Вібраційний насос, корпус і клапан до нього

1. Вібраційний насос, що має корпус і розташовані в ньому, складені із пакета, пластин, ярмо з котушками та якір, з яким з'єднано шток з діафрагмою на протилежному кінці, що відділяє камеру нагнітання з каналом видачі рідини і камеру всасування рідини з клапаном, який відрізняється тим, що окремі пластини ярма і якоря з'єднані між собою за допомогою розташованих в пазах пакета пластин зварочних швів, а шток для з'єднання з якорем має голівку, яка введена у виконаний у якорі зі сторони камери всасування рідини відповідний до неї паз. 2. Вібраційний насос по п. 1, який відрізняється тим, що головка штока виконана у вигляді усіченого конуса чи циліндра, або послідовно розташованих циліндра і конуса. 3. Корпус вібраційного насоса, складений по-меншій мірі із двох розташованих соосно і з'єднаних між собою гвинтами частин і має отвори для клапана та розташований впродовж корпуса канал для з'єднання камери нагнітання з вихідним патрубком, який відрізняється тим, що він містить розташовані симетрично по-меншій мірі один додатковий аналогічний канал, причому в кінці частини корпуса, де має бути розташован електрома A (54) ВІБРАЦІЙНИЙ НАСОС, КОРПУС І КЛАПАН ДО НЬОГО 37970 сті електровібратора або зниження коефіцієнту його корисної дії, сприяє перегріву, зменшенню надійності і довговічності. Основною задачею винаходу являється збільшення потужності і продуктивності насоса при високій його надійності та довговічності при мінімальних розмірах у поперечному перерізі, який би дозволяв його використання при найменшому діаметрі свердловин. Вирішення поставленої задачі досягається тим, що у відомому вібраційному насосі, що має корпус, розташовані на ньому складені із пакета пластин ярмо з розташованими на ньому котушками і якір, з яким з'єднано шток з діафрагмою на протилежному кінці, яка відділяє камеру нагнітання від камери всасування з отворами для всасування рідини і клапаном, згідно з винаходом, окремі пластини ярма і якоря з'єднані між собою за допомогою розташованих в пазах зварочних швів, а шток для з'єднання з якорем має головку, наприклад, у вигляді усіченого конуса чи циліндра, або послідовно розташованих циліндра і конуса, яка введена у виконаний у якорі зі сторони всасування рідини відповідний паз. Відомим є вібраційний насос по А. С. СССР № 1788329, F04F 7/00, який має циліндричний корпус із розташованими в центрі всасуючим і нагнітальним патрубками з клапанами. Із-за розташування каналу для видачі рідини в центрі насоса обмотка вібратора виконана більшого діаметру, що обумовлює збільшення діаметру насоса і, як наслідок, неможливість використання насоса в свердловинах малого діаметру. Відомим є вібраційний насос по А. С. СССР № 909289, F04В 43/04, корпус якого складено із двох розташованих співвісно частин, а канал для видачі рідини від камери нагнітання до вихідного патрубка знаходиться в тілі корпуса на одній із його сторін, тобто осторонь від вісі насоса. Це не сприяє достатньому і рівномірному охолодженню вібропривода і обумовлює несиметричне навантаження на якір, шток і діафрагму і, як наслідок, перекоси штока, поршня, що зменшує надійність і ресурс роботи чи довговічність насоса. Обидві частини корпусу насоса мають фланці і з'єднуються між собою гвинтами. Основним недоліком такого з'єднання окремих частин корпусу є можливість поломки фланців при механізації процесів зборки насосів і ненадійність з'єднання при виготовленні корпусу із пластмаси. Ліквідація цього недоліку прототипу (А. С. СССР № 909289) досягається тим, що корпус вібраційного насоса, складений по меншій мірі із двох розташованих співвісно частин і має розташований впродовж його канал, що з'єднує камеру нагнітання з вихідним патрубком, згідно з винаходом