Аксиально-поршневой насос с управлением по давлению

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл.2 Р 04 В 1/30 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС С УПРАВЛЕНИЕМ ПО ДАВЛЕНИЮ Изобретение относится к аксиальнопоршневым насосаь и может быть использовано в гидроприводах металлорежущихстанков.5Наиболее близким к описываемомуизобретению по технической сущностии достигаемому результату являетсяаксиально-поршневой насос с управлением по давлению, содержащий вращающийся цилиндровый блок с поршнями ипоршневыми камерами, регулирующий орган, торцевой распределитель, имеющий два окна с угловыми перекрытиямимежду ними, сообщенные с поршневымикамерами с помощью поршневых оконцилиндрового блока 1,Недостатком описанного аксиальнопоршневого насоса с управлением подавлению является наличие регулирующего поршня й управляющего им следящего золотника. Необходимость их вызвана тем, что нагрузка, которую должен преодолеть регулирующий поршень,определяется усилием возвратной пру"жины и нагрузкой, создаваемой на регулирующем органе насоса силами давления рабочей жидкости на поршни. Величина и направление действия этойнагрузки зависят от торцевого распределителя насоса. Анализ схемы торцевого распределителя насоса 2 Г 15-14 показал, что в этом случае регулирующий орган насоса нагружается моментом, который стремится увеличить его угол наклона, т.е. направление действия этого момента противоположно действию усилия, создаваемого регулирующим поршнем.Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности насоса путем создания на регулирующем органе насоса момента, действующего в сторону уменьшения угла наклона регулирующего органа, В этом случае отпадает надобность в регулирующем поршне и следящем золотнике, что существенно упрощает конструкцию, уменьшает габариты и вес насоса и увеличивает его надежность.Эта цель достигается тем, что верхняя кромка первого окна торцевого рас. пределителя и нижняя кромка его второго окна смещены относительно оси мертвых положений поршней насоса на угол, равный половине центрального угла окна поршневой камеры, а нижняя кромка первого окна и верхняя кромка второго окна смещены относительно оси мертвых положений поршней на угол, равный сумме половины центральногоугла окна поршневой камеры и углового перекрытия, причем на каждом из угловых перекрытий выполнена демпфирующая прорезь.На фиг, 1 изображен аксиальног)оршневой насос с управлением по давленив, продольный разрез; на фиг. 2 поперечный разрез по торцевому распределителю; на фиг, 3 - схема нагружения наклонной шайбы насоса силами давления рабочей жидкости; на фиг, 4 - характер действия моментов )О на наклонной шайбе.Аксиально-поршневой насос с управлением по давлению (фиг. 1) содержит вращающийся цилиндровый блок 1 с поршнями 2 и поршневыми камерами З,регулирующий орган 4,выведенный воз)вратной пружиной 5 на максимальныйб угол наклона, торцевой распределитель с двумя серповидными окнами 7 и 8 и угловым перекрытием 9 между ними, со. общаемым (поршневыми).окнами 10 с поршневыми камерами. Окна 7 и 8 выполнены,так, что верхняя кромка 11, окна 7 и нижняя кромка 12 окна 8 смещены относительно оси мертвых положений поршней 0"0 на угол Чс /2, равный25 половине центрального угла окна 10, а нижняя кромка 13 окна 7 и верхняя кромка 14 окна 8 смещены относительно оси мертвых положений поршней на угол Ч(, + Юяр, равный сумме половы ны центрального угла Ч)о окна 10 и уг лового перекрытия акр. На участках углового перекрытия расположены демпфирующие прорези 15, спрофилированные так, что в период распределения дав ление в поршневых камерах изменяется по линейному закону или близкому к линейному закону.Величина момента на регулирующем органе насоса при данном торцевом 40 распределителе б определяется следующим образом (фиг. 3). Суммарный момент, создаваемый всеми нагнетающими поршнями 2, определя ется уравнениями: на участке угла поворота цилиндрового блока 1 от Ч= 0 до Ч = Чяр, когда в зоне верхнего углового перекрытия 9 находится поршневая камера 3 с окном 10, переходящая от верхней кромки 11 окна 7 в направлений к верхней кромке 14 окна 8ЕМ = " " сов + - В - "- ",сов (М+)".,РкГ р р )1)и, сов(;(. сов г,(к=155 на участке угла поворота цилиндрового блока 1 от Ч =(яр до Ч = (3, когда в зоне нижнего углового перекрытия 9 находится поршневая камера 3 " окном 10, переходящая от нижней кромки 12 окна 8 в направлении к нижней кромке 13 окна 7БИ- )- - сов ) ЮоР Ггя совд.