности радиальных сил. Реечное зацепление между поршнями 25 и зубчатыми секторами 23 гарантирует синхронность углов поворота соосных наклонных люлек 2, следовательно, и равенство радиальных составляющих.При симметричномрасположении двух%екционных наклонных плунжерных блоков подшипники качения в секциях полностью разгружены от сил давления нагнетания, поэтому имеется возможность применять их малого размера, так как их нагрузка определяется, в основном, силами крутящего момента в фрикционно"зубчатом контакте, которые значительно меньше гидравлическихсил, В этой связи испояьзуются подшипники легких сериЯ, обеспечивающие возможность повысить скорость вращения приводных валов, а 40 При этом в фрикционнои контакте усилие предварительного прижима тел качения обеспечивается за счет упругости ведомых тел качения. 45При наличии давления в цилиндре 26 от подпиточнего насоса 19 усилие на поршнях 25 .перемещает наклонные люльки 2 в сторону увеличения их угла наклона. В результате на все че тыре качающие секции воздействует давление нагнетания, которое обуславливает наличие равнодействующих сил, приложенных к опорным фланцам 7 и валом 4, и направленных под некотоРым 55 угло к осям вращения валов 4. Указ анные равнодействующие раскладываются на две составляющие, которые раправлены в осевом и радиальном направлениях,Составляющие равнодействующих бил,направленных вдоль осей вра- бО щения приводных валов взаимно урднновешиваются, а радиальные составля,ющие,воспринимаются цилиндрической поверхностью ролика 11 и обуславлиэают тем самым наличие дополнительных 655 754103 Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАксиально-плунжерный насос, содержащий установленный в корпусе двух. Патент Англии В 1,131.068, секционный наклонный плунжерный блок, О кл, Г 1 А, 1969. 1 б 0 / Й Составитель Е. ПерфильеваТехред Н, Граб Корректор В,Синицкая едактор Н.Шильни Эаказ 50 38/7 ПодписноССР Тираж 725 БНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/ Проектная, 4 фПа г. Ужгород иал также уменьшить габаритные размеры ,насоса.Так как осевые составляющие гидравлических сил взаимно уравновешиваются, а радиальные составляющие участвуют непосредственно в передаче крутящего момента (в фрикционном контакте), то это обстоятельство позволяет повысить механический КПД насоса.В предлагаемом насосе за счет того, что значительная часть мощности может передаваться через фрикционный контакт, существенно облегчаются условия работы зубчатой передачи, а, следовательно, повышается надежность ее и всего насоса. ведущий и ведомый валы с размещеннйми на них шестернями, ол и ч а ющ и й с я .тем, что,; с целью повышения механического КПД и надежностизубчатой передачи, насос снабжен до полнительным двухсекционным наклонным плунжерным блоком, установленнымсимметрично первому и дополнительнойведущей шестерней, при этом междуобеими ведущими шестернями размещеныролик, а на ведомом валу - дополнительно барабан для взаимодействиясредней частью с роликом, причем диаметры последних равны диаметрам делительных окружностей соответствующихшестерен .