Помпа

Насос, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода перекачиваемой среды, разделенный полым дифференциальным поршнем на рабочую и компенсационную камеры, привод поршня, два шаровых клапана с ограничителями хода, причем один клапан установлен на входе в " рабочую камеру, а другой - в полости поршня, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ограничители хода клапанов выполнены таким образом, чтобы центры шариков в начале открытия клапанов находились на оси отверстий в гнездах клапанов, а затем плавно поднимались над этой осью на высоту 0,2...0,25 величины диаметра отверстия в гнезде клапана. С > о ю 00 Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в строительстве и промышленности строительных материалов. Известен насос [1], содержащий корпус с патрубками подвода и отвода перекачиваемой среды, разделенный полым дифференциальным поршнем на рабочую и компенсационную камеры, привод поршня и два шаровых клапана, один из которых установлен на входе в рабочей камере, а другой - в полости поршня. Этот насос, благодаря высокой всасывающей способности, прямоточности и двойного действия обеспечивает устойчивую малоимпульсную подачу малоподвижных сред. Однако из-за верти кального расположения корпуса в привод поршня включен массивный качающийся рычаг, усложняющий конструкцию насоса, увеличивающий в два раза число шарнирных соединений и повышающий износ насоса. Исключение указанного рычага из состава насоса при вертикальном расположении его корпуса нерационально, так как в этом случае массивный привод поршня нужно было бы расположить значительно выше корпуса насоса, для чего необходима громоздкая пространственная рама. Известен также дифференциальный прямоточный бетононасос с горизонтально расположенным поршнем и двумя пластинчатыми клапанами [2]. Недостаток такого 9628 насоса в том, что пластинчатые клапаны, закрепляемые на шарнирных подвесках, сильно усложняют конструкцию насоса, снижают его всасывающую способность изза увеличения вредного объема рабочих камер, понижают объемный КПД насоса и ресурс его работы. Основная задача изобретения - упрощение конструкции насоса и повышение ресурса его работы. Данная задача решается тем, что корпус насоса, содержащий полый дифференциальный поршень и два шаровых клапана, расположен так, что его ось составляет 0...300 с горизонталью, а ограничители хода клапанов выполнены таким образом, что центры шариков от начала открытия находились на оси отверстий в гнездах клапанов, а затем плавно поднимались над этой осью на высоту 0,2...0,25 величины диаметра отверстия в гнезде клапана, причем возможно как свободное перемещение шаровых клапанов в ограничителях их хода, так и поджатие шариков к гнездам клапанов упругими элементами, например, пружинами. В результате расположения корпуса насоса под углом его оси О...ЗО0 к горизонту уменьшается угол поворота патрубка подвода перекачиваемой среды с 90 до О...ЗО0, заметно понижается расположение всасывающей рабочей камеры относительно этого патрубка, благодаря чему улучшаются условия всасывания малоподвижной перекачиваемой среды и повышается устойчивость работы насоса при подаче густых сред. При этом существенно упрощается рама, на которой закрепляются узлы насоса Из пространственной она превращается в плоскую. Появляется возможность исключить из привода поршня громоздкий качающийся рычаг и вследствие этого - уменьшить число шарнирных соединений в приводе поршня с пяти до двух, а также резко снизить массу движущихся частей привода. Исключение качающегося рычага упрощает конструкцию и повышает ресурс работы насоса. Некото0 рый наклон корпуса насоса (0...30 к горизонту) положительно влияет на эффективность срабатывания шаровых клапанов. Дополнительный положительный эффект срабатывания шаровых клапанов при малом наклоне корпуса насоса обеспечивается предлагаемой конструкцией ограничителей хода клапанов, которая заставляет шарики при открывании клапанов подниматься выше оси отверстия в гнезде клапана. На чертеже представлен продольный разрез насоса. Насос включает: горизонтально (или наклонно до 30°) расположен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ный корпус 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3 перекачиваемой среды, дифференциольный поршень 4 со