Малоімпульсний насос

1. Малоімпульсний насос, який містить усмоктувальну й нагнітальну робочі камери з патрубками підводу та відводу перекачуваного середовища, два кулькові клапани, горизонтально розташований робочий циліндр з поршнем і повзуном, 38155 шень або його повзун. В даному випадку бічне зусилля при ході всмоктування буде дуже мале, а при ході нагнітання - дуже значне. Саме останнє бічне зусилля й буде визначати інтенсивне зношування тертьових деталей поршневої групи розчинонасоса й суттєво знижувати надійність його роботи. Спільними з прототипом [2] є усмоктувальна й нагнітальна робочі камери з патрубками підводу та відводу перекачуваного середовища, два кулькові клапани, горизонтально розташований робочий циліндр з поршнем і повзуном, привід поршня з кривошипно-шатунним механізмом, повітряний компенсатор тиску подачі з розділеними еластичною діафрагмою двома камерами, одна з яких (верхня) заповнена стиснутим повітрям. В основу винаходу поставлена задача розробки надійного у роботі малоімпульсного насоса, в якому при одному поршні з повзуном, що приводиться в рух від кривошипно-шатунного механізму, за рахунок комбінованого повітряного компенсатора, який має циліндричну камеру з вільним повітрям та діафрагмову камеру зі стиснутим повітрям, виконану у вигляді двох тарілок, одна з яких (нижня) має групу отворів, забезпечується малоімпульсна подача в широкому діапазоні тиску подачі, а також удвічі знижені бічні зусилля на тертьових деталях поршневої групи внаслідок зміщення осі вала кривошипа від осі поршня на половину радіуса кривошипа. На фігурі представлені схематичний переріз малоімпульсного насоса. Малоімпульсний насос містить усмоктувальну 1 і нагнітальну 2 робочі камери з патрубками підводу 3 та відводу 4 перекачуваного середовища, всмоктувальний 5 та нагнітальний 6 кулькові клапани, робочий циліндр 7 з поршнем 8 і повзуном 9, штокову порожнину 10, яка заповнюється промивною рідиною, кривошипно-шатунний механізм 11, вісь кривошипного вала 12 якого зміщена від осі поршня на половину радіуса кривошипа, комбінований повітряний компенсатор тиску, що складається з двох частин циліндричної камери 13, з'єднаної з нагнітальною камерою 2 й наповнюваної вільним повітрям під атмосферним тиском, і замкненої діафрагмової камери 14 з еластичною діафрагмою 15, яка закріплена між двома тарільчастими деталями 16 і 17, причому в днищі нижньої деталі 17 є група отворів для проходження перекачуваного середовища. В замкнену камеру 14 через ніпель 18 за допомогою компресора закачується повітря під тиском 0,5...0,7 МПа. Наявність у комбінованому компенсаторі двох камер 13 і 14 дає можливість здійснювати ефективну компенсацію подачі як при низькому (менше 0,7 МПа), так і при більш високому тиску нагнітання, оскільки при низькому тиску стиснуте повітря з камери 13 видаляється перекачуваним середовищем дуже повільно, а при більш високому тиску працює камера 14, з якої стиснуте повітря не видаляється зовсім. Тарільчаста форма деталей 16 і 17, що обмежують рух діафрагми, захищає останню від надмірного розтягання або зрізування. Тому діафрагма працює в нормальних умовах і не виходить з ладу протягом тривалого часу, забезпечуючи малоімпульсному насосу необхідну надійність. Форма деталей 16 і 17 у вигляді тарілок помірної глибини дозволяє використовувати для виготов лення діафрагми не тільки гумові, але й гумотканеві пластини, що додатково підвищує ресурс роботи діафрагми. Дуже корисним для підвищення ресурсу роботи малоімпульсного насоса є також зміщення осі вала його кривошипа від осі поршня на половину радіуса кривошипа. Справа у тому, що при такому зміщенні осі вала кривошипа максимальне відхилення головки шатуна, що з'єднана з кривошипом, в обидва боки від осі поршня в такті нагнітання дорівнює половині радіуса кривошипа. Тому бічне зусилля на тертьові деталі повзуна й поршня будуть удвічі менше від зусиль, які виникають тоді, коли вісь вала кривошипа перетинає вісь поршня. Щоправда, в такті всмоктування максимальне відхилення головки шатуна від осі поршня при зміщенні осі вала кривошипа буде складати півтора радіуса кривошипа, але це не призведе до появи значного бічного зусилля, оскільки зусилля всмоктування в десятки разів менше від робочого зусилля нагнітання. Малоімпульсний насос працює таким чином. При вмиканні електродвигуна поршень 9 здійснює зворотно-поступальний рух. При ході поршня праворуч перекачуване середовище через відкритий клапан 5 всмоктується в робочу камеру 1. Оскільки клапан 6 закритий, тиск подачі у патрубку 4 знижується, стиснуте повітря в камері 13 (а при підвищеному тиску подачі - й у камері 14) розширюється, внаслідок чого перекачуване середовище витискується в патрубок 4. Під час ходу поршня ліворуч клапан 5 закривається, а перекачуване середовище через відкритий клапан 6 поступає в камеру 2. Частина цього середовища витискується в патрубок 4, а друга - заповнює камеру 13, стискуючи повітря, що в ній є. Якщо тиск подачі перевищує тиск повітря в камері 14, то повітря в цій камері також стискується. Оскільки сумарний об'єм повітря в камерах 13 і 14, приведений до нормальних умов, достатньо значний, зміна тиску подачі протягом повного циклу роботи малоімпульсного насоса, за законом Бойля-Маріотта, буде незначною, тобто подача буде малоімпульсною. На основі винаходу розроблений та виготовлений дослідний зразок малоімпульсного насоса з такими параметрами: Параметри мало імпульсного насоса діаметр поршня, мм хід поршня, мм кількість подвійних ходів поршня, 1/хв подача, м3/год об'єм вільного повітря в камері 13, дм об'єм стиснутого повітря в камері 14, дм максимальний тиск повітря в камері 14 при непрацюючому насосі, МПа максимальний сумарний об'єм повітря в камерах 13 і 14, приведений до нормальних умов, дм3 габаритні розміри, мм: довжина ширина висота маса, кг 2 90 80 155 4,0 5,0 3,0 0,7 26 820 640 840 280 38155 Використання винаходу дає можливість створити малоімпульсний насос простої конструкції, надійний у роботі й з помірною пульсацією подачі. Джерела інформації: 1. Добронравов С.С., Парфенов Е.П. Машины и механизмы для отделочных работ: Учеб. пособие для строит. вузов. - М.: Высш. шк., 1989. 2. В. Плугарев, П. Цыков. Пневмокомпенсаторы для растворонасосов. Сельское строительство. 1982. - № 5, С. 14. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3