НАСОС РУЧНОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

Насос ручной гидравлический относится к трубопроводной арматуре и может быть использован в газовой, нефтяной, химической промышленности в качестве устройства предназначенного для изменения направления потока жидкости и перекачки необходимого объема жидкости при управлении гидроприводом шарового крана.
Известен насос гидравлический ГН-350-01 (Руководство по эксплуатации 9У2.961.011.00.000 «ОАО Мичуринский завод «Прогресс»), предназначенный для перестановки шаровых кранов Ду-150-500, установленных на магистральных газопроводах. Насос гидравлический содержит корпус с выполненным по оси сквозным ступенчатым отверстием, установленные в ступенчатое отверстие крышку, гильзу, плунжер. К корпусу на винтах присоединен корпус распределителя с приваренными штуцерами и установленным распределителем и крышкой. В распределителе в отверстиях установлены всасывающий и нагнетательный клапаны. Недостатком данного насоса является то, что герметичность между линией нагнетания и линией всасывания достигается уменьшением зазора в посадке между корпусом распределителя и распределителем, что требует повышенной точности и следовательно дополнительных затрат на обработку и взаимную подгонку деталей. Гарантированный зазор, необходимый для обеспечения поворота распределителя, приводит к перетеканию рабочей жидкости между линией нагнетания и линией всасывания, снижая тем самым производительность насоса.
6
Известен насос ручной гидравлический (пат. РФ №2062356 «Насос ручной гидравлический», МПК  F04B 9/14, опубл. 20.06.1996, заявитель - Акционерное общество «Тяжпромарматура»), содержащий наибольшее число признаков общих с заявляемым (прототип), предназначенный для перекачки нужного объема жидкости для управления гидроприводом. Насос ручной представляет собой устройство содержащее корпус, с выполненным по оси сквозным ступенчатым отверстием, установленными в ступенчатое отверстие с одной стороны- крышки, втулки, плунжера, и с другой стороны - золотника и крышки, в расточках которой установлены подвижные самоустанавливающиеся втулки с уплотнительными седлами. Седла взаимодействуют с поверхностью золотника и охватывают каналы золотника с возможностью их герметизации, что позволяет обеспечить надежную герметизацию нагнетательной полости привода. Поворот золотника осуществляется рукояткой и шпинделем, установленным в отверстии в крышке. Недостатком данного насоса ручного является то, что кроме всасывающего и нагнетательного клапанов, установленных в золотнике, для герметизации линии нагнетания от линии всасывания необходимы подвижные самоустанавливающиеся втулки с уплотнительными седлами. Для нормальной работы ручного насоса подвижные самоустанавливающиеся втулки уплотнены резиновыми кольцами, кроме этого седла должны быть поджаты к золотнику винтовыми цилиндрическими пружинами сжатия. При этом мягкое уплотнение седел при поворотах золотника под воздействием пружин изнашивается, что снижает срок службы ручного насоса. Наличие дополнительных, уплотняемых резиновыми кольцами мест, винтовых пружин усложняет конструкцию ручного насоса и снижает его надежность. Конструкция насоса не предусматривает регулирования скорости срабатывания привода при работе в автоматическом режиме. Кроме этого, при заполнении гидросистемы привода жидкостью затруднено стравливание воздуха из полостей насоса. Для соединения с расширительным баком необходим дополнительный трубопровод, штуцеры. Для крепления расширительного бака на гидроприводе необходим дополнительный кронштейн.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача упрощения конструкции, повышение производительности, надежности, ремонтопригодности и расширение выполняемых функций насосом ручным гидравлическим. Поставленная задача решается за счет того, что насос содержит соединенные между собой корпус с расточками и крышку с каналами от цилиндров «на открытие» и «на закрытие», расположенный между ними в расточке корпуса золотник с выполненными в тарелке расточками и шпинделем, проходящим через крышку, установленные в расточках тарелки золотника всасывающий и нагнетательный клапан с шариком прижатым пружиной к седлу, установленную в расточку корпуса и зафиксированную крышкой втулку, перемещающийся во втулке плунжер.
Технический результат - повышение ремонтопригодности достигается тем, что золотник выполнен разборным, состоящим из тарелки, в центральную расточку которой установлен и зафиксирован диском шпиндель, с возможностью вращения и перемещения на шпинделе тарелки. Съемные седла клапанов и диск золотника могут быть демонтированы для ремонта или заменены другими.