Р с 1- сов ) + совф( )(сагде щ = Действие его направлено в сторонуувеличения угла наклона регулирующегооргана, т.е. противоположно направлению действия момента Мср.Момент возвратной пружины 5 Мярнаправлен в сторону увеличения угланаклона регулирующего органа,Таким образом, величина результиру"ющего момента (без учета сил трения)на регулирующем органе определяетсяуправлением,М ре = М - М- М р .При работе насоса на выбранномнагрузочном режиме результирующиймомент равен нулю и регулирующий орган находится в равновесии.При увеличении нагрузки давлениев окне 8 торцевого распределителя Ь к 1- для нечетного числа2поршнейРидавление нагнетания;2 - число поршнейРк- давление в поршневойкамере:Г - площадь поршня;. - угол наклона регулирующего органа;- радиус расположенияпоршней в цилиндровом блоке;- текущий угол поворота ротора,При Ч = )положение поршневой камеры 3с окон 10 и величины моментов повторяются.Зависимость суммарного моментаЕМП от угла поворота цилиндровогоблока 1 при различных звачениях 9 ярприведены на фиг. 4, причем изменениедавления в поршневых камерах 3, впериод прохождения поршневых окон 10в зоне демпфирующих прорезей 15 (впериод распределения) обеспечиваетсяпо линейному закону,На основании этой зависимости величина среднего момента от сил давления рабочей жидкости на поршни равЧ) 2 Р Р 2ср 2 (с совс(.Из этого уравнения видно, что величина момента М р прямо пропорциональна величине углового перекрытияЧ р . Под действием этого момента регулирующий орган 4 стремится уменьшить угол наклона и повернуться в положение(.= О, что следует иэ рассмотрения направления действия моментаМ относительно оси поворота регулйрующего органа У-У (фиг. 2 и 3).Кроме того, регулирующий орган 4находится под воздействием момента,создаваемого силами инерции поршней 2.Величина этого моментаМ,г 2 кгп 2 совэ с(.где М - масса порщня;угловая скорость вращения цилиндрового блока.661139 20 Формула изобретения юг.Г увеличивается, средний момент, создаваемый нагнетающими поршнями 2,увеличивается и регулирующий органпод действием этого момента поворачивается на меньший угол с(. при этомподача насоса уменьшается,Уменьшение угла наклона регулирующего органа вызывает увеличение разности среднего и инерционного моментов.Такая зависимость от угла наклонасСхорошо согласуется с характеристикой возвратной пружины 5, усилие ко-.торой также увеличивается с уменьшением д., что дает возможность иметьрегулировочную характеристику насосас малым статизмом. 15Таким образом, применение описанного изобретения позволяет упроститьконструкцию насоса и повысить надежность ега работы. Аксиально-поршневой насос с управлением по давлению, содержащий вращающийся цилиндровый блок с поршнями Ж и поршневыми камерами, регулирующий орган, торцевой распределитель, имеющий два окна с угловыми перекрытиями между. ними, сообщенные с поршневыми камерами с помощью поршневых окан цилиндрового блока, о т л и - ч а ю щ и й,с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности путем создания на регулирующем органе насоса-момента, действующего в сторону уменьшения угла наклона регулирующего органа, верхняя кромка первого окна торцевого распределителя и нижняя кромка его второго окна смещены относительно оси мертвых положений поршней насоса на угол, равный половине центрального угла окна поршневой камеры, а нижняя кромка первого окна и верхняя кромка второго окна смещены относительно оси мертвых положений поршней на угол, равный сумме половины центрального угла окна поршневой камеры и углового перекрытия, причем на каждом из угловых перекрытий выполнена демпфируюшая прорезь.Источники информации, принятые ,во внимание при экспертизе1. Насос 2 Г 15-14 Руководство по эксплуатацииф, Вильнюс, 1975.лр 4 иг. 4 едактор М.Аф ье аказ 2405/29ЦН 11303 тент, г,ужг лиал П л.Проектная,ИПИпоИ Составитель В,Подражанский Техред Л. Алферова Ко ректор Н.Стемписное Тираж 771 ПоГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийсква, Ж, Рауыская наб д.4/