штоком 5, который разделяет корпус 1 на рабочую б и компенсационную 7 камеры. Площади поршня и штока относятся как 2 : 1 . На выходной части рабочей камеры 6 по ее оси установлен всасывающий клапан 8 шарового типа с гнездом 9 и о г р а н и ч и т е л е м хода 10. Нагнетательный клапан 11 шарового типа с гнездом 12 и ограничителем хода 13 расположен в полости поршня 4. Ограничители хода 10 и 13 выполнены таким образом, чтобы шарики 8 и 11 при срабатывании клапанов не отклонялись по высоте от оси отверстий в гнездах клапанов, а по мере дальнейшего открытия клапанов поднимались над этой осью на высоте 0,2...0,25 величины диаметра отверстий в гнезде клапана. Механизм 14 привода поршня кинематически связан непосредственно с поршнем 4. Все узлы насоса смонтированы на плоской раме 15. Насос работает следующим образом. Под действием привода 14 поршень 4 получает возвратно-поступательное движение. При ходе поршня вправо клапан 8 открывается, а клапан 11 закрыт. Происходит засасывание перекачиваемой среды через патрубок 2 в рабочую камеру 6. Отсутствие колена в патрубке 2 способствует лучшему всасыванию среды. Одновременно из компенсационной камеры 7 среда вытесняется в патрубке 3. При ходе поршня влево клапан 8 закрывается, а клапан 11 открывается. Перекачиваемая среда из камеры 6 через отверстие в гнезде клапана 12 перетекает в камеру 7. Одна часть этой среды идет на заполнение расширяющейся камеры 7, а другая вытесняется в патрубок 3. Поскольку площади поршня 4 и штока 5 относятся как 2 : 1 , перекачиваемая среда подается в патрубок 3 при ходе поршня вправо и влево равными порциями, то есть насос работает по принципу двойного действия. Клапаны 8 и 11 при работе рассматриваемого насоса срабатывают эффективно, так как они расположены по оси корпуса насоса и направление движения шариков в моменты открытия и закрытия клапанов совпадает с направлением движения перекачиваемой среды, поэтому шарики принудительно загоняются в свои гнезда под действием среды, а специальная конструкция ограничителей хода 10 и 13 способствует более надежному и быстрому закрытию клапанов. При горизонтальном или немного наклонном положении корпуса 1 насоса масса шариков не имеет решающего значения по сравнению с насосами, в которых 9628 клапаны открываются вверх и закрываются исключительно под действием собственного веса шариков. Поэтому в данном насосе, можно использовать облегченные шарики, например из твердых износостойких пластмасс, благодаря чему существенно снизится износ гнезд клапанов. На основе предложенного решения разработан эскизный проект растворонасоса со следующими параметрами: диаметр поршня и штока соответственно 100 мм и 70 мм, ход поршня 72 мм, частота двойных ходов поршня 140 в минуту, диаметры шариковклапанов 50 мм, диаметры отверстий в гнездах клапанов 40 мм, подача насоса 4 м /ч, давление подачи 4 МПа, мощность привода 7,5 кВт, габаритные размеры 800 х 600 х 650, масса 280 кг. Использование предложенного решения позволит решить следующие задачи: 1. Исключить поворот патрубка подвода 2 на 90°. Это упрощает конструкцию самого Патрубка, облегчает его разборку при обслуживании насоса и улучшает условия всасывания перекачиваемой среды с пониженной подвижностью. Z 9 8 Упорядник Замовлення 4535 2. Исключить при шарнирных соединениях, имеющихся в составе привода поршня с помощью качающегося рычага, а значит, и упростить конструкцию, снизить 5 массу подвижных частей и увеличить ресурс работы насоса. 3. Расположить все узлы насоса на плоской раме простой конструкции, обеспечить хороший доступ для обслуживания и ремон10 та всех узлов, снизить массу рамы и корпуса насоса. 4. Появляется возможность применения в клапанах шариков с уменьшенной 15 массой, в том числе пластмассовых, благодаря чему возрастает ресурс работы гнезд клапанов, которые при стальных шариках изнашиваются очень интенсивно. 5. Появляется возможность введения в 20 состав привода поршня между штоком и кривошипно-шатунным механизмом ползуна для полного снятия поперечных усилий с поршня и его штока, что благоприятно скажется на ресурс работы трущихся деталей 25 поршневой группы, которые являются самым слабым местом всего насоса. 10 6 4 13 Техред М.Моргентал 5 Коректор Л.ЛІврінц Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101