ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
HIGH-PRESSURE PLUNGER PUMP

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к плунжерным насосам высокого давления, и может быть использовано для подачи рабочей жидкости под высоким давлением в различных областях народного хозяйства, например, в технологических установках.
Уровень техники
Известен поршневой насос высокого давления, содержащий корпус с центральной перегородкой и поршнями, всасывающий и нагнетающий клапаны, диафрагмы и устройство распределения сжатого воздуха, при этом установленные с двух сторон корпуса поршни и диафрагмы, которые собраны попарно в диафрагменные блоки, закреплены на общем штоке и закрыты с двух сторон крышками с каналами подвода сжатого воздуха в образованные ими воздушные полости от устройства распределения сжатого воздуха, которое установлено в этом же корпусе, при этом внутренние крышки образуют с корпусом дренажные полости, которые соединены между собой дренажным каналом.
В поршневом насосе устройство распределения сжатого воздуха установлено в каждом диафрагменном блоке.
В поршневом насосе шток, на котором установлены все диафрагмы и поршни, выполнен из отдельных частей, которые закреплены между собой в единую деталь (см. пат. RU №2480622, МПК F04В 9/08, F04В 43/06, опубл. 20.08.2010).
Недостатками данного поршневого насоса являются сложность конструкции и его невысокая эффективность.
Известен плунжерно-поршневой мультипликатор двойного действия, включающий корпус, золотник дифференциального типа, управляющий перемещением поршня привода насоса повышенного давления, бустерные плунжеры, закрепленные на обоих торцах поршня, направляющие аппараты, управляющие перемещением золотника, при этом бустерные плунжеры, являющиеся деталями насоса, выполняют функцию нагнетателя рабочей жидкости в качающем узле, а также функцию распределительного золотника направляющего аппарата, обеспечивающего перемещение управляющего дифференциального золотника в автоматическом режиме, плунжеры выполнены одинаковыми по диаметру, а нагнетательные каналы, соединенные с общим выходом к потребителю, имеют общую демпфирующую полость деталь (см. пат. RU №2513060, МПК F15В 3/00, опубл. 20.04.2014).
Недостатком данного плунжерно-поршневого мультипликатора является низкий уровень давления, развиваемого насосом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является плунжерный насос высокого давления, содержащий корпус, крышку с центрально расположенным в ней нагнетательным клапаном, соединенные с образованием заполненной перекачиваемой средой всасывающей полости для размещения плунжера и охватывающей его подпружиненной гильзы, причем плунжер связан с приводом и установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, а гильза имеет расточку для сопряжения с плунжером с образованием щелевого уплотнения и установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения для образования в совокупности с торцом крышки всасывающего клапана, при этом гильза на стороне, обращенной к приводу, снабжена соосной с ее расточкой дополнительной расточкой, диаметр которой больше диаметра основной расточки, для образования при сопряжении с плунжером кольцевой камеры, а плунжер снабжен дополнительно контактным уплотнением, размещенным в указанной кольцевой камере.
В насосе основная и дополнительная расточки имеют в зоне соединения дугообразную в осевом сечении гильзы поверхность.
В насосе контактное уплотнение плунжера выполнено в виде подпружиненного со стороны щелевого уплотнения плунжера сальника.
В насосе между дугообразной поверхностью гильзы и пружиной сальника установлено опорное кольцо, имеющее плоскую торцовую поверхность в зоне контакта с гильзой.
В насосе контактное уплотнение плунжера выполнено в виде охватывающей плунжер металлической втулки, имеющей на наружной поверхности кольцевую канавку для образования в совокупности с внутренней поверхностью дополнительной расточки гильзы кольцевой камеры, сообщаемой с зоной сопряжения плунжер - втулка при помощи радиального отверстия, выполненного в теле втулки со стороны, обращенной к щелевому уплотнению плунжера.
В насосе гильза со стороны привода снабжена участком резьбовой поверхности с закрепленной на ней гайкой, имеющей аксиальные резьбовые отверстия, а втулка снабжена кольцевым фланцем со сквозными отверстиями для размещения винтов в резьбовых отверстиях гайки деталь (см. а.с. SU №1554777, МПК F04В 21/00, опубл. 30.03.1990).
Недостатками данного плунжерного насоса является сложность конструкции, невысокий уровень давления, развиваемого насосом.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения являются разработка плунжерного насоса высокого давления, обладающего упрощением конструкции, легкостью сборки и быстрым обслуживанием.
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к упрощению конструкции, легкости сборки и быстрому обслуживанию.
