Гидронасос

(51)04 1/06 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный технический университет имени П.О.Сухого(72) Авторы Андрианов Дмитрий Николаевич Корнеев Сергей Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственный технический университет имени П.О.Сухого(57) Гидронасос, содержащий корпус с внутренними продольными пазами, установленный с возможностью вращения относительно неподвижно закрепленного вала с полостью, на котором закреплены эксцентрики с расположенными на них с возможностью сканирующего движения блоками цилиндров, поршни которых установлены с возможностью взаимодействия с внутренними продольными пазами корпуса, устройство подвода-отвода рабочей жидкости, расположенное на валу с полостью, а также установленный с возможностью поступательного перемещения в полости вала вдоль его оси разделитель, отделяющий зоны всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что на валу с полостью установлено дополнительное устройство подвода-отвода рабочей жидкости, а разделитель выполнен с возможностью при перемещении отключения блоков цилиндров от устройства подвода-отвода рабочей жидкости и подключения их к дополнительному устройству подвода-отвода рабочей жидкости и наоборот, причем величина перемещения разделителя х определяется из соотношения, где- число переключаемых блоков цилиндров,их наибольшая ширина. 8592 1 2006.10.30 Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к радиальнопоршневым гидронасосам. Известен радиально-поршневой гидронасос 1, который содержит корпус, блоки цилиндров с поршнями, установленными на эксцентриковом выходном валу с возможностью сканирующего движения и снабженными механизмами для предотвращения их проворота. Механизм для предотвращения проворота блока цилиндров имеет реактивные элементы в виде продольных пазов в корпусе, число которых равно числу поршней, и связанные с блоком цилиндров активные элементы, установленные с возможностью взаимодействия с боковыми поверхностями продольных пазов корпуса, причем число активных элементов равно числу реактивных, а активные элементы с целью уменьшения нагрузок,действующих на боковые поверхности поршней, выполнены на блоке цилиндров в виде продольных выступов с плоскими боковыми поверхностями, образованными симметрично продольной плоскости, проходящей через ось каждого цилиндра. При работе насоса эксцентриковый выходной вал совершает вращение вместе с условной нейтральной плоскостью -, проходящей через две оси эксцентриковых поверхностей выходного вала. При указанном вращении, боковые поверхности двух диаметрально расположенных выступов блока цилиндров вступают во взаимодействие с соответствующими боковыми поверхностями продольных пазов корпуса в плоскости,перпендикулярной нейтральной плоскости -, в результате чего исключается проворот блока цилиндров относительно корпуса и обеспечивается сканирующее движение блока цилиндров. По мере поворота нейтральной плоскости - на смену взаимодействующей паре выступов блока цилиндров и продольных пазов корпуса приходит очередная пара. Недостатком данного гидронасоса является невозможность ступенчатого регулирования подачи рабочей жидкости, в частности невозможность получения двух независимых потоков жидкости на выходе из насоса. Известна радиально-поршневая гидромашина 2, содержащая полый корпус с внутренними продольными пазами, выполненными в виде П-образных пластин, скрепленных между собой и с корпусом. П-образные пластины могут быть скреплены клеем или при помощи механических средств, пространство между пластинами и корпусом может быть заполнено полимерным или иным материалом. В полости корпуса размещен вал с 4-мя эксцентриками, причем два крайних эксцентрика развернуты на 180 по отношению к двум средним эксцентрикам. На эксцентриках с возможностью совершения сканирующего движения расположены блоки цилиндров, поршни которых установлены с возможностью взаимодействия с продольными П-образными пазами корпуса и образуют рабочие камеры. Рабочая жидкость подводится к гидромашине по подводящему каналу, а отводится при помощи отводящего канала, при этом эти каналы находятся внутри вала и отделены друг от друга пробкойразделителем. Подводящий