гидравлический насос

Формула изобретения

1. Аксиально-поршневой гидравлический насос, содержащий по меньшей мере один поршень (2), соединенный подходящим средством (103, 113) передачи со средством (3) привода и способный скользить с возвратно-поступательным движением внутри цилиндра (101), при этом упомянутый цилиндр (101) соединен с впускным проходом (151) для текучей среды и нагнетательным проходом (161) для текучей среды, однонаправленное средство (121, 501) управления потоком текучей среды, обеспеченное в обоих проходах, нагнетательный проход (161), соединенный с нагнетательным коллектором (301), расположенным позади по ходу однонаправленного средства (501) управления потоком, отличающийся тем, что нагнетательный коллектор (301) соединен с выпускным элементом (401, 411, 431, 441) суженного потока.

2. Насос по п.1, в котором выпускной элемент суженного потока содержит проход (401) в соединении с нагнетательным коллектором (301) на одном конце и обеспеченный выпускным отверстием (441), вставку (411), поперечное сечение которой является дополнительным к проходу, размещаемому в упомянутом проходе (401).

3. Насос по п.2, в котором форма и размеры упомянутого прохода (401) являются идентичными форме и размеру упомянутого поршня (2).

4. Насос по п.3, который содержит корпус (1) из металлического материала, в котором образованы упомянутый цилиндр (101) и упомянутые впускное (151) и нагнетательные (161, 301) проходы и в котором расположен упомянутый элемент (401, 411, 441) суженного потока.

5. Насос по п.4, в котором нагнетательный коллектор (301) обеспечен клапаном (601) максимального давления, установленным для данного уровня давления.

6. Насос по п.5, в котором уровень давления находится в диапазоне от 500 до 1000 атмосфер и составляет предпочтительно приблизительно 720 атмосфер.

7. Насос по п.1, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере два поршня (2), каждый способен скользить с возвратно-поступательным движением внутри цилиндра (101), и в котором нагнетательный коллектор (301) обеспечен невозвратным клапаном (321, 331), причем один из двух нагнетательных проходов (161) находится в соединении с нагнетательным коллектором (301) позади по ходу клапана (321, 331), другой проход (161) соединен с участком (351) коллектора (301) впереди по ходу клапана (321, 331), где участок (351) нагнетательного коллектора (301) имеет выпускной клапан (701), установленный для данного уровня давления.

8. Насос по п.7, в котором упомянутый уровень давления находится в диапазоне от 30 до 70 атмосфер и составляет 50 атмосфер.

9. Насос по п.8, в котором клапан (601) максимального давления соединен с нагнетательным коллектором (301) позади по ходу невозвратного клапана (321, 331).

10. Насос по п.1, в котором средство передачи содержит наклонную пластину (113), расположенную под данным углом относительно оси передаточного вала (3), соединенного со средством привода, причем ось вала (3) является параллельной оси цилиндра (101).

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к гидравлическому насосу и, конкретно, к гидравлическому поршневому насосу.

Характеристики насоса по существу определены применением, для которого он предназначен, и, следовательно, имеются многочисленные различные варианты осуществления этих устройств, предназначенные для того, чтобы отвечать различным требованиям. В частности, исследование, которое привело к настоящему изобретению, проводилось в области гидравлических насосов, которые предназначены для того, чтобы нагнетать текучую среду под высоким давлением, до нескольких сотен атмосфер, и которые выполнены с маленькими размерами так, что их можно использовать в легко переносимых регуляторах мощности.

Имеется много проблем, связанных с конструкцией этого вида насоса; в частности, для конструкции устройства важно, чтобы оно было чрезвычайно компактным и легким, чтобы избегать отрицательных влияний на объем и вес контроллера, в котором он подлежит использованию. Очевидно, выбранный тип конструкции не должен отрицательно влиять на существенные характеристики, такие как безопасность в работе и надежность.

