ПОРШНЕВОЙ НАСОС

Полезная модель относится к области машин объемного действия и может быть использовано при проектировании поршневых насосов, к которым предъявляются высокие требования по отсутствию колебаний давления в подаваемой жидкости и к компактности конструкции.
а
Известен поршневой насос, содержащий цилиндр с установленным в нем дифференциальным поршнем со штоком, причем поршень делит цилиндр на надпоршневую и подпоршневую полости, и систему жидкостного распределения с самодействующими клапанами (см. книгу Т.М.Башта. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. - М.: Машиностроение, 1974 г., стр.60, рис.15).
Известен также поршневой насос, содержащий цилиндр с установленным в нем дифференциальным поршнем со штоком, причем поршень делит цилиндр на надпоршневую и подпоршневую полости, и систему жидкостного распределения с самодействующими клапанами, при которой нагнетательный клапан надпоршневой полости соединяет ее с объемом подпоршневой полости (см. книгу Т.М.Башта. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. - М.: Машиностроение, 1974 г., стр.60, рис.15б).
Недостатком известных конструкций является их неспособность противостоять появлению колебаний давления перекачиваемой жидкости, которое связано с колебаниями подачи жидкости, характерной для всех поршневых насосов. В связи с этим на линии нагнетания гидравлических насосов приходится ставить дополнительные устройства (например, воздушные колпаки), которые способствуют гашению колебаний, что приводит к усложнению насоса, увеличению его габаритов и стоимости.
Задачей данной полезной модели является упрощение конструкции насоса, снижение его габаритов и стоимости.
Данный технический результат достигается тем, что поршень выполнен П-образным с образованием в зоне штока газовой полости, причем газовая полость может быть соединена с надпоршневой полостью через обратный самодействующий клапан, размещенный в днище поршня.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами.
На фиг.1 схематично показано продольное сечение цилиндропоршневой группы насоса с газовой полостью в зоне штока поршня.
На фиг.2 схематично показано продольное сечение цилиндропоршневой группы насоса с обратным клапаном, соединяющим надпоршневую и подпоршневую полости насоса.
ВС
Н
Н
ВС
Поршневой насос состоит (фиг.1) из цилиндра 1 с дифференциальным поршнем 2, имеющим П-образную форму (продольное сечение), со штоком 3. Поршень 2 делит цилиндр 1 на две полости - надпоршневую 4 и подпоршневую 5, в которой образована газовая полость 6. Обратные самодействующие клапаны 7 (всасывающий) и 8 (нагнетательный) соединяют надпоршневую полость 4 соответственно с источником рабочей жидкости (клапан 7) и с потребителем сжатой жидкости и одновременно с подпоршневой полостью 5 (клапан 8) через канал 9. Всасывание жидкости происходит из линии всасывания 10, нагнетание потребителю - через линию нагнетания 11. На фиг.2 нагнетательный клапан 8 соединяет надпоршневую полость с потребителем непосредственно через газовую полость 6 и подпоршневую полость 5. Давление жидкости перед всасывающим клапаном Р, а в нагнетательной линии - давление потребителя - Р. При этом Р>Р.
Поршневой насос работает следующим образом (фиг.1).
При возвратно-поступательном движении поршня 2 происходит всасывание жидкости из линии всасывания 10 через клапан 7 (поршень 2 идет вниз) и ее нагнетание потребителю через клапан 8 и канал 9 (поршень 2 идет вверх) через линию нагнетания 11. При ходе поршня 2 вверх, когда клапан 8 открыт, в подпоршневое пространство 5 через канал 9 подается жидкость под давлением нагнетания. В связи с тем, что при ходе поршня 2 изменение объема подпоршневой полости 5 меньше, чем надпоршневой полости 4 из-за того, что в ней находится шток, часть жидкости попадает в полость 5, а часть истекает к потребителю через линию нагнетания 11. Так как вся полость поршня соединена с линией нагнетания, находящийся в ней газ сжимается до давления нагнетания и занимает объем полости 6, являясь «газовым поршнем». При ходе поршня 2 вниз этот «газовый поршень» давит на жидкость, находящуюся в полости 5 и вытесняет ее в линию нагнетания 11, т.к. клапан 8 закрыт.
Конструкция, изображенная на фиг.2, работает аналогичным образом. Отличие заключается в отсутствии канала 9, т.к. жидкость в процессе нагнетания из надпоршневой полости 4 попадает в подпоршневую полость 5 через нагнетательный клапан 8, установленный в днище поршня, под действием гравитационных сил опускается в нижнюю часть полости поршня и далее нагнетается через линию нагнетания 11 потребителю.
Таким образом, газовая полость 6 поршневого насоса постоянно соединена через жидкость с линией нагнетания 11, гидравлически является ее частью, и поэтому выполняет функция газового демпфера (воздушного колпака), который сглаживает пульсации жидкости в линии нагнетания 11, возникающие из-за неравномерности подачи насоса. По существу газовый демпфер (воздушный колпак) в таком случае как бы «спрятан» в объеме цилиндропоршневой группы, не занимает дополнительного объема конструкции, что снижает ее габариты, материалоемкость и стоимость.