Авторизация
Наша группа Вконтакте
Наши партнеры
КРЫМ. СТРОЙИНДУСТРИЯ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ВЕСНА — 2016
21 июл 09:14Технологии

Поршневой насос двойного действия (мотор двойного действия - паровая машина, пневмодвигатель)

Принцип действия поршневого насоса.

Наружные вращательные усилия передаются оси коленчатого вала, и они приводят к вращению коленчатый вал 4. Через шатун 6 вращение коленчатого вала передаётся в возвратно-поступательное движение цилиндрического тела 8 с оппозитными цилиндрами 8А, 8В. Возвратно-поступательные движения указанных цилиндров происходят всегда в одном и том же направлении. Движения оппозитных цилиндров относительно неподвижных оппозитных поршней 11, которые расположены внутри их, приводит к изменению объёма и давления в двух цилиндрических камерах 22, 23. Цилиндрическое тело 8 с оппозитными цилиндрами 8А, 8В, удаляющиеся от коленчатого вала 4 (смотреть рисунки 1, 3) увеличивает объём и уменьшает давление в передней цилиндрической камере 22. Всасывающий клапан 15 открываетс, нагнетательный клапан 16 закрывается. Жидкость из источника жидкости низкого давления 20 заполняет переднюю цилиндрическую камеру 22 через трубку 18 и коммуникационные ходы 17 расположенные внутри поршней 11. В то же время в задней цилиндрической камере 23 объём уменьшается и давление увеличивается. Нагнетательный клапан 16 открывается, всасывающий клапан 15 закрывается. Жидкость под давлением подаётся в источник жидкости высокого давления 21 через коммуникационные ходы 17 и трубку 19. Когда цилиндрическое тело 8 с оппозитными цилиндрами 8А, 8В движутся в обратном направлении (смотреть рисунки 2, 4) объём уменьшается и давление увеличивается в передней цилиндрической камере 22. Нагнетательный клапан 16 открывается, всасывающий клапан 15 закрывается. Жидкость под давлением подаётся в источник жидкости высокого давления 21 через коммуникационные ходы 17 и трубку 19. В то же время в задней цилиндрической камере 23 объём увеличивается и давление уменьшается. Всасывающий клапан 15 открывается, нагнетательный клапан 16 закрывается. Жидкость из источника низкого давления 20 заполняет заднюю цилиндрическую камеру 23 через трубку 18 и коммуникационные ходы 17, расположенные внутри поршней 11.
Таким образом, за один полный оборот коленчатого вала жидкость дважды всасывается в цилиндрические камеры насоса из источника низкого давления и дважды под давлением поставляется в источник высокого давления.

Поршневой насос двойного действия (мотор двойного действия - паровая машина, пневмодвигатель)
Поршневой насос двойного действия (мотор двойного действия - паровая машина, пневмодвигатель)
Поршневой насос двойного действия (мотор двойного действия - паровая машина, пневмодвигатель)
Поршневой насос двойного действия (мотор двойного действия - паровая машина, пневмодвигатель)


Краткое описание рисунков.
РИС. 1 Вид в разрезе поршневого насоса сделанным в соответствии с предлагаемым изобретением;
РИС. 2 Вид в разрезе поршневого насоса в другой стадии движения;
РИС. 3 Вид сбоку РИС. 1;
РИС. 4 Вид сбоку РИС. 2;

Подробное описание предлагаемого проекта.

