Гидравлический насос с регулирующим устройством

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное промышленное предприятие Борисовский завод Автогидроусилитель(72) Авторы Дудкин Николай Григорьевич Шпак Юрий Федорович, Полушкин Дмитрий Александрович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное промышленное предприятие Борисовский завод Автогидроусилитель(57) 1. Гидравлический насос с регулирующим устройством, в частности пластинчатый насос гидроусилителя руля, содержащий корпус с размещенным в нем валом привода и качающим узлом, прижимной диск и крышку, в которой расположены дроссель и подпружиненный клапан регулирования потока, отличающийся тем, что между прижимным диском и крышкой установлен дополнительный диск с отверстием, выполненным соосно подпружиненному клапану регулирования потока с возможностью направления потока от качающего узла на торец указанного клапана. 9403 1 2007.06.30 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что отверстие дополнительного диска выполнено в виде сопла, частично входящего с зазором в отверстие крышки. 3. Насос по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на переднем торце подпружиненного клапана регулирования потока выполнен хвостовик, входящий с зазором в отверстие дополнительного диска. 4. Насос по п. 3, отличающийся тем, что хвостовик выполнен с изменяющимся вдоль оси сечением. Изобретение относится к машиностроению, преимущественно для использования в насосах гидравлических усилителей рулей автомобилей. Известен насос (Пластинчатые насосы и гидромоторы / И.З. Зайченко и Л.М. Мышлевский. - Машиностроение, 1970. - С. 109), содержащий корпус, крышку, качающий узел,вал, прижимной диск и крышку. В крышке на одной оси с приводным валом выполнено отверстие, в котором находится клапан, регулирующий расход жидкости. Клапан, преодолевая усилие пружины, перемещается в отверстии за счет перепада давления жидкости на торцах клапана. Отверстие со стороны переднего торца клапана соединено с камерой высокого давления насоса, а со стороны заднего соединено с участком трубопровода, направляющим поток жидкости к потребителю и отделенного от камеры высокого давления дросселем. С увеличением частоты вращения приводного вала увеличивается перепад давления по обе стороны дросселя, что вызывает перемещение клапана и открывание отверстия, через которое часть жидкости возвращается в камеру всасывания насоса. Недостаток этой конструкции в том, что регулирующее производительность насоса устройство срабатывает с запаздыванием, поскольку связано с потоком жидкости, который уже успел уйти к потребителю. Кроме того, поток жидкости из одной камеры нагнетания насоса оказывается направленным через окно прижимного диска в дроссельное отверстие. Поскольку этот поток жидкости увеличивается пропорционально росту числа оборотов привода, то растет и создаваемое динамическим напором потока давление перед входом в дроссельное отверстие. В результате производительность насоса увеличивается при увеличении оборотов приводного вала, в то время как при использовании насоса для гидравлических усилителей рулей автомобилей желательно, чтобы производительность насоса оставалась постоянной при всем диапазоне рабочих частот вращения двигателя или даже плавно уменьшалась с ростом числа оборотов. В патенте 43 15 914 А 1 дроссельное отверстие предлагается выполнять наклонным под углом к оси отверстия для золотника для того, чтобы вход в дроссельное отверстие оказался дальше от окна в прижимном диске. Кроме того, по замыслу авторов, возрастающий при увеличении числа оборотов привода поток жидкости,двигаясь вблизи входа в дроссельное отверстие, создает в нем дополнительное падение давления. Это дополнительное падение давления пропорционально числу оборотов привода, что компенсирует недостаток ранее известного решения. Однако это решение дает малозаметный эффект при малых углах наклона дроссельного отверстия, увеличение же угла затруднительно технологически, кроме того, при углах более 40 кромка отверстия получается острая и легкодеформируемая. Задачей данного изобретения является создание гидравлического насоса, производительность которого с