містить розташовані симетрично по меншій мірі один додатковий аналогічний канал, причому в кінці частини корпусу, де має бути розташовано електромагнітний привод, вони з'єднані між собою, а між ними в цій частині корпус має поглиблення, наприклад, у вигляді циліндра. Для більш надійного з'єднання двох частин корпусу частина його з камерою всасування має розташовані впродовж приливи з отворами для гвинтів, а інша частина корпусу, де розташований вібропровід, напроти приливів, - поглиблення для розташування головок гвинтів. Висота приливів дорівнює довжині частини корпуса, де вони розташовані без камери всасування. У вибраному нами за прототип вібраційному насосі по А. С. СССР № 909289 в центрі камери всасування в отворі корпуса розташован клапан у вигляді грибоподібного тіла. Він виконаний як одне ціле із еластичного матеріалу і має ніжку, головку з дистанційно-упорним кільцем на внутрішній плоскій поверхні і кільцевий виступ на ніжці, необхідний для фіксації положення клапана в отворі корпуса. Кут між дистанційно-упорним кільцем і ніжкою цього клапана складає біля 90°. Приблизно під таким же кутом виконаний перехід між дистанційноупорним кільцем і внутрішньою плоскою поверхнею головки. Зазначена конструкція клапана не забезпечує достатнього ущільнення створу, у якому він розташований, нетехнологічна при виготовленні і, головне, ушкоджується в зоні ізгину головки відносно осі клапана при вийманні із оснастки в процесі його виготовлення, при установці в корпус насоса і в процесі експлуатації, що зменшує надійність і продуктивність насоса. Збільшення надійності, продуктивності і коефіцієнта корисної дії вібраційного насоса досягається тим, що його всасуючий клапан у вигляді грибоподібного тіла, яке має виконані, як одне ціле із еластичного матеріалу ніжку, головку з дистанційно-упорним кільцем на її внутрішній плоскій поверхні і кільцевий виступ на ніжці, в запропонованому рішенні частина ніжки, яка розташована між дистанційно-упорним кільцем і кільцевим виступом виконана так, що діаметр її в напрямку дистанційно-упорного кільця збільшується по параболічній чи гіперболічній кривій або по радіусу, перехід від дистанційноупорного кільця до плоскої поверхні головки виконано по аналогічним кривим, а головка із зовнішньої сторони має кільцеве поглиблення, діаметр якого прийнято таким, що середина, поглиблення знаходиться приблизно проти зони переходу дистанційно-упорного кільця до плоскої поверхні головки. Технічним результатом, що досягається винаходом, являється збільшення потужності насоса і коефіцієнта його корисної дії без збільшення габаритних розмірів за рахунок збільшення корисної площі поперечного перерізу магнітопровода ярма і якоря. Технічним результатом, що досягається винаходом по пп. 3-6 являється більш ефективне і рівномірне охолодження насоса, зменшення згинаючих моментів, які діють на шток, амортизатор і діафрагму при високій надійності з'єднання частин корпусу. Технічним результатом, що досягається винаходом по п. 7 являється більша технологічність в процесі виготовлення і більш висока надійність в експлуатації за рахунок зменшення ушкоджень в зоні згину головки клапана. Основні особливості конструкції насоса схематично наведені на фіг. 1-6, де зазначено: на фіг. 1 загальний вигляд насоса; фіг. 2 - вид по А на фіг. 1; фіг. 3 - якір із з'єднаним з ним штоком (план); фіг. 4 - пластина, із пакета яких складається ярмо (план); фіг. 5 - пластина, із яких складено якір (план); фіг. 6 - клапан для камери всасування (повздовжній переріз). 