Гидронасос

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ( НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод Белорусский национальный технический университет Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова НАНБ (ВУ)(72) Авторы Андрианов Николай Викторович Андрианов Дмитрий Николаевич Тимощпольский Владимир Исаакович Маточкин Виктор Аркадьевич Борщов Сергей Михайлович Корнеев Сергей Владимирович Мандель Николай Львович Ратников Павел Энгелевич КабиШов Сергей Михайлович (ВУ)(73) Патентообладатели Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод Белорусский национальный технический университет Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова НАНБ (ВУ)Гидронасос, содержащий корпус, с внутренними продольными П-образными пазами,установленный с возможностью вращения относительно неподвижно закрепленного полого вала, закрепленные на полом валу эксцентрики с расположенными на них с возможностью сканирующего движения блоками Цилиндров, порщни которых установлены с возможностью взаимодействия с внутренними продольными П-образными пазами, размещенный в полости вала разделитель, отделяющий зоны всасывания и нагнетания,отличающийся тем, что в корпусе во внутренней полости трубчатого вала перед зоной всасывания рабочей жидкости размещена крыльчатка для обеспечения синхронного вращения с корпусом, жестко связанная с корпусом.Полезная модель относится К области гидромашиностроения, в частности К радиально-поршневь 1 м гидронасосам.Известен радиально-поршневой гидронасос, который содержит корпус, в корпусе эксцентрично установлен блок цилиндров с поршневыми группами, каждая из которых содержит поршень и сопряженный с ним опорный башмак, установленный с возможностью взаимодействия с опорным элементом гидромашины, выполненным в виде зафиксированной в корпусе, в зоне взаимодействия с каждой поршневой группой, пластины с двумя выступами, ориентированными к оси гидромашины 1.Радиально-поршневой гидронасос работает следующим образом. При вращении вь 1 ходного вала его эксцентрик взаимодействует с блоком цилиндров, который удерживается от поворота парой получивших наибольшее отклонение диаметрально противоположных поршневых групп, опорные башмаки которых взаимодействуют с выступами опорного элемента. По мере поворота эксцентрика во взаимодействии окажется следующая пара поршневых групп с выступами соответствующих пластин.В результате указанного взаимодействия элементов гидронасоса блоку цилиндров сообщается сканирующее движение, при котором объем рабочих камер блока цилиндров периодически увеличивается и уменьшается, т.е. периодически происходит такт всась 1 вания и нагнетания.Недостатком данного гидронасоса является невозможность самовсасывания рабочей жидкости.Известен радиально-поршневой гидронасос, который содержит корпус, расположенные в корпусе блоки цилиндров, установленные на эксцентриковом выходном валу с возможностью сканирующего движения и снабженные 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 2.При работе гидронасоса эксцентриковый выходной вал совершает вращение вместе с условной нейтральной плоскостью Ы-Ы, 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 М-М, в результате чего исключается проворот блока цилиндров относительно корпуса и обеспечивается сканирующее движение блока цилиндров. По мере поворота нейтральной плоскости Ы-Ы на смену взаимодействующей паре выступов блока цилиндров и продольных пазов корпуса приходит очередная пара.Недостатком данного гидронасоса также является невозможность самовсасывания рабочей жидкости.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является радиально-поршневой гидронасос, содержащий полый корпус с внутренними продольными пазами, выполненными в виде П-образных пластин, скрепленных между собой и с корпу 2сом. П-образные пластины могут быть скреплены клеем или при помощи механических средств, пространство между пластинами и корпусом может быть заполнено полимерным или иным материалом З.В полости корпуса расположен вал с 4-мя эксцентриками, причем два крайних эксцентрика развернуты на 18 О 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 каналы 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.Недостатком данной машины является ограничение использования технологических возможностей использования насоса в связи с инерционностью срабатывания насоса из-за отсутствия в нем рабочего цикла самовсась 1 вания-самозаполнения его камер рабочей жидкости.Задачей полезной модели является расширение технологических возможностей применения насоса, преимущественно, в линиях металлургического прокатного оборудования, где к гидравлическим машинам предъявляется быстродействие их срабатывания, т.е. минимизация инерционности гидронасоса за счет возможности самозаполнения рабочих камер в процессе работы.Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в гидронасосе, содержащем корпус, с внутренними продольными П-образными пазами, установленный с возможностью вращения относительно неподвижно закрепленного полого вала, закрепленные на полом валу эксцентрики с расположенными на них с возможностью сканирующего движения блоками цилиндров, поршни которых установлены с возможностью взаимодействия с внутренними продольными П-образными пазами, размещенный в полости вала разделитель, отделяющий зоны всасывания и нагнетания, согласно полезной модели, в корпусе во внутренней полости трубчатого вала перед зоной всасывания рабочей жидкости размещена крыльчатка для обеспечения синхронного вращения с корпусом, жестко связанная с корпусом и выполняющая роль подпиточного насоса.Технический результат, достигаемый полезной моделью, создан за счет того, что в начале работы гидронасоса крыльчатка приводится во вращение при помощи жесткой связи с корпусом. За счет центробежных сил, а также осевых сил, создаваемых лопастями, достигается разрежение на входе крыльчатки и жидкость захватывается из магистрали и подается через полый вал под небольшим избыточным давлением под поршни гидронасоса,чем обеспечивается самозаполнение рабочих камер.Предложенная сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство гидронасоса. На фиг. 2 - поперечное сечение гидронасоса.Гидронасос содержит корпус 1 (фиг. 1, 2), на внутренней поверхности которого расположены продольные П-образные пазы 2, а на внешней поверхности корпуса 1 выполнены пазы для клиноременной передачи. Корпус 1 посредством опорных подшипников 3 кинематически связан с неподвижным полым валом 4, размещенным внутри корпуса 1 и связанным с опорами насоса. На наружной поверхности полого вала 4 размещены четыре эксцентрика 5. На каждом эксцентрике 5 установлен блок цилиндров 6 с поршнями 7.На эксцентриках 5 блоки цилиндров 6 расположены с возможностью совершения сканирующего движения, поршни 7 которых установлены с возможностью взаимодействия с продольными П-образными пазами 2 корпуса 1 и образуют рабочие камеры.На внутренней поверхности корпуса 1 выполнены вь 1 ступь 1-зубья, которые предназначены для приведения блоков цилиндров 6 во вращение. В сквозном, осевом отверстии полого вала 4 установлен разделитель 8, отделяющий зоны всасывания 9 от нагнетания 10(фиг. 1, 2). В корпусе 1 во внутренней полости полого вала 4 между зоной подвода рабочей жидкости и зоной всасывания 9 размещена Крыльчатка 11, преимущественно осевого насоса, жестко связанная с корпусом 1 для обеспечения синхронного вращения с корпусом, выполняющая роль подпиточного насоса и регулирования производительностью насоса (фиг. 1).Насос работает следующим образом.Рабочую жидкость подводят к насосу через средство подвода 12, гидравлически связанное с зоной всасывания 9 и зоной нагнетания 10. Корпус 1 приводится во вращение при помощи клиноременной передачи. На внутренней поверхности корпуса 1 выполнены прямоугольные пазы в количестве, равном количеству порщней 7 в каждом из блоков цилиндров 6. Гребни пазов, обращенные к центру к оси корпуса 1, взаимодействуют поочередно с соответствующими пазами на внещней поверхности каждого блока цилиндров 6. Это зацепление каждого блока цилиндров 6 увлекает блоки цилиндров 6 во вращение синхронно с вращением корпуса 1 насоса. Неподвижные эксцентрики 5, на которых установлены блоки цилиндров 6, обусловливают сканирующее движение каждого блока цилиндров 6,наложенное на их вращательное движение. Происходит циклическое изменение объема подпорщневой зоны (увеличение и уменьшение), образованной блоком цилиндров 6 и порщнем 7. В такте всасывания подпорщневая зона соединена с зоной всасывания 9. В такте нагнетания подпорщневая зона соединена с зоной нагнетания 10.При вращении корпуса 1 жестко соединенная с ним крыльчатка 11, работая как осевой насос, всасывает рабочую жидкость через средство подвода 12 и подает ее под небольщим давлением к блокам цилиндров. Это позволяет создавать разрежение на входном патрубке средства подвода 12 насоса и принимать жидкость, когда уровень жидкости ниже уровня расположения насоса или когда входная гидравлическая линия имеет больщое гидравлическое сопротивление.В начале работы гидронасоса крыльчатка 11 приводится во вращение при помощи жесткой связи с корпусом. За счет центробежных сил, а также осевых сил, создаваемых лопастями крыльчатки 11, создают разрежение на входе крыльчатки 11 и жидкость захвать 1 вается из магистрали и подается через полый вал 4 под небольщим избыточным давлением под порщни 7 гидронасоса, чем обеспечивается самозаполнение рабочих камер насоса по сравнению с известными насосами.Конструкция полезной модели рещает поставленную задачу создания гидронасоса,сочетающего преимущества радиального насоса и возможность самовсасывания, т.е. направлена на расщирение технологических возможностей применения насоса, преимущественно, в линиях металлургического прокатного оборудования, где к гидравлическим мащинам предъявляется быстродействие их срабатывания, т.е. минимизация инерционности гидронасоса за счет возможности самозаполнения рабочих камер в процессе работы. Использование в металлургическом производстве безинерционных гидравлических насосов способствует возможности повыщения производительности агрегатов прокатного оборудования.Промыщленное освоение ожидается на РУП БМЗ.