Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6848
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
F 15B 11/00
(54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС
(21) Номер заявки: u 20100436
(22) 2010.05.07
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аг-
рарный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Бобровник Александр Ивано-
вич; Котлобай Анатолий Яковлевич;
Котлобай Андрей Анатольевич (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образо-
вания "Белорусский государственный
аграрный технический университет"
(BY)
(57)
Аксиально-поршневой насос, содержащий насосный узел с блоком цилиндров, уста-
новленным в корпусе аксиально-поршневого насоса с возможностью поворота относи-
тельно оси, поршни, связанные шатунами с приводным валом аксиально-поршневого
насоса, установленным в подшипниковом узле корпуса под углом относительно оси блока
цилиндров, отличным от 180°, образующие рабочие полости, соединенные каналами в
блоке цилиндров с полостями полукольцевых пазов гидрораспределителя, связанными с
всасывающим и напорными каналами корпуса аксиально-поршневого насоса, отличаю-
щийся тем, что блок цилиндров установлен по внутренней образующей поверхности гидро-
распределителя, выполненного в виде распределяющей втулки с двумя полукольцевыми
пазами, закрепленной в корпусе аксиально-поршневого насоса, и опирается на упорный
подшипник; дополнительно оснащен делителем потока, включающим группу продольных
Фиг. 1
BY6848U2010.12.30

2. BY 6848 U 2010.12.30
2
пазов, равномерно расположенных по поверхности блока цилиндров, с полостями, свя-
занными между собой и через кольцевую канавку блока цилиндров, и канал, выполнен-
ный на наружной поверхности распределяющей втулки, - с полостью полукольцевого
паза, и группы продольных каналов - по одной на контур каждого потребителя, равномерно
расположенных по образующей поверхности распределяющей втулки, смещенных по ее
длине и углу, с полостями, связанными с каналами подключения потребителей, образо-
ванными в корпусе аксиально-поршневого насоса, и периодически - с полостями продоль-
ных пазов блока цилиндров, с числом каналов в каждой группе, равным числу
продольных пазов блока цилиндров.
(56)
1. Петров В.А. Гидрообъемные трансмиссии самоходных машин. - М.: Машинострое-
ние, 1988. - С. 59, рис. 17.
Полезная модель относится к гидромашиностроению и может быть использована в
объемном гидроприводе машин для синхронизации перемещения исполнительных органов.
Известен аксиально-поршневой насос, содержащий насосный узел с блоком цилин-
дров, установленным в корпусе аксиально-поршневого насоса с возможностью поворота от-
носительно оси, поршни, связанные шатунами с приводным валом аксиально-поршневого
насоса, установленным в подшипниковом узле корпуса под углом относительно оси блока
цилиндров, отличным от 180°, образующие рабочие полости, соединенные каналами в
блоке цилиндров с полостями полукольцевых пазов гидрораспределителя, связанными с
всасывающим и напорным каналами корпуса аксиально-поршневого насоса [1].
Известный аксиально-поршневой насос обладает рядом положительных качеств: вы-
соким рабочим давлением; быстроходностью; компактностью, малыми габаритными раз-
мерами и массой; высокими значениями объемного и общего КПД и т.д.
Недостатком известного аксиально-поршневого насоса являются ограниченные функ-
циональные возможности. Это объясняется тем, что аксиально-поршневой насос обеспе-
чивает один поток рабочей жидкости. Применение аксиально-поршневого насоса в много-
моторных приводах при синхронном перемещении рабочих органов требует применения
дополнительных гидроагрегатов деления потока рабочей жидкости, низкая эффективность
работы которых ограничивает возможности реализуемых гидросистем, снижает эффек-
тивность работы аксиально-поршневого насоса.
Задачей, решаемой полезной моделью, является расширение функциональных воз-
можностей аксиально-поршневого насоса.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в аксиально-поршневом насосе,
содержащем насосный узел с блоком цилиндров, установленным в корпусе аксиально-
поршневого насоса с возможностью поворота относительно оси, поршни, связанные ша-
тунами с приводным валом аксиально-поршневого насоса, установленным в подшипнико-
вом узле корпуса под углом относительно оси блока цилиндров, отличным от 180°,
образующие рабочие полости, соединенные каналами в блоке цилиндров с полостями по-
лукольцевых пазов гидрораспределителя, связанными с всасывающим и напорными кана-
лами корпуса аксиально-поршневого насоса, блок цилиндров установлен по внутренней
образующей поверхности гидрораспределителя, выполненного в виде распределяющей
втулки с двумя полукольцевыми пазами, закрепленной в корпусе аксиально-поршневого
насоса, и опирается на упорный подшипник; дополнительно оснащен делителем потока,
включающим группу продольных пазов, равномерно расположенных по поверхности бло-
ка цилиндров, с полостями, связанными между собой и через кольцевую канавку блока
цилиндров, и канал, выполненный на наружной поверхности распределяющей втулки, - с