2 37970 На цих ілюстраціях зазначено: 1 - частина корпусу насоса, в якій розташовано вібропровід (ярмо і якір), 2 - ярмо вібропривода, 3 - якір вібропривода, 4 - шток вібропривода, 5 амортизуюча опора для штока; 6 - діафрагма, 7 частина корпуса насоса, в якій розташовані діафрагма, камера всасування і нагнітання, 8 - гвинти, які з'єднують дві частини корпуса 1 та 7, 9 - камера всасування, 10 - клапан, 11 - камера нагнітання, 12 - канали для видачі рідини, 13 - поглиблення для розташування елементів електромонтажу, 14 - котушка ярма, 15 - пластина ярма, 16 - пластина якоря, 17 - поглиблення в пластинах ярма і якоря під зварочні шви, 18 - поглиблення в пластинах якоря для розташування головки штока, 19 - ніжка клапана, 20 - головка клапана, 21 - дистанційноупорне кільце на головці клапана, 22 - внутрішня плоска поверхня головки клапана, 23 - кільцевий виступ на ніжці клапана, 24 - частина ніжки, яка розташована між дистанційно-упорним кільцем 21 та кільцевим виступом 23, 25 - крива, по якій змінюється діаметр частини ніжки, яка розташована в дні камери всасування, 26 - кільцеве поглиблення на зовнішній стороні головки клапана, 27 - приливи на частині корпуса, де розташована камера всасування, 28 - поглиблення під головку гвинтів в частині корпуса, де розташовано вібропровід. Розташовані в одній із частин корпуса 1 ярмо 2 і якір 3 через шток 4, який зпирається на амортизуючу опору 5 визивають коливання діафрагми 6, яка розташована в іншій частині корпуса 7, з'єднаної з частиною корпусу 1 гвинтами 8 і відділяє камеру всасування 9 з клапаном 10 від камери нагнітання 11 з каналами для видачі рідини 12. Між каналами 12 в корпусі знаходиться поглиблення 13 для розташування елементів електромонтажу. Ярмо 2 з котушками 14 і якір 3 електромагнітного привода виконано як пакет із окремих пластин відповідно 15 і 16 з по меншій мірі чотирма поглибленнями 17 по їх периметру, які в пакеті створю ють відповідні пази. В якорі привода зі сторони всасування рідини знаходиться також поперечний паз 18 для установки в ньому головки штока. Він створюється також в результаті складання якоря із окремих пластин, в яких виконані відповідні поглиблення, наприклад, під конусоподібну головку штока (див. фіг. 3) чи головку у вигляді послідовно розташованих циліндра та усіченого конуса (див. фіг. 5). Клапан 10 камери всасування 9 містить ніжку 19, головку 20 з дистанційно-упорним кільцем 21 на її внутрішній плоскій поверхні 22 і кільцевий виступ 23 на ніжці 19. Частіша ніжки 24, яка розташована між дистанційно-упорним кільцем 21 і кільцевим виступом 23, виконана так, що діаметр її в напрямку дистанційно-упорного кільця 21 збільшується по кривій 25. Перехід 26 від дистанційноупорного кільця 21 до поверхні 22 виконано також по кривій, а головка 20 має кільцеве поглиблення 26. Для більш надійного з'єднання окремих частин корпуса на одній із його частин, де розташована камера всасування виконані приливи 27 з отворами для гвинтів 8, а на іншій частині корпуса - поглиблення 28 під головки гвинтів. Канали для видачі рідини можуть бути з'єднані в один і з напірним шлангом безпосередньо в корпусі або за його межами за допомогою спеціального штуцера, який дозволяє використання шлангів з різними розмірами в поперечному перерізі. В іншому робота насоса не відрізняється від відомих. Але він при тих же розмірах в поперечному перерізі являється більш потужним, продуктивним і надійним. Це досягається удосконаленням вібропривода, використанням в корпусі насоса додаткових, при симетричному розташуванні, каналів для видачі рідини, розташуванням елементів електромонтажу в більш надійно охолоджуючій зоні корпуса, більш надійним з'єднанням окремих частин корпусу та удосконаленням клапана в камері всасування. 3 37970 Фіг. 1 4 37970 Фіг. 2 Фіг. 3 5 37970 Фіг. 4 Фіг. 5 Фіг. 6 __________________________________________________________ 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 ___________________________________________________________ 6