НАСОС РУЧНОЙ

Насос ручной может найти применение для создания давления до 100,0 МПа в различных силовых устройствах:
домкратах, съемниках, гайкорезах, прессах и других.
Известен насос ручной согласно заявки ЕАПВ №199700031 F 04 B 9/14 от 1996 г, ЗАО «Энерпред», РФ. Насос содержит корпус с всасывающим и нагнетательным клапанами, телескопически сопряженные между собой подпружиненный поршень и плунжер, размещенные в корпусе, устройство ограничения хода поршня, выполненное в виде гайки с буртом, рукоятку с рычагом, двухосную серьгу и устройство для фиксации поршня. Серьга одним концом шарнирно связана с рычагом, другим - с корпусом, а свободный конец плунжера шарнирно установлен в пазу рычага. В насосе осуществляется переключение П-образного рычага устройства из горизонтального положения в вертикальное и наоборот, обеспечивая переключение двух ступеней подачи рабочей жидкости.
Недостатком конструкции насоса является отсутствие регулирования предельного давления в нагнетательных магистралях насоса.
В каталоге ЗАО «Энерпред» РФ, 2001 г. «Промышленный гидравлический инструмент» рекомендуется к использованию ручной насос, содержащий корпус с плунжерным устройством, открытый резервуар которого соединен через
всасывающее отверстие с всасывающим клапаном, соединенную с плунжерным устройством нагнетательную магистраль с нагнетательным клапаном, гидрораспределителем и регулировочно-предохранительным клапаном. Для регулировки предельного давления в нагнетательных магистралях насоса и гидроинструмента используется отдельный узел - регулировочно-предохранительный клапан. Последний при необходимости может быть встроен в гидросистему насоса и инструмента для защиты от превышения номинального давления и для ограничения предельного давления в части магистрали, размещенной за нагнетательным клапаном. Отдельно в гидросистему встраивается гидрораспределитель.
Описанная конструкция насоса ЗАО «Энерпред», РФ выбрана за прототип.
В прототипе конструкция регулировочно-предохранительного клапана детально не раскрыта. Из многообразия конструкций регулировочно-предохранительных клапанов рассмотрим клапан обратного давления согласно патенту фирмы Robert Bosch №4435493 F 16 K 17/04, бюлл. «Изобретения стран мира», вып.70, №4., 1998 г. Клапан имеет гильзообразный корпус, клапанное седло с отверстием, взаимодействующий с ним клапанный запирающий элемент в форме шарика. Клапанный элемент нагружен пружиной, которая установлена в наладочно-подвижном винте. В последнем выполнены притупленные поверхности, которые в случае отрыва шарика от отверстия седла при предельном давлении вызывают осевой поток рабочей жидкости через клапан. Варьируя величинами притуплении, можно образовать любые проточные поперечные сечения.
К недостаткам известного технического решения следует отнести использование дополнительных средств для встройки в гидросистему регулировочно-предохранительного клапана и гидрораспределителя, в частности, соединительную и трубопроводную арматуру, что снижает надежность работы, усложняет конструкцию и увеличивает габариты. Это усугубляется тем, что регулировочно-предохранительный клапан размещается за нагнетательным клапаном и участок от плунжерного устройства до нагнетательного клапана и от нагнетательного клапана до гидрораспределителя не контролируется регулировочно-предохранительным клапаном.
Задачей разработки является повышение надежности работы, упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства.
Поставленная задача и технический результат обеспечивается тем, что в известном ручном насосе, содержащем корпус с плунжерным устройством, свободный конец плунжера которого установлен в рычаге, двухосную серьгу, шарнирно связанную одной осью с рычагом, а другой - с корпусом, открытый резервуар для рабочей жидкости, соединенный с плунжерным устройством через всасывающее отверстие с всасывающим клапаном, соединенную с плунжерным устройством нагнетательную магистраль с нагнетательным клапаном, гидрораспределителем и шариковым регулировочно-предохранительным клапаном, чьи выходы соединены с открытым резервуаром, проведены следующие усовершенствования. Шариковый регулировочно-предохранительный клапан встроен в корпус насоса между плунжерным устройством и нагнетательным клапаном и соединен с нагнетательной
магистралью демпфирующим отверстием, а полость расположенная в корпусе за шариком регулировочно-предохранительного клапана, соединена отверстием с открытым резервуаром. Гидрораспределитель выполнен в виде винта с шариком, запирающим входное отверстие при работе насоса, а входное и выходное его отверстия размещены в корпусе. Шарик регулировочно-предохранительного клапана размещается на торце пружины, обращенном к демпфирующему отверстию.
Конструкция насоса изображена на чертежах, где на фиг.1 приведена принципиальная гидросхема насоса, на фиг.2 - осевой разрез насоса по оси плунжерного устройства, на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2 по осям гидрораспределителя и регулировочно-предохранительного клапана.