Как правило, основным объектом насосов, используемых в портативных контроллерах, является разгрузка от контура, поскольку создаваемые давления являются очень большими, и давление в контуре необходимо очень быстро уменьшать. Эту функцию обычно выполняет нагнетательный клапан, включенный в контур, но он стремится оказывать отрицательное воздействие и на вес устройства, и на сложность конструкции контура.

Поэтому цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить гидравлический поршневой насос, в котором разгрузка гидравлического контура не вызывает сложности конструкции контура или существенного увеличения объема и общего веса устройства.

Поэтому настоящее изобретение предлагает аксиально-поршневой гидравлический насос, содержащий по меньшей мере один поршень, соединенный подходящим средством передачи для приведения в действие средства и способный скользить с возвратно-поступательным движением внутри цилиндра, упомянутый цилиндр, соединенный с впускным проходом для текучей среды и нагнетательной трубкой для текучей среды, однонаправленное средство управления потоком текучей среды, обеспеченное в обоих проходах, отличающийся тем, что упомянутый нагнетательный проход соединен позади по ходу упомянутого однонаправленного средства управления потоком, с выпускным элементом суженного потока.

Дополнительные преимущества и признаки устройства согласно настоящему изобретению станут более ясными благодаря следующему подробному описанию варианта осуществления изобретения, обеспеченному посредством примера и без ограничительного намерения, со ссылкой на прилагаемые листы чертежей, на которых:

фиг.1 - вид в разрезе варианта осуществления насоса согласно настоящему изобретению;

фиг.2 - вид в поперечном разрезе по линии II-II фиг.1; и

фиг.3 - вид в разрезе по линии III-III фиг.2.

Фиг.1 показывает вариант осуществления насоса согласно настоящему изобретению; ссылочная позиция 1 обозначает корпус насоса, в котором образованы две цилиндрические камеры 101. Каждая камера 101 имеет впускное отверстие 111, соединенное с проходом 151 посредством клапана 121, содержащего седло 141 и шаровой клапан 131. Цилиндрическая камера 101 также имеет нагнетательный канал 161, соединенный с нагнетательным проходом 301 способом, который объясняется более полно ниже. В каждой цилиндрической камере 101 имеется шток 102 поршня 2, который способен скользить с возвратно-поступательным движением, конец штока напротив конца, вставленного в полость 101, обеспечен грибовидной головкой 202, которая находится в контакте с поверхностью подшипника 303, закрепленного на наклонном валу 123, выступающем из пластины 103, соединенной с ведущим валом 3. Упомянутый вал 3 установлен внутри полости 104 крышки 4 насоса посредством опорного подшипника 203.

Головку 202 каждого поршня 2 вставляют в кольцеобразный элемент 212, который взаимодействует с цилиндрической пружиной 302, помещенной в кольцевую канавку 201, образованную в корпусе 1 вокруг каждой из цилиндрических полостей 101. Коллектор 301 образован в корпусе 1 между этими двумя полостями 101, со своей осью, перпендикулярной к оси упомянутых полостей; проход 401, в котором расположен клапан 411, образован в плоскости, параллельной плоскости, в которой находится упомянутый коллектор 301.

На фиг.2 насос согласно изобретению показан в разрезе вдоль линии II-II фиг.1; идентичные части имеют одинаковые ссылочные позиции. На чертеже показано, как цилиндры 101 соединены и с впускными отверстиями 111, и также с нагнетательными проходами 161. В каждом выпускном проходе имеется невозвратный клапан 501, содержащий гнездо 511, в который помещен шаровой клапан 521, нагруженный пружиной 531, противоположный конец которой опирается на болт 541. В одном случае клапан 501 соединен с каналом 551, который открывается непосредственно в нагнетательный коллектор 301, в то время как в другом случае клапан 501 соединен с каналом 561, который открывается в проход 351, и текучая среда достигает выпускного коллектора через невозвратный клапан, образованный клапаном 321, нагруженным пружиной 331, противоположный конец которой опирается на резьбовой участок 361 узла 341, соединенного с упомянутым нагнетательным коллектором 301. Канал 611, соединенный с клапаном 601 максимального давления, открывается в нагнетательный коллектор 301; другой клапан 701 максимального давления соединен с каналом 621, который открывается в проход 351.