и отводящий канал соединены с соответствующими рабочими окнами эксцентриков при помощи радиальных каналов. Блоки цилиндров имеют выступы для взаимодействия с продольными П-образными пазами корпуса, что обеспечивает сканирующее движение блоков цилиндров при работе гидромашины. Работа радиально-поршневой гидромашины осуществляется следующим образом жидкость под избыточным давлением поступает в подводящий канал, затем она по радиальным отверстиям поступает к рабочим окнам эксцентриков и далее в рабочие камеры,где воздействует на поршни. В результате взаимодействия поршней с опорными поверхностями продольных пазов корпус приводится во вращательное движение, совершая полезную работу. Одновременно при взаимодействии выступов блоков цилиндров с соответствующими боковыми поверхностями продольных пазов корпуса блоки цилиндров приводятся в сканирующее движение. 2 8592 1 2006.10.30 Отработавшая рабочая жидкость из соответствующих рабочих камер поршнями вытесняется в рабочие окна эксцентриков и далее по радиальным отверстиям отводится в отводящий канал, откуда сливается из гидромашины. Недостатком данной машины является невозможность ступенчатого регулирования подачи рабочей жидкости, в частности невозможность получения двух независимых потоков жидкости на выходе из насоса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является радиально-поршневая гидромашина 3, содержащая установленный с возможностью вращения относительно неподвижно закрепленного полого вала корпус с внутренними продольными пазами, закрепленные на валу эксцентрики с расположенными на них с возможностью сканирующего движения блоками цилиндров, поршни которых установлены с возможностью взаимодействия с внутренними продольными пазами корпуса, размещенный в полости вала разделитель, отделяющий зоны всасывания и нагнетания, устройство регулирования подачи рабочей жидкости, снабжена разделителем,установленным с возможностью перемещения вдоль оси вала и кинематически связанным с устройством регулирования, при этом величина перемещения разделителя равна суммарной величине перемещений, необходимых для последовательного отключения блоков цилиндров. Устройство регулирования выполнено в виде рычага, кинематически связанного с разделителем и реверсивным золотником, соединенным с зонами всасывания и нагнетания, при этом гидромашина снабжена емкостью для рабочей жидкости, соединенной с зонами всасывания и нагнетания. Введение в конструкцию устройства регулирования, кинематически связанного с разделителем, который выполнен с возможностью перемещения вдоль оси вала, причем величина перемещения разделителя равна суммарной величине перемещений, необходимых для последовательного отключения блоков цилиндров, позволяет последовательно отключать от сливной и напорной магистрали 1-ый, 2-ой и т.д. блоки цилиндров. Ступенчатое регулирование реализуется путем механического воздействия на устройство регулирования, передающееся на разделитель. Данное воздействие смещает разделитель и отделяет блок цилиндров с поршнями как от зоны всасывания, так и от зоны нагнетания. Недостатком данной машины является невозможность получения двух независимых потоков жидкости на выходе из насоса. Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей гидравлических насосов, а именно создание гидравлического насоса, сочетающего в своей конструкции преимущества одинарного регулируемого насоса и сдвоенного насоса. Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в известный гидронасос,содержащий корпус с внутренними продольными пазами, установленный с возможностью вращения относительно неподвижно закрепленного вала с полостью, на котором закреплены эксцентрики с расположенными на них с возможностью сканирующего движения блоками цилиндров, поршни которых установлены с возможностью взаимодействия с внутренними продольными пазами корпуса, устройство подвода-отвода рабочей жидкости, расположенное на валу с полостью, а также установленный с возможностью поступательного перемещения в полости вала вдоль его оси разделитель, отделяющий зоны всасывания и нагнетания, согласно заявляемому изобретению, на валу с полостью установлено дополнительное устройство подвода-отвода рабочей жидкости, а разделитель выполнен с возможностью при перемещении отключения блоков цилиндров от устройства подвода-отвода рабочей жидкости и подключении их к дополнительному устройству подвода-отвода рабочей жидкости и наоборот, причем величина перемещения разделителя х определяется из соотношения, где- число переключаемых блоков цилиндров, - их наибольшая ширина. 