3. BY 6848 U 2010.12.30
3
полостью полукольцевого паза, и группы продольных каналов - по одной на контур каж-
дого потребителя, равномерно расположенных по образующей поверхности распределя-
ющей втулки, смещенных по ее длине и углу, с полостями, связанными с каналами
подключения потребителей, образованными в корпусе аксиально-поршневого насоса, и
периодически - с полостями продольных пазов блока цилиндров, с числом каналов в каж-
дой группе, равным числу продольных пазов блока цилиндров.
Существенные отличительные признаки предлагаемого технического решения расши-
ряют функциональные возможности аксиально-поршневого насоса за счет применения его
в многомоторных приводах рабочих органов технологических машин без использования
дополнительных гидроагрегатов деления потока рабочей жидкости и сложных механиче-
ских приводов нескольких аксиально-поршневых насосов стандартной конструкции.
На фиг. 1 представлен двухпоточный аксиально-поршневой насос; на фиг. 2 - разрез
А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 -
разрез Г- Г на фиг. 1; на фиг. 6 - трехпоточный аксиально-поршневой насос; на фиг. 7 -
разрез Д-Д на фиг. 6; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 6; на фиг. 9 - разрез Ж-Ж на фиг. 6.
Аксиально-поршневой насос включает приводной вал 1, установленный в подшипни-
ковом узле 2 корпуса 3 аксиально-поршневого насоса, блок цилиндров 4, установленный
по внутренней образующей поверхности гидрораспределителя, выполненного в виде рас-
пределяющей втулки 5, закрепленной в корпусе 3 аксиально-поршневого насоса под уг-
лом относительно оси приводного вала 1, отличным от 180°. Поршни 6 образуют рабочие
полости 7 и связаны шатунами 8 с фланцем 9 приводного вала 1. Блок цилиндров 4 пру-
жиной 10, опирающейся через плунжер 11 на фланец 9 вала 1, и давлением жидкости в
рабочих полостях 7 прижат к упорному подшипнику 12, установленному в крышке 13
корпуса 3.
Рабочие полости 7 связаны посредством каналов 14 с полостями группы полукольце-
вых пазов 15, 16. Полость полукольцевого паза 15 связана с каналом 17 подвода рабочей
жидкости в рабочие полости 7 аксиально-поршневого насоса. Полость полукольцевого
паза 16 связана с каналом 18, образованным на наружной поверхности распределяющей
втулки 5, подвода рабочей жидкости в делитель потока.
Делитель потока включает кольцевую канавку 19 и группу продольных пазов 20, вы-
полненные на наружной образующей поверхности блока цилиндров 4, полости которых
связаны радиальными каналами 21 с полостью канала 18. На образующей поверхности
распределяющей втулки 5 образованы группы продольных каналов 22, 23, 24. Полости
каналов 22, 23, 24 связаны с полостями кольцевых канавок 25, 26, 27, выполненных на
наружной поверхности распределяющей втулки 5, и каналами 28, 29, 30 подключения по-
требителей. Продольные пазы 20, каналы 22, 23, 24 в группах равномерно распределены
по окружности. Каналы 22, 23, 24 групп смещены относительно друг друга на расчетный
угол. Число продольных пазов 20 и каналов 22, 23, 24 одинаково.
Аксиально-поршневой насос работает следующим образом.
При работе аксиально-поршневого насоса вал 1 вращается от двигателя (не показан) и
приводит во вращение блок цилиндров 4 посредством шатунов 8 и поршней 6. Поршни 6 с
шатунами 8, закрепленными во фланце 9 вала 1, совершают возвратно-поступательное
движение в блоке цилиндров 4.
При выдвижении поршней 6 из блока цилиндров 4 объемы рабочих полостей 7 увели-
чиваются. Жидкость через канал 17 поступает в полость полукольцевого паза 15 и через
каналы 14 в рабочие полости 7 блока цилиндров 4.
При движении поршней 6 внутрь блока цилиндров 4 рабочая жидкость через каналы 14
поступает в полость полукольцевого паза 16 и далее через каналы 18, 21 в полости коль-
цевой канавки 19 и продольных пазов 20 делителя потока. Блок цилиндров 4 прижимается
к упорному подшипнику 12 давлением рабочей жидкости в полостях 7 и пружиной 10,
опирающейся через плунжер 11 на фланец 9 вала 1.

4. BY 6848 U 2010.12.30
4
В двухпоточном аксиально-поршневом насосе (см. фиг. 1) рабочая жидкость из поло-
стей продольных пазов 20 периодически поступает к группам каналов 22, 23 и далее в
кольцевые канавки 25, 26 и каналы 28, 29 подключения напорных магистралей двух по-
требителей.
В трехпоточном аксиально-поршневом насосе (см. фиг. 6) рабочая жидкость из поло-
стей продольных пазов 20 периодически поступает к группам каналов 22, 23, 24 и далее в
кольцевые канавки 25, 26, 27 и каналы 28, 29, 30 подключения напорных магистралей трех
потребителей.
Аксиально-поршневой насос подает рабочую жидкость в напорные магистрали двух,
трех потребителей периодически, малыми дискретными порциями. Делитель потока обес-
печивает независимость параметров подачи рабочей жидкости по напорным магистралям
потребителей от режимов нагружения их, поскольку при подаче дискретной порции в ма-
гистраль данного потребителя магистрали остальных потребителей запираются. В каждую
напорную магистраль за один оборот ротора блока цилиндров 4 подается шесть порций
рабочей жидкости. Число порций рабочей жидкости за один оборот блока цилиндров
определяется количеством продольных пазов 20 и продольных каналов 22, 23, 24 в каждой
группе, образованных в распределяющей втулке 5. Чем выше степень дискретизации по-
тока рабочей жидкости (число каналов 20 и, соответственно, 22, 23, 24), тем меньше сте-
пень неравномерности подачи рабочей жидкости по напорным магистралям потребителей,
динамичность нагружения деталей аксиально-поршневого насоса.
Число потоков аксиально-поршневого насоса может наращиваться посредством обра-
зования дополнительных групп каналов на образующей поверхности распределяющей
втулки 5.
Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает расширение функ-
циональных возможностей аксиально-поршневого насоса за счет применения его в мно-
гомоторных приводах рабочих органов технологических машин.
Фиг. 2 Фиг. 3

5. BY 6848 U 2010.12.30
5
Фиг. 4 Фиг. 5
Фиг. 6

6. BY 6848 U 2010.12.30
6
Фиг. 7 Фиг. 8
Фиг. 9
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.