увеличением оборотов приводного вала уменьшается или остается постоянной. Решение поставленной задачи достигается тем, что между прижимным диском и крышкой установлен дополнительный диск с отверстием по оси. Дополнительный диск совместно с углублением на торце прижимного диска образует полость, соединяющую нагнетательные окна прижимного диска и объединяющую потоки жидкости из нагнетательных окон в струю, направляемую через отверстие в дополнительном диске на торец клапана регулирования потока. При этом на торце клапана возникает сила от динамиче 2 9403 1 2007.06.30 ского напора жидкости, возрастающая при увеличении оборотов приводного вала. Для получения крутопадающей зависимости производительности от числа оборотов привода воздействие струи жидкости на торец клапана может быть увеличено. Например, отверстие в дополнительном диске может быть выполнено в виде вытянутого сопла, частично входящего в отверстие крышки. На переднем торце клапана может быть выполнен хвостовик, входящий с зазором в отверстие дополнительного диска. В свою очередь, хвостовик может иметь переменное сечение расширяющееся к концу для увеличения крутизны падения характеристики или сужающееся к концу, если падение должно быть плавным. Конструкция гидравлического насоса, согласно данному изобретению, поясняется с помощью фиг. 1-5. Гидравлический насос содержит корпус 1, качающий узел 2, крышку 3, прижимной диск 4, вал привода 5. Крышка имеет расположенное на одной оси с валом отверстие, в котором перемещается подпружиненный клапан регулирования расхода жидкости 6. Отверстие со стороны переднего торца клапана соединено с камерой высокого давления насоса, а со стороны заднего соединено с участком трубопровода, направляющим поток жидкости к потребителю и отделенного от камеры высокого давления дросселем 7. Предлагаемый дополнительный диск 8 установлен между прижимным диском 4 и крышкой 3 таким образом, что весь поток жидкости от качающего комплекта оказывается направленным через отверстие в дополнительном диске на торец клапана. Работает устройство следующим образом. При работе насоса на малом числе оборотов привода скорость движения жидкости невелика, и вся она через отверстие в дополнительном диске 8, затем через отверстие в дросселе 7 попадает к потребителю. Клапан регулирования расхода жидкости 6 при этом находится в крайнем переднем положении,перекрывая отверстие сброса в крышке 3. С увеличением числа оборотов привода увеличивается скорость движения жидкости и увеличивается перепад давления по обе стороны дросселя 8, что вызывает перемещение клапана 7 и открывание отверстия сброса, через которое часть жидкости возвращается в камеру всасывания насоса. Одновременно с этим происходит увеличение усилия на переднем торце клапана 6, вызванное динамическим напором исходящей из отверстия в дополнительном диске 8 струи жидкости, что является дополнительным фактором, способствующим перемещению клапана 7 и открыванию отверстия сброса жидкости. На фиг. 2 изображен дополнительный диск, отличающийся тем, что его отверстие выполнено в виде вытянутого сопла 8 а, частично входящего с зазором е в отверстие крышки. Это позволяет еще больше увеличить давление жидкости на передний торец клапана за счет дросселирования потока при перетекании через зазор е, а также за счет того, что сопло позволяет сформировать поток жидкости в струю с более высокой скоростью истечения. На фиг. 3 изображен клапан с хвостовиком 6 а на переднем торце. Хвостовик 6 а входит с зазором в отверстие диска и под действием потока жидкости, истекающей через зазор и, стремится, подобно поршню, быть вытолкнутым из отверстия с силой, возрастающей при увеличении оборотов привода. На фиг. 4 изображен расширяющийся к концу хвостовик 6 б клапана. За счет уменьшения зазора при перемещении клапана устройство острее реагирует на увеличение оборотов привода и позволяет получить крутопадающую характеристику зависимости производительности от числа оборотов привода. На фиг. 5 хвостовик 6 в сужается к концу, регулирующее устройство с таким хвостовиком позволяет получить прямую или плавно падающую характеристику. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4