Как показано на РИСУНКАХ 1, 2, 3, 4 поршневой насос содержит корпус 1. Корпус насоса состоит из трёх частей — задней 1А, средней 1В и передней 1С. Между частями корпуса имеются прокладки (не показаны). Части корпуса скреплены между собой болтами и гайками (не показаны). Между задней частью 1А и средней частью 1В на обеих сторонах корпуса имеются места 2 для подшипников коленчатого вала. Между средней частью 1В и передней частью 1С на обеих сторонах корпуса имеется округлое углубление 3 с отверстием посредине. Коленчатый вал 4 прикреплён к местам 2 корпуса через подшипники (не показаны). Коленчатый вал 4 соединён через коленный шарнир 5, шатун 6 и осевой шарнир 7 с подвижным цилиндрическим телом 8. Указанный коленчатый вал с осевым и коленным шарнирами выполнены из сплавов тяжелых металлов (железа, чугуна). Цилиндрическое тело 8 с оппозитными цилиндрами 8А, 8В входящими в него выполнены из сплавов лёгких металлов (алюминия, марганца). Указанные цилиндры жестко скреплены каждый к другому. Поперечные закрывающие части указанных цилиндров расположены на их наружных концах. На их обеих сторонах в средней части имеются овальные отверстия 9. Внутри в задней и передней частях оппозитных цилиндров имеются углубления в стенке в виде каналов, предназначенных для закрепления в них двух типов колец 10 (компрессионных и маслосъёмных). Внутри оппозитных цилиндров 8А, 8В цилиндрического тела 8 имеются два неподвижных оппозитных поршня 11, которые жестко прикреплены каждый к другому в области их юбок и от туда штоки 12 проходя через отверстия 9 в стенках оппозитных цилиндров, жестко прикреплены к указанному корпусу 1 насоса гайками и болтами 13 в области углубления 3 корпуса насоса. Головки указанных поршней направлены противоположно друг к другу. Боковые поверхности поршней являются рабочими скользящими поверхностями 14 и выполнены из высокопрочной стали. Каждый указанный поршень выполнен с всасывающим клапаном 15 и нагнетательным клапаном 16. Внутри поршней от клапанов проложены два коммуникационных хода 17, которые соединены с трубками 18 и 19, проходящие через отверстия в боковых углублениях 3 корпуса насоса к источнику жидкости низкого давления 20 и источнику жидкости высокого давления 21. Рабочие полости между соответствующими оппозитными поршнями 11 и внутренней поверхностью оппозитных цилиндров 8А, 8В цилиндрического тела 8 представляют не сообщающиеся между собой цилиндрические камеры. В предлагаемом насосе имеются две цилиндрические камеры — передняя 22 и задняя 23.

Основные требования изобретения:

• Поршневой насос содержит корпус и два подвижных оппозитных цилиндра жестко скрепленных между собой
• Поперечные закрывающие части указанных цилиндров расположены на их наружных концах
• Указанные цилиндры выполняют возвратно-поступательные движения всегда одновременно и в одном и том же направлении
• Два неподвижных оппозитных поршня жестко скреплены каждый к другому в области их юбок и оттуда штоки, проходя через отверстия в стенках оппозитных цилиндров вне пределах рабочих полостей, жестко скреплены с указанным корпусом
• Головки указанных поршней направлены противоположно друг от друга и выполнены с всасывающим клапаном и нагнетательным клапаном предназначенных для соединения не-сообщающихся между собой рабочих полостей между соответствующими поршнем и цилиндром с источниками жидкости низкого и высокого давления

Комментарии


Предлагаемая схема насоса может быть использован также как компрессор двойного действия и мотор двойного действия (паровая машина, пневмодвигатель).
Сплавы легких металлов (алюминия) из которых изготовлено цилиндрическое тело, совершающее возвратно-поступательные движения по удельному весу, примерно, в семь раз легче, чем сплавы тяжелых металлов (чугун, железо), из которых изготовлены коленчатый вал, шатун и шарниры. При этом, коленчатый вал, коленный шарнир совершают вращательные движения, шатун совершает и вращательные и возвратно-поступательные движения, осевой шарнир и цилиндрическое тело совершает возвратно-поступательные движения. Так как одно колено коленчатого вала через коленный шарнир, шатун, осевой шарнир приводят к возвратно-поступательным движениям цилиндрическое тело и при этом изменяет объем и давление в двух цилиндрических камерах одновременно, то инерционные потери и потери от трения в коленных и осевых шарнирах в предлагаемом проекте будут меньше, чем в насосах простого, одностороннего действия, в которых одно колено коленчатого вала через один коленный шарнир, шатун, осевой шарнир и поршень приводит к изменению объема и давления в одной цилиндрической камере. Предлагаемый поршневой насос имеет меньше потерь мощности на трение между цилиндром и поршнем. В поршневом насосе простого действия имеются потери на трение между юбкой поршня и скользящей поверхностью цилиндра. В предлагаемом насосе таких потерь трения нет. Боковые усилия цилиндрических колец на скользящую поверхность поршней в предлагаемом насосе будут меньше, чем в насосе простого действия, так как эти усилия осуществляются на противоположную сторону скользящей поверхности поршней. Так, например, ДВС, сконструированные по схеме поршневой машины простого действия, на преодоление трения при работе в номинальном режиме расходуют 20-30% механической мощности. Потери на трение в цилиндропоршневой группе ДВС составляют 40-70%, а потери на трение в коленных шарнирах до 10-15% от всех потерь на трение.