Технический результат - упрощение конструкции, повышение производительности и надежности достигается тем, что управление золотником насоса осуществляется двумя рукоятками, обеспечивая тем самым надежную герметизацию линии нагнетания от линии всасывания, одна рукоятка предназначена для поворота золотника и установлена на шпинделе на шпонке с возможностью осевого перемещения, а вторая - для прижатия торца золотника к торцу крышки установлена на шпинделе на резьбе, корпус выполнен с двумя расточками, сообщающимися между собой каналом, оси расточек пересекаются и расположены перпендикулярно друг к другу, герметичность между линией всасывания и линией нагнетания обеспечивается притиркой поверхности крышки к сопрягаемой поверхности тарелки золотника и тем, что на сопрягаемой с крышкой поверхности тарелки золотника вокруг выходного отверстия нагнетательного клапана установлено в канавку уплотнение. Для надежной фиксации уплотнения канавка имеет форму типа «ласточкин хвост». На сопрягаемой с крышкой поверхности тарелки золотника вокруг выходного отверстия всасывающего клапана выполнен паз с возможностью поочередного взаимодействия с пазами, выполненными на сопрягаемой с золотником поверхности крышки. Пазы на крышке начинаются на том же расстоянии от оси крышки, что и выходящие на торец крышки каналы от цилиндров «на открытие» и «на закрытие», имеют протяженность до наружного диаметра посадочного пояска крышки в корпус в плоскости смещенной от плоскости расположения каналов так, что между уплотнением, установленным в канавку вокруг выходного отверстия нагнетательного клапана в тарелке золотника и пазами в крышке в положениях рукоятки управления золотником «открыто» и «закрыто» расстояние равно 1…2 мм. Пазы предназначены для обеспечения поступления жидкости к всасывающему клапану от расширительного бака в положениях рукоятки управления золотником «открыто» и «закрыто», в этих положениях рукоятки управления паз, выполненный вокруг выходного канала всасывающего клапана совмещается то с одним пазом, выполненным на торце крышки, то с другим. В положении рукоятки «автомат», когда привод работает в автоматическом режиме, канал всасывающего клапана перекрыт торцом крышки, предотвращая тем самым попадание жидкости в расточку корпуса, где установлен плунжер, через всасывающий клапан.
Технический результат - расширение выполняемых насосом функций достигается тем, что в крышку завернуты на резьбе на одной оси с каналами крышки от цилиндров «на открытие» и «на закрытие» две регулировочные иглы с возможностью перемещаться, меняя проходное сечение каналов и, следовательно, скорость перемещения привода при открытии и закрытии крана. Расширительный бак устанавливается непосредственно на корпус насоса, при этом совмещается канал линии всасывания насоса с каналом расширительного бака без применения штуцеров, трубопровода и кронштейна крепления бака. Для стравливания воздуха из полостей насоса в верхней части корпуса на одной оси с плунжером установлена пробка.
На фиг.1 представлен продольный разрез насоса ручного гидравлического в положении «автомат», на фиг.2 - регулировочная игла скорости перемещения привода, на фиг.3-всасывающий и нагнетательный клапаны, на фиг.4 - сопрягаемая с крышкой уплотнительная поверхность тарелки золотника, на фиг.5 - сопрягаемая с золотником уплотнительная поверхность крышки.
Насос ручной гидравлический (см. фиг.1) содержит корпус 1 с двумя расточками, оси которых пересекаются и расположены перпендикулярно друг к другу, и крышку 2 с каналами от цилиндров «на открытие» и «на закрытие». Крышка 2 к корпусу 1 крепится при помощи шпилек 3 и гаек 4. Расточки в корпусе 1 сообщаются между собой каналом, в расточке с вертикальной осью установлены плунжер 5 и втулка 6 с уплотнениями 7 и 8, зафиксированная в корпусе 1 при помощи крышки 9, шпилек 10 и гаек 11. В расточке с горизонтальной осью установлен поворотный золотник, состоящий из шпинделя 12, тарелки 13, диска 14. В тарелке 13 поворотного золотника выполнены три расточки (см. фиг.3), в двух расточках, расположенных в одной плоскости и равномерно смещенных от оси на расстоянии равном расстоянию смещения от оси каналов от цилиндров «на открытие» и «на закрытие» выполненных в крышке 2, установлены клапаны всасывающий 15 и нагнетательный 16, а в расточку выполненную соосно оси установлен шпиндель 12. Кроме