Корпус 1 и труба 2 образуют открытый резервуар 3 для рабочей жидкости, соединенный с атмосферой. Плунжер 4 с цилиндром 5 (фиг.1, 2) составляют плунжерное устройство, установленное между всасывающим и нагнетательным клапанами в корпусе 1. Шарик 6 всасывающего клапана подпружинен к всасывающему отверстию 7, соединенному с открытым резервуаром 3. Подпружиненный шарик 8 нагнетательного клапана установлен в отверстии 9 корпуса 1. Рычаг 10 насоса шарнирно сцеплен с серьгой 11 осью 12, а серьга 11 шарнирно сцеплена с корпусом 1 осью 13. Свободный конец плунжера 4 сцеплен шарнирно осью 14 с рычагом 10. Перед шариком 8 нагнетательного клапана размещен регулировочно-предохранительный клапан 15 (фиг.1, 2 и 3), запирая отверстие 16, соединенное с отверстием 9 нагнетательной магистрали демпфирующим отверстием 17. За шариком 8 в
нагнетательную магистраль встроен гидрораспределитель 18 и манометр 19.
2
Клапан 15 содержит шарик 20 пружину 21 и наладочно-подвижный винт 22 с уплотнительным кольцом 23. Контргайка 24 обеспечивает осевую фиксацию винта 22. Полость 25 за шариком 20 соединена отверстием 26 с резервуаром 3. Следует отметить, что диаметр отверстия 16 в корпусе 1, запираемое шариком 20, для лучшего позиционирования шарика берется равным 0,3...0,6 диаметра шарика 20, а минимальная площадь демпфирующего отверстия 17 или любой щели квадратного или треугольного сечения равна 0,1...0,3 мм(В.К.Свешников, А.А.Усов. Станочные гидроприводы. Справочник - М.: Машиностроение, 1982, стр.182...183). Целесообразно диаметр отверстия 17 выбрать равным 0,6±0,25 мм.
Гидрораспределитель 18 (фиг.1, 3) выполнен винтовым с запирающим выходное отверстие 27 корпуса 1 шариком 28, а полость за шариком соединена с резервуаром 3 выходным отверстием 29. Открытие гидрораспределителя и его запирание осуществляется рукояткой 30.
Работает устройство следующим образом.
Вращением рукоятки 30 гидрораспределителя 18 шариком 28 плотно закрывается отверстие 27 корпуса 1. Рычагом 10, поднимая его вверх, поднимается с помощью серьги 11 плунжер 4. Рабочая жидкость при перемещении плунжера 4 вверх поступает из резервуара 3 через отверстие 7, обтекая шарик 6 всасывающего клапана в отверстие 9 в корпусе 1. При последующем перемещении рычага 10 вниз (а следовательно, и плунжер 4 опускается вниз) шарик 6 закрывает
отверстие 7, а рабочая жидкость из отверстия 9, отжимая шарик 8 нагнетательного клапаны обтекая его, поступает под торец рабочего цилиндра гидроинструмента (на черт. не показано). Качание рычага 10 повторяется без повышения давления в нагнетательной магистрали до тех пор, пока не выберутся холостые хода в рабочих цилиндрах гидроинструментов. Затем давление повышается до нормального, необходимого для различных техпроцессов: подъема груза домкратом, съема шкива с вала и других. Давление в нагнетательной магистрали индексируется манометром 19.
После завершения операции техпроцесса рукояткой 30 гидрораспределителя 18 открывается отверстие 27 и рабочая жидкость из под торца рабочего подпружиненного цилиндра и из нагнетательной магистрали через отверстие 29 поступает в резервуар 3, а давление в гидросистеме падает до атмосферного. Рабочий цилиндр пружиной возвращается в исходное положение (на черт. не показано).
Предельное давление выше номинального и для разных режимов работы может быть различно. При необходимости его регулировка осуществляется наладочно-подвижным винтом 22 регулировочно-предохранительного клапана 15 при отвернутой контргайке 24 с использованием насоса с манометром 19. При достижении предельного давления винт 22 фиксируется контргайкой 24. Клапан 15 срабатывает при достижении давления его предельного значения, тогда шарик 20 отжимается от отверстий 16 и 17, а жидкость через отверстия 17,16, полость 25 и отверстие 26 корпуса 1 поступает в открытый резервуар 3, предохраняя насос и инструмент от поломок.
Встройка регулировочно-предохранительного клапана 15 в корпус 1 насоса между плунжерным устройством и нагнетательным клапаном позволяет контролировать всю гидросистему насос-инструмент. Выполнение отверстия 17 демпфирующим снижает нагрузку на шарик 20 при повышенном давлении до 100 МПа из-за перепада давления на демпфирующем участке-отверстии 17, что стабилизирует работу клапана 15 при изменениях давления в гидросистеме. Эти усовершенствования повышают надежность работы. Дополнительными преимуществами являются уменьшение габаритов и веса встройкой клапана 15 и его каналов в корпус 1. Отпадает необходимость в соединительной и трубопроводной арматуре. Вариант исполнения клапана15 с шариком 20 непосредственно на торце пружины 21 (фиг.3) содержит меньшее количество деталей.