Предлагаемый насос по сравнению с поршневым насосом простого, одностороннего действия обладает рядом преимуществ:
* большая мощность и производительность, так как за один оборот коленчатого вала жидкость дважды всасывается из источника низкого давления и дважды под давлением подаётся в источник высокого давления
* меньшая масса деталей, совершающих вращательные и возвратно-поступательные движения при той же производительности
* меньше движений и трений в коленном и осевом шарнире при той же производительности
* меньшая себестоимость насоса при той же производительности
* меньше боковые усилия колец на рабочую, скользящую поверхность поршней
* при заполнении жидкостью цилиндрических камер у предлагаемого насоса рабочая, скользящая поверхность будет находится снаружи цилиндрических камер и лучше смазываться маслом, чем у насоса простого действия
* у предлагаемого насоса ползуном (крейцкопфом) может быть наружные стенки подвижных оппозитных цилиндров, а в насосе простого действия - это деталь кривошипно-ползущего механизма, скользящая в прямолинейных направляющих, шарнирно связанная с шатуном
* в предлагаемом насосе при заполнении и опорожнении цилиндрических камер жидкостью не будет перемещения жидкости относительно стенок камеры, то есть не будет трения между жидкостью и стенками камеры, а в насосе простого действия происходит перемещение жидкости относительно стенок камеры, то есть имеется трение между жидкостью и стенками камеры и касательные силы внутреннего трения
Основные отличия предлагаемого насоса от широко распространённого в настоящее время насоса двойного действия, в котором подвижный поршень через шток, проходящий через отверстие с сальником в стенке рабочей цилиндрической камеры шарнирно связан с шатуном и коленчатым валом:
* в предлагаемом насосе возвратно-поступательные движения осуществляют оппозитные цилиндры жестко скреплённые между собой
* компрессионные и маслосъёмные кольца размещены на внутренней стороне указанных оппозитных цилиндров
* неподвижные оппозитные поршни скреплёны между собой в области их юбок и оттуда штоки проходя через отверстия подвижных оппозитных цилиндров вне пределах рабочих цилиндрических камер, прикреплены к корпусу насоса болтами и гайками
* рабочие, скользящие поверхности, по которым движутся компрессионные и маслосъёмные кольца, расположены на боковых частях неподвижных оппозитных поршней
* головки указанных поршней направлены противоположно друг к другу и выполнены с всасывающим и нагнетательным клапанами, предназначенными для соединения цилиндрических камер между соответствующими поршнями и цилиндрами с источниками низкого и высокого давления
* указанные цилиндрические камеры соединены с источниками низкого и высокого давления с помощью коммуникационных ходов и трубок, расположенных внутри неподвижных оппозитных поршней, и штоков, скреплённых с корпусом насоса
* так как при заполнении цилиндрических камер агрессивной жидкостью в предлагаемом насосе рабочая, скользящая поверхность будет находиться снаружи камер, то её смазывание не представляет никакого труда и рабочий ресурс насоса будет значительно увеличен, чем у насоса двойного действия широко используемого в настоящее время

Автор: Сергей Латышев
US Patent #: 6793471 B2 21/09/2004
Рейтинг:
0
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Вопрос:
От чего дают энергию солнечные батареи?
Ответ:*
Важно ваше мнение
Какая на Ваш взгляд самая перспективная технология в энергетике?