этого в тарелке золотника 13 в плоскости, расположенной под углом 90° по отношению к плоскости расточек под клапаны (см. фиг.1) выполнены сообщающиеся между собой каналы, которые в положении золотника «автомат» соединяют между собой каналы от цилиндров «на открытие» и «на закрытие», выполненные в крышке 2, и полость в корпусе 1, связанную с расширительным баком 17. Всасывающий 15 и нагнетательный 16 клапаны (см. фиг.3) содержат шарик 18, прижатый пружиной 19 к седлу 20. Для направления при перемещении и правильной посадке шарика 18 на седло 20, в расточку под клапан установлена направляющая втулка 21. Седла 20 выполнены съемными и уплотнены кольцами 22. Шпиндель 12, детали клапанов всасывающего 15 и нагнетательного 16 зафиксированы в тарелке золотника 13 при помощи диска 14 и винтов 23 (см. фиг.2). В диске 14 на одной оси с расточками под клапана в тарелке 13, выполнены отверстия для прохода жидкости, а на одной оси с расточкой под шпиндель 12 выполнен паз, ширина которого равна расстоянию между лысками на торце шпинделя 12. Шпиндель 12 фиксируется от поворота относительно тарелки золотника 13 сопряжением выполненных на его торце лысок с поверхностью паза на диске 14. Шпиндель 12 вместе с тарелкой 13 вращается во втулке 24, установленной в крышке 2. Поворот шпинделя 12 осуществляется рукояткой 25 при помощи шпонки 26. Рукоятка 25 имеет выступ, который входит в выполненные вокруг оси шпинделя 12 на поверхности крышки 2 под углом 90° друг относительно друга три паза. Каждый паз фиксирует рукоятку 14 вместе с поворотным золотником в одном из трех положений: «открыто», «закрыто», «автомат». Рукоятка 27 навернута на выполненную на шпинделе 12 резьбу и предназначена для прижатия торца тарелки золотника 13 к торцу крышки 2. Для обеспечения более надежной герметизации канала нагнетательного клапана 16 относительно полостей насоса вокруг канала установлено в канавку типа «ласточкин хвост» уплотнение 28 (см. фиг.3). Расточка в корпусе 1 под установку поворотного золотника разделена уплотнением 29 (см. фиг.1), взаимодействующим с наружным диаметром тарелки золотника 13, на две камеры, на шпинделе 12 установлено уплотнение 30, что исключает перетекание жидкости из полости корпуса 1, связанной с полостью под установку плунжера 5 при нагнетании жидкости в полость корпуса 1, связанную с расширительным баком 17 насоса. На торце крышки 2 выполнены два паза (см. фиг.5), начинающиеся на том же расстоянии от оси, что и каналы от цилиндров «на открытие и «на закрытие», имеющие протяженность до наружного диаметра посадочного пояска крышки 2 в корпусе 1, в плоскости смещенной от плоскости расположения каналов так, что между уплотнением 28 установленным в канавку вокруг выходного отверстия нагнетательного клапана 16 в тарелке золотника 13 и пазами в крышке 2 расстояние равно 1…2 мм. Два паза на торце крышки 2 предназначены для обеспечения поступления жидкости к всасывающему клапану 15 из полости в корпусе 1, связанной с расширительным баком 17, в положениях рукоятки 25 «открыто» и «закрыто», в этих положениях паз, выполненный вокруг выходного канала всасывающего клапана 15 в тарелке 13 совмещается то с одним то с другим пазом на торце крышки 2. В положении «автомат» рукоятки 25 канал всасывающего клапана 15 перекрыт торцом крышки 2, не допуская тем самым попадание жидкости в полость корпуса 1 под установку плунжера 5 через всасывающий клапан 15. Расширительный бак 17 установлен на верхнюю поверхность корпуса 1, совмещение каналов в корпусе 1 и расширительном баке 17 обеспечивается при помощи втулки 31, а герметизация соединения осуществляется уплотнениями 32. Для контроля уровня жидкости в расширительном баке 17 предназначен щуп 34 с метками верхнего и нижнего уровня, завернутый в пробку 33. Перемещение плунжера 5 осуществляется рукояткой 35, которая соединена с корпусом 1 и крышкой 9 при помощи серьги 36 и оси 37. Для стравливания воздуха из полостей насоса в верхней части корпуса 1 на одной оси с плунжером 5 установлена пробка 38. В крышку 2 завернуты на резьбе на одной оси с каналами крышки 2 от цилиндров «на открытие» и «на закрытие» две регулировочные иглы 39 (см. фиг.2), при вращении которых меняется проходное сечение каналов и, следовательно, скорость перемещения привода при открытии и закрытии крана.
Насос ручной гидравлический работает следующим образом.