3 8592 1 2006.10.30 На фиг. 1 показано устройство гидронасоса, на фиг. 2 - его поперечное сечение. Гидронасос содержит вращающийся корпус 1 (фиг. 1, фиг. 2), на внутренней поверхности которого расположены закрепленные опорные пластины 2 (фиг. 1, фиг. 2), а на внешней поверхности корпуса 1 выполнены пазы для клиноременной передачи. Неподвижный трубчатый вал 3 (фиг. 1, фиг. 2) размещен внутри корпуса 1. На наружной поверхности трубчатого вала 3 размещены четыре эксцентрика 4 (фиг. 1, фиг. 2). На каждом эксцентрике 4 установлен блок цилиндров 5 (фиг. 1, фиг. 2) с поршнями 6 (фиг. 1, фиг. 2). На внутренней поверхности корпуса 1 выполнены выступы-зубья, которые предназначены для приведения блоков цилиндров 5 во вращение. В сквозном, осевом отверстии вала 3 установлен разделитель 7 (фиг. 1, фиг. 2) отделяющий зоны всасывания 8 (фиг. 1, фиг. 2) от нагнетания 9 (фиг. 2). На неподвижном валу 3 расположены два устройства подвода-отвода рабочей жидкости 10 (фиг. 1). Разделитель 7,расположенный внутри вала 3, имеет осевую подвижность и приводится в движение при помощи устройства регулирования 11 (фиг. 1). Разделитель 7 выполняет функцию ступенчатого регулятора расхода в левом и правом устройстве подвода-отвода рабочей жидкости 10. Корпус 1 и присоединенный к нему фланец 12 (фиг. 1), устанавливаются на подшипники качения. Насос работает следующим образом. Рабочая жидкость подводится к нему через устройство подвода-отвода 10. Корпус 1 приводится во вращение при помощи клиноременной передачи. На внутренней поверхности корпуса 1 выполнены прямоугольные пазы в количестве, равном количеству поршней 6 в каждом из блоков цилиндров 5. Гребни пазов, обращенные к центру (к оси корпуса) взаимодействуют поочередно с соответствующими пазами на внешней поверхности каждого блока цилиндров 5. Это зацепление каждого блока цилиндров 5 увлекает их во вращение синхронно с вращением корпуса 1 насоса. Однако, неподвижные эксцентрики 4, на которых установлены блоки цилиндров 5, обусловливают сканирующее движение каждого блока цилиндров 5, наложенное на их вращательное движение. Происходит циклическое изменение объема подпоршневой зоны (увеличение и уменьшение), образованной блоком цилиндров 5 и поршнем 6. В такте всасывания подпоршневая зона соединена с зоной всасывания 8. В такте нагнетания подпоршневая зона соединена с зоной нагнетания 9. Взаимное положение эксцентриков на неподвижном валу 3 таково, что пара крайних эксцентриков установлена относительно пары средних эксцентриков с поворотом на 180. Этим достигается полное попарное уравновешивание гидростатических, поршневых и всех инерционных нагрузок с подвижных деталей. Подшипники вращающегося корпуса 1 теоретически полностью разгружены. Подключение правой и левой гидролинии к соответствующим выходам блоков цилиндров реализуется путем механического воздействия на устройство регулирования 11,передающееся на разделитель 7 как показано на фиг. 1. Смещаясь вправо на величину,равную толщине блока цилиндров разделитель отключает блок от правой гидролинии и подключает этот же блок к левой. Аналогичным образом, можно переключать необходимое количество блоков цилиндров. Переключение в другом направлении происходит также. Описанная конструкция решает поставленную задачу создания гидронасоса, сочетающего в своей конструкции преимущества одиночного и сдвоенного насоса. Данная конструкция гидронасоса может быть использована в машиностроении, в частности при создании объемной гидравлической трансмиссии мобильной машины, где применение данного насоса позволит, в случае необходимости, осуществить независимый привод мотор-колес или осей, что позволит избежать пробуксовки, и повысит проходимость транспортного средства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5