Діафрагменний вібраційний насос

Діафрагмовий вібраційний насос, що містить корпус та з'єднаний з робочими органами електромагнітний привід, створений магнітопроводом з обмоткою та якорем який відрізняється гим що робочі оргдни виконані як поєднані зі зворотніми клапанами діафрагми, нерухома частина яких за допомогою армуючих елементів закріплена в корпусі насоса Винахід відноситься до насосів для перекачки рідин, переважно занурюваних водопідйомників Відомий вібраційний насос що містить зворотній клапан та корпус, в якому закріплені магнь топровід з обмоткою та амортизатор, до якого прикріплений якорь з'єднаний з виконаним з еластичного пружного матеріалу робочим органом (див , наприклад. Инерционные насосы Усаковский В М Москва, "Машиностроение", 1973 г, с 117- 118) Причиною що заважає досягненню вказаної далі нової технічної властивості є те, що магнітопровід з обмоткою закріплені в корпусі насоса Оскільки при роботі насоса якорь періодично притягується до магнітопровода t виконує при цьому зворотньо-поступальні рухи це призводить до великої вібрації корпусу насоса, що загрожує виходом з ладу водозабірного пристрою, та яка і є головним недоліком таких насосів Крім цього, конструкція такого насоса досить складна, наслідком чого є висока вартість насоса Найбільш близьким до винаходу за сукупністю ознак та технічній властивості, що досягається, є вібраційний насос, що містить два зворотніх клапана, електромагнітний привід, що містить закріплені в корпус* насоса два магнітопровода з обмотками та якорь що встановлено на закріпленому в корпусі насоса амортизаторі та з'єднаний з виконаними з еластичного пружного матеріалу робочими органами (див Инерционные насосы Усаковский В М , Москва. "Машиностроение", 1973г. с 133) Цей насос прийнято за прототип Причиною що заважає досягненню вказаної далі нової технічної властивості відомого насоса, прийнятого за прототип, є те що в цьому, як \ в ін ших відомих насосах магнітопроводи з обмотками електромагнітного приводу прикріплені безпосередньо до корпусу насоса якому й передається вібрація приводу при його роботі У разі електричного пробои} обмотки на магнітопровод дякуючи цій обставині з являється електричний контакт обмотки не тільки з магнітопроводом, але й з корпусом насоса Це значно зменшує електробезпечність такого насоса Основним недоліком відомих вібраційних насосів є наявність у них великої вібрації корпусу Якраз цей недолік вібраційного насоса, що погрожує виходом з ладу водозабірного пристрою (скважини колодязя), на протязі тривалого часу не було переборено в конструкції таких насосів, до цього часу є головним недоліком, що заважає у багатьох випадках можливості більш широкого застосування вібраційних насосів Сутність винаходу міститься в наступному Цей винахід спрямований на вирішення задачі зниження вібрації корпусу насоса та зменшення вартості насоса з вібраційним електромагнітним привідом Ця задача досягається тим, що у відомому вібраційному насосі, що містить корпус та з'єднаний з робочими органами електромагнітний привід, робочі органи виконані як поєднані зі зворотніми клапанами діафрагми, нерухома частина яких за допомогою армуючого елементу закріплена в корпусі насоса Таке виконання робочих органів, дякуючи їх пружності та наявності в них нерухомої частини що кріпиться до корпусу насоса за допомогою ар мугочого робочий орган елемента, дозволяє уникнути кріплення магнітопровода з обмоткою безпосередньо до корпусу насоса, з'єднати електромаг (О 00 ю О* < часно й функції амортизатора, що, в свою чергу, дозволяє спростити конструкцію та зменшити вартість такого насоса В такому насосі електричний контакт між обмоткою та корпусом насоса не виникає і у випадку електричного пробою між обмоткою та магнітопроводом, оскільки між ними знаходиться виконаний з еластичного пружного матеріалу (як правило, гуми) робочий орган, який і є додатковим ізолятором Сутність винаходу ілюструється малюнками, де на фіг 1 показана конструктивна схема діафрагменного вібраційного насоса, резлізуючого ви- . нзхід, на фіг 2 - конструктивна схема робочого