При необходимости обеспечить работу привода в автоматическом режиме от давления воздуха или газа рукоятка 27 насоса ручного гидравлического отворачивается на несколько оборотов по резьбе выполненной на шпинделе 12, после чего выступ на рукоятке 25 выводится из паза существующего положения, поворачивается вместе со шпинделем 12, тарелкой золотника 13, диском 14, до совпадения выступа на рукоятке 25 с пазом на крышке 2 с надписью «автомат». Рукоятка 27 наворачивается на выполненную на шпинделе 12 резьбу до упора в рукоятку 25, фиксирует ее в пазу «автомат» и обеспечивает прижатие торца тарелки золотника 13 к торцу крышки 2. При таком положении рукоятки 25 оси каналов, выполненные в тарелке золотника 13 в плоскости, расположенной под углом 90° по отношению к плоскости расточек под клапаны 15, 16, совмещаются с осью каналов выполненных в крышке 2 от цилиндров «на открытие» и «на закрытие», соединяют их и полость в корпусе 1, связанную с расширительным баком 17, между собой. При таком положении рукоятки 25 канал всасывающего клапана 15 перекрыт торцом крышки 2, предотвращая тем самым попадание жидкости в полость корпуса 1 под установку плунжера 5 через всасывающий клапан 15. Рабочая жидкость имеет возможность свободно перетекать из цилиндра «на открытие» в цилиндр «на закрытие» и обратно, при этом часть жидкости добавляется или отбирается из бака 17. При необходимости изменить время срабатывания привода при автоматической работе «на открытие» или «на закрытие» меняется положение завернутых на одной оси с необходимым каналом «на открытие» и «на закрытие» регулировочных игл 39, вращая которые меняется проходное сечение каналов и, следовательно, скорость перемещения привода при открытии и закрытии крана. При необходимости, например, открыть кран приводом в ручном режиме, рукоятка 27 насоса ручного гидравлического отворачивается на несколько оборотов по резьбе, выполненной на шпинделе 12, после чего выступ на рукоятке 25 выводится из паза существующего положения, поворачивается вместе со шпинделем 12, тарелкой золотника 13, диском 14, до совпадения выступа на рукоятке 25 с пазом на крышке 2 с надписью «открыто». Рукоятка 27 наворачивается на выполненную на шпинделе 12 резьбу до упора в рукоятку 25, фиксирует ее в пазу «открыто» и обеспечивает прижатие торца тарелки 13 к торцу крышки 2. При таком положении рукоятки 25 сообщающиеся между собой каналы, выполненные в тарелке золотника 13 в плоскости, расположенной под углом 90° по отношению к плоскости расточек под клапаны 15, 16, перекрыты торцем крышки 2. При таком положении рукоятки 25 ось выходного канала всасывающего клапана 15 совпадает с осью канала выполненного в крышке 2 от цилиндра «на закрытие». Паз, выполненный вокруг выходного канала всасывающего клапана 15 в тарелке 13 совмещается с одним из пазов выполненных на торце крышки 2, при этом обеспечивается поступления жидкости к всасывающему клапану 15 как из цилиндра «на закрытие», так и из полости в корпусе 1, связанной с расширительным баком 17. Ось канала нагнетательного клапана 16 совмещается с осью канала выполненного в крышке 2 от цилиндра «на открытие». При этом уплотнение 28, установленное в канавку типа «ласточкин хвост» вокруг канала нагнетательного клапана 16, обеспечивает более надежную герметизацию канала нагнетательного клапана 16 относительно полостей насоса. Перемещая плунжер 5 при помощи рукоятки 35, которая соединена с крышкой 9 при помощи серьги 36 и оси 37 осуществляется перекачивание жидкости из цилиндра привода «на закрытие» в цилиндр «на открытие». При движении плунжера 9 вверх жидкость под давлением перетекает из расточки с вертикальной осью в расточку с горизонтальной осью в корпусе 1 через соединяющий их канал, далее в нагнетательном клапане 16 отжимает шарик 18 от седла 20 сжимая пружину 19 и поступает в канал, выполненный в крышке 2, от цилиндра «на открытие». При этом шарик 18 во всасывающем клапане 15 под давлением жидкости и пружины 19 прижимается к седлу 20, перекрывая проход жидкости в цилиндр «на закрытие» и в расширительный бак 17. При движении плунжера 5 вниз жидкость под действием разряжения перетекает из расточки с горизонтальной осью в расточку с вертикальной осью в корпусе 1 через канал, соединяющий их, шарик 18 всасывающего клапана 15 отжимается от седла 20, сжимая пружину 19 и освобождая свободный проход жидкости из канала, выполненного в крышке 2, от цилиндра «на закрытие» и из расширительного бака 17. При этом шарик 18 в нагнетательном клапане 16 прижимается к седлу 20, перекрывая проход жидкости в цилиндр «на открытие».
Насос ручной гидравлический для изменения направления потока жидкости и перекачки необходимого объема гидравлической жидкости при управлении гидроприводом шарового крана может быть использован на объектах газовой, нефтяной, химической промышленности, т.к. все узлы и детали его освоены производством.