Фиг.3 представляет другой вид в разрезе насоса, согласно изобретению, вдоль линии III-III фиг.2; идентичные части имеют одинаковые ссылочные позиции. Как можно заметить, нагнетательный коллектор 301 соединен, через канал 461, с проходом 401, в который введен клапан 411, в этом случае имеющий такие же пропорции, как и поршень 2, и обеспеченный грибовидной головкой 421, подобной головке поршня; проход закрыт на конце, обращенном к внешней стороне насоса стопором 431, предоставленным осевой прорезью 441.

Действие насоса согласно настоящему изобретению станет ясным благодаря следующему описанию. Насос, как показано на описанных выше чертежах, является насосом, который погружен в резервуар со смазочным маслом, из которого смазочное масло вытягивают через впускные отверстия 111 и соответствующие клапаны 121. Когда двигатель работает, давление в контуре быстро поднимается из-за действия обоих поршней 2. Когда установленное значение клапана 701, расположенного в контуре впереди по ходу невозвратного клапана 321 выпускного коллектора 301, достигнуто, участок контура, соединенный с упомянутым клапаном, входит в состояние разгрузки, и работа сжатия, выполненная на текучей среде, фактически выполняется только поршнем, и эта текучая среда разгружается через проход 551 непосредственно в нагнетательный коллектор 301.

Таким образом, можно достигать очень высокого давления приблизительно 1000 атмосфер, средством двигателя весьма ограниченной мощности; клапан 701 предпочтительно установлен для разгрузки под давлением в диапазоне от 30 до 70 атмосфер и предпочтительно приблизительно 50 атмосфер. Двигатель, который можно использовать в этих условиях, является двигателем, который может создавать мощность в диапазоне от 500 до 1000 ватт, и, в частности, мощность 750 ватт. Это обеспечивает возможность использования насоса с очень маленькими двигателями и, таким образом, облегчает использование насоса в переносных контроллерах питания.

Согласно основному новаторскому признаку настоящего изобретения, было принято решение обеспечить элемент суженного потока для разгрузки контура, когда двигатель выключен, для облегчения системы, также с упрощением гидравлической схемы. Во время работы насоса перепад давления из-за суженного потока масла в промежуточном пространстве, созданном между клапаном 411 и проходом 401, является очень маленьким относительно рабочего давления насоса. Однако когда двигатель выключают, текучая среда быстро разгружается из контура, и использование по существу статического элемента упрощает конструкцию контура и отменяет введения дополнительной части, которая сделала бы устройство более тяжелым.

Конкретная конструкция элемента суженного потока позволяет достигать превосходных запасов прочности в действии; это является причиной того, что тогда как проход суженного потока, имеющий подобное поперечное сечение для потока, используемого в иллюстрированном здесь случае, был бы подвергнут большому риску засорения, сборка прохода 401 и клапана 411 обеспечивает лучшее управление суженным потоком. Кроме того, проход 401 легкодоступен, и его техническое обслуживание и ремонт можно облегчать удалением клапана 411. Предпочтительно, клапан 411 выполняют полностью подобным поршню 2, используемому в каждой из цилиндрических камер 101 насоса; результат этого выполнения состоит в том, что при конструировании инструмент, используемый для образования прохода 401, и инструмент, используемый для образования цилиндрических камер, являются одинаковыми, и процесс образования поршней 2 можно также использовать, чтобы образовывать соответствующий клапан, используемый в элементе суженного потока.

Насос, сконструированный таким образом, очень эффективен, когда его используют при высоких давлениях, и, в частности, в оборудовании, таком как портативные регуляторы мощности.