органя насоса, на фіг 3 показані попоження діафрагм та зворотніх клапанів робочих органів насоса при наявності та відсутності струму в обмотці електромагнітного привода Діафратменний вібраційний насос, що пропонується, містить, як показано на фіг 1, корпус 1 насоса, перший 2 та другий 3 робочі органи, електромагнітний привід 4, включаючий магнітопровід 5 з обмоткою 6 та якорь 7, причому робочі органи 2 та 3 однакові та, як показано на фіг 2, представляють собою виконані з еластичного пружного матеріалу і поєднані в одному елементі діафрагму 8, створену центральною частиною робочого органу 2 або 3, що міститься усередині кільцевого армуючого елемента 9. та пелюстковий зворотній клапан 10 створений периферійною частиною робочого органа 2 або 3 та корпусом 1 насоса Армуючі елементи 9 робочих органів 2 і 3 закріплені в корпусі 1 насоса, а центральні рухомі частини діафрагм 8 робочих органів 2 та 3 з'єднані з електромагнітним приводом 4, причому діафрагма 8 робочого органа 2 з'єднана з магнітопроводом 5 електромагнітного привода 4, а діафрагма 8 робочого органа 3 з'єднана з якорем 7 електромагнітного привода 4 {див фіг 1) Принцип роботи насоса, що пропонується, пояснюється фіг 3. Працює насос, що пропонується наступним чином Перед початком роботи насос занурюють в рщину. і корпус 1 насоса, включаючи проміжок між робочими органами 2 та 3. заповнюється рідиною. Після ЦЬОГО В обмотку 6 електромагнітного привода 4 подається змінний струм (див. фіг З.а) При цьому в моменти наявності струму в обмотці 6 якорь 7 притягується до магнітопроводу 5. діафрагми 8 робочих органів 2 та 3, з'єднані відповідно з магнітопрозодом 5 та якорем 7, прогинаються назустріч одна одній та зменшують обсяг між корпусом 1 насоса та робочими органами 2 та 3 При цьому тиск рідини в проміжці між робочими органєми 2 та 3 збільшується, зворотній клапан 10, створений корпусом 1 насоса та периферійною частиною робочого органа 3, закривається під впливом цього тиску, а зворотній клапан 10, створений периферійною частиною робочого органа 2 та кор го органа 3 призводить до збільшення обсяга всередені корпусу 1 насоса під робочим органом 3 та всмоктуванню рідини в цей обсяг - на вході насоса відбувається всмоктування Після зникнення струму в обмотці 6 магнітопровода 5 якооь 7 більш не стримується магнітним полем біля магнітопровода 5 (див. фіг 3,6) і під впливом сил пружності діафрагми 8 робочих органів 2 та 3 повертаються до початкового стану, а обсяг між робочими органами ? та 3 і корпусом 1 насоса збільшується Це призводить до падіння тиску в цьому обсязі, під впливом чого зворотній клапан 10, створений периферійною частиною робочого органа 2 та корпусом 1 насоса, замикається, t рідина над робочим органом 2 діафрагмою 8 цього робочого органа 2 витискається на вихід насоса, тобто відбувається нагнітання рідини на вихід насоса. Одночасно під впливом різниці тиску між робочими органами 2 та 3 і корпусом 1 насоса, та тиском рідини, в яку занурено корпус 1 насоса, відчиняється зворотній клапан 10 робочого органа З, і рідина з оточуючого корпус 1 середовища надходить в проміжок між робочими органами 2 та З і корпусом 1 насоса, компенсуючи збільшення обсяга вказаного проміжка, тобто відбувається всмоктування рідини на вході насоса Далі з появою та зникненням струму в обмотці б магнітопровода 5 всі події повторюються. Відзначимо, що в будь-який момент часу, за винятком моментів зупинки діафрагм 8 робочих органів 2 та 3, рідина витискається на вихід насоса: коли діафрагма 8 робочого органа 3 рухається в напрямку до магнітопроводу 5 під впливом створеного струмом в обмотці 6 магнітного поля - діафрагмою 8 робочого органа 3, а коли струм в обмотці 6 відсутній і діафрагма 8 робочого органа 2 під впливом сил пружності повертається до початкового стану - під її впливом. Під час зупинок діафрагм 8 робочих органів 2 та 3 рідина в насосі деякий час продовжує рухатись під впливом сил інерції Таким чином, на відміну від прототипу, в якому цикли нагнітання та всмоктування чергуються, в цьому насосі нагнітання та всмоктування рідини відбувається одночасно та постійно (за винятком моментів зупинок діафрагм 8 робочих органів 2 та 3) Дякуючи цій особливості роботи насоса вібрація, що передається від насоса в оточуючу корпус 1 насоса рідину, ще більше знижується Крім цього, дякуючи цій же особливості роботи, насос, для збільшення тиску на виході, можна каскадувати (тобто включати послідовно один за одним) без будь-яких додаткових пристроїв, що неможливо при використанні прототипу внаслідок необхідності ставити між його каскадами додаткові пристрої (типу гідроакумуляторів) Наявність між корпусом насоса та магнітопроводом робочого органа, який є одночасно додатковим ізолятором, підвищує також електробезпечність насоса. УКРАЇНА (19) UA пі) 39586 из) А (51) 7 F04B43/02 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОПИС ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД видається під відповідальність власника патенту ' (54) ДІАФРАГМОВИЙ ВІБРАЦІЙНИЙ НАСОС (21)2000106014 (22)24.10.2000 (24)15 06 2001 (46) 15.06 2001, Бюл № 5, 2001 р. (72) Москаленко Михайло Андрійович, Потапова Галина Костянтинівна (73) МОСКАЛЕНКО МИХАЙЛО АНДРІЙОВИЧ, ПОТАПОВА ГАЛИНА КОСТЯНТИНІВНА (57) Діафрагмовий вібраційний насос, що містить корпус та з'єднаний з робочими органами електромагнітний привід, створений магнітопроводом з обмоткою та якорем, який відрізняється тим, що робочі органи виконані як поєднані зі зворотніми клапанами діафрагми, нерухома частина яких за допомогою армуючих елементів закріплена в корпусі насоса. Винахід відноситься до насосів для перекачки рідин, переважно занурюваних водопідйомників. Відомий вібраційний насос, що містить зворотній клапан та корпус, в якому закріплені магнітопровід з обмоткою та амортизатор, до якого прикріплений якорь, з'єднаний з виконаним з еластичного пружного матеріалу робочим органом (див., наприклад, Инерционные насосы. Усаковский В.М., Москва, "Машиностроение", 1973 г., с. 117-118) Причиною, що заважає досягненню вказаної далі нової технічно* властивості, є те, що магнітопровід з обмоткою закріплені в корпусі насоса. Оскільки при роботі насоса якорь періодично притягується до магнітопровода і виконує при цьому зворотньо-поступальні рухи, це призводить до великої вібрації корпусу насоса, що загрожує виходом з ладу водозабірного пристрою, та яка і є головним недоліком таких насосів. Крім цього, конструкція такого насоса досить складна, наслідком чого є висока вартість насоса. Найбільш близьким до винаходу за сукупністю ознак та технічній властивості, що досягається, є вібраційний насос, що містить два зворотніх клапана, електромагнітний привід, що містить закріплені в корпусі насоса два магнітопровода з обмотками та якорь, що встановлено на закріпленому в корпусі насоса амортизаторі та з'єднаний з виконаними з еластичного пружного матеріалу робочими органами (див Инерционные насосы. Усаковский В.М., Москва, "Машиностроение", 1973г., с.133). Цей насос прийнято за прототип. Причиною, що заважає досягненню вказаної далі нової технічної властивості відомого насоса, прийнятого за прототип, є те, що в цьому, як і в ін ших відомих насосах, магнітопроводи з обмотками електромагнітного приводу прикріплені безпосередньо до корпусу насоса, якому й передається вібрація приводу при його роботі У разі електричного пробою, обмотки на магнітопровод дякуючи цій обставині з'являється електричний контакт обмотки не тільки з магнітопроводом, але й з корпусом насоса Це значно зменшує електробезпечність такого насоса. Основним недоліком відомих вібраційних насосів є наявність у них великої вібрації корпусу Якраз цей недолік вібраційного насоса, що погрожує виходом з ладу водозабірного пристрою (скважини, колодязя), на протязі тривалого часу не було переборено в конструкції таких насосів, до цього часу є головним недоліком, що заважає у багатьох випадках можливості більш широкого застосування вібраційних насосів. Сутність винаходу міститься в наступному Цей винахід спрямований на вирішення задачі зниження вібрації корпусу насоса та зменшення вартості насоса з вібраційним електромагнітним привідом. Ця задача досягається тим, що у відомому вібраційному насосі, що містить корпус та з'єднаний з робочими органами електромагнітний привід, робочі органи виконані як поєднані зі зворотніми клапанами діафрагми, нерухома частина яких за допомогою армуючого елементу закріплена в корпусі насоса. Таке виконання робочих органів, дякуючи їх пружності та наявності в них нерухомої частини, що кріпиться до корпусу насоса за допомогою армуючого робочий орган елемента, дозволяє уникнути кріплення магнітопровода з обмоткою безпосередньо до корпусу насоса, з'єднати електромаг ш т 39586 нітний привід лише з рухомими частинами робочих органів і тим самим знизити вібрацію що передається від електромагнітного привода на корпус насоса Таким чином поєднання в робочому органі діафрагми зі зворотнім кпапаном дозволяє робочому органу в такому насосі виконувати одночасно й функції амортизатора, що, в свою чергу, дозволяє спростити конструкцію та зменшити вартість такого насоса В такому насосі електричний контакт між обмоткою та корпусом насоса не виникає і у випадку електричного пробою між обмоткою та магнітопроводом, оскільки між ними знаходиться виконаний з еластичного пружного матеріалу (як правило гуми) робочий орган, який і є додатковим ізолятором Сутність винаходу ілюструється малюнками, де на фіг 1 показана конструктивна схема діафрагменного вібраційного насоса реалгзуючого винахід на фіг 2 - конструктивна схема робочого органа насоса на фіг 3 показані положення діафрагм та зворотніх клапанів робочих органів насоса при наявності та відсутності струму в обмотці електромагнітного привода Діафрагменний вібраційний насос що про понується, містить як показано на фіг 1, корпус 1 насоса, перший 2 та другий 3 робочі органи, електромагнітний привід 4, включаючий магнітопровщ 5 з обмоткою 6 та якорь 7, причому робочі органи 2 та 3 однакові та, як показано на фіг 2 представляють собою виконані з еластичного пружного матеріалу і поєднані в одному елементі діафрагму 8 створену центральною частиною робочого органу 2 або 3, що міститься усередині кільцевого армуючого елемента 9, та пелюстковий зворотній клапан 10 створений периферійною частиною робочого органа 2 або 3 та корпусом 1 насоса Армуючі ЄЛЄМРНТИ 9 робочих органів 2 і 3 закріплені в корпусі 1 насоса, а центральні рухомі частини діаф рагм 8 робочих органів 2 та 3 з'єднані з електромагнітним приводом 4, причому діафрагма 8 робочого органа 2 з'єднана з магнітопроводом 5 електромагн'того привода 4 а діафрагма 8 робочого органа 3 з'єднана з якорем 7 електромагнітного привода 4 (див фіг 1) Принцип роботи насоса, що пропонується, пояснюється фіг 3 Працює насос, що пропонується наступним чином Перед початком роботи насос занурюють в рідину і корпус 1 насоса включаючи проміжок між робочими органами 2 та 3, заповнюється рідиною Після ЦЬОГО В обмотку 6 електромагнітного привода 4 подається змінний струм (див ф!г 3 а) При цьому в моменти наявності струму в обмотці 6 якорь 7 притягується до маї нітопроводу 5, діафрагми 8 робочих органів 2 та 3, з'єднані ВІДПОВІДНО з магнітопрозодом 5 та якорем 7, прогинаються назустріч одна одній та зменшують обсяг між корпусом 1 насоса та робочими органами 2 та 3 При цьому тиск рідини в проміжці між робочими органами 2 та 3 збільшується, зворотній клапан 10, створений корпусом 1 насоса та периферійною частиною робочого органа 3, закривається під впливом цього тиску, а зворотній клапан 10, створений периферійною частиною робочого органа 2 та кор пусом 1 насоса під впливом того ж тиску відчиняється і надлишковий обсяг рідини з проміжка між робочими органами 2 та 3 витискується в проміжок над робочим органом 2 і далі на вихід насоса, тобто відбувається нагнітання рідини на вихід насоса Одночасно прогин діафрагми 8 робочого органа 3 призводить до збільшення обсяга всередені корпусу 1 насоса під робочим органом 3 та всмоктуванню рідини в цей обсяг - на вході насоса відбувається всмоктування Після зникнення струму в обмотці б магнітопровода 5 якорь 7 більш не стримується магнітним полем біля магнітопровода 5 (див фіг 3,6) і під впливом сил пружності діафрагми 8 робочих