Технический результат достигается с помощью плунжерного насоса высокого давления, содержащего корпус, головку корпуса с камерой для рабочей жидкости, каналами приема и подачи рабочей жидкости, впускным и выпускным клапанами, впускной, промежуточный выпускной и выпускной каналы, нижнюю крышку корпуса с манжетой, вал с эксцентриком на подшипниках, установленный в нижней части корпуса, плунжер с пружиной и манжетой высокого давления, шатун и толкатель, при этом плунжер с пружиной и манжетой высокого давления установлен, по меньшей мере, один, с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом шатун изготовлен цельным, а толкатель установлен в отверстие в плунжере с упором на плунжер с одной стороны, а с другой стороны толкатель снабжен фланцем, на который опирается возвратная пружина, причем шатун, толкатель и, по меньшей мере, один плунжер соединены пальцем, а вал с эксцентриком выполнены единой деталью, при этом выпускной канал выполнен в верхней правой части корпуса под промежуточным выпускным каналом и выпускным клапаном.
Таким образом, достижение технического результата осуществляется за счет того, что плунжер с пружиной и манжетой высокого давления установлен, по меньшей мере, один, с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом шатун изготовлен цельным и надевается на эксцентрик, а толкатель установлен в отверстие в плунжере с упором на плунжер с одной стороны, а с другой стороны толкатель снабжен фланцем, на который опирается возвратная пружина, причем шатун, толкатель и, по меньшей мере, один плунжер, соединены пальцем, а вал с эксцентриком выполнены единой деталью, а выпускной канал выполнен в верхней правой части корпуса под промежуточным выпускным каналом и выпускным клапаном.
Краткое описание чертежей
На чертеже изображен плунжерный насос высокого давления, общий вид.
Осуществление изобретения
Плунжерный насос высокого давления состоит из корпуса 1, головки 2 корпуса 1, канала 3 приема и канала 4 подачи рабочей жидкости, рабочей камеры 5 для рабочей жидкости с впускным и выпускным клапанами 6 и 7 соответственно, нижней крышки 8, установленной в нижней части корпуса 1 с отверстием 9 для заливки масла, вала 10 с цилиндрическим эксцентриком (на чертеже не обозначен), выполненными единой деталью, вращающегося на подшипниках (на чертеже не обозначены), защищаемые с помощью манжеты (на чертеже не обозначена) от попадания масла, находящегося в полости 11, образованной корпусом 1 и нижней крышкой 8 корпуса 1, шатуна 12, толкателя 13, по меньшей мере, одного плунжера 14 с возвратной пружиной 15 и манжетой 16 высокого давления с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом шатун 12 изготовлен цельным и надевается на эксцентрик (на чертеже не показан) вала 10, а толкатель 13 установлен в отверстие (на чертеже не показано) в плунжере 14 с упором на плунжер 14 с одной стороны, а с другой стороны толкатель 13 имеет фланец 17, на который опирается возвратная пружина 15, причем шатун 12, толкатель 13 и, по меньшей мере, один плунжер 14 соединены пальцем 18, а также насос состоит из впускного канала 19, промежуточного выпускного канала 20, выполненных в головке 2 корпуса 1 и выпускного канала 21, причем последний выполнен в верхней правой части корпуса 1 под промежуточным выпускным каналом 20 и выпускным клапаном 7, с целью уменьшения габаритных размеров головки 2 корпуса 1.
Плунжерный насос высокого давления работает следующим образом.
Рабочая жидкость посредством канала 3 приема, расположенного в головке 2 корпуса 1, поступает в рабочую камеру 5 с помощью впускного клапана 6, из которой при рабочем ходе, по меньшей мере, одного плунжера 14 с возвратной пружиной 15 и манжетой 16 высокого давления с возможностью возвратно-поступательного перемещения, проходит через промежуточный выпускной канал 20, выполненный в головке 2 корпуса 1, выпускной канал 21, выполненный в корпусе 1 в верхней правой его части под промежуточным выпускным каналом 20 и выпускным клапаном 7, что дает конструктивное уменьшение габаритных размеров головки 2 корпуса 1, и выпускной клапан 7 за счет того, что вал 10 с цилиндрическим эксцентриком, выполненными единой деталью, вращаясь на подшипниках, защищенных с помощью манжеты от попадания масла из полости 11, образованной корпусом 1 и нижней крышкой 8 корпуса 1, передает движение через шатун 12, толкатель 13, установленный в отверстие в плунжере 14, толкает плунжер 14, преодолевая сопротивление возвратной пружины 15 с манжетой 16 высокого давления и тем самым выдавливает рабочую жидкость из рабочей камеры 5, расположенной в головке 2, при этом так как, по меньшей мере, один плунжер 14 с возвратной пружиной 15 и манжетой 16 высокого давления установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а шатун 12 изготовлен цельным и надевается на эксцентрик вала 10, а толкатель 13 установлен в отверстие в плунжере 14 с упором на плунжер 14 с одной стороны, а с другой стороны толкатель 13 снабжен фланцем, на который опирается возвратная пружина 15, причем шатун 12, толкатель 13 и, по меньшей мере, один плунжер 14 соединены пальцем 18, достигаются упрощение конструкции, простота сборки и быстрое обслуживание.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- упрощение конструкции;
- небольшие габариты;
- высокая надежность и производительность насоса;
- долговременная эксплуатация;
- легкость сборки;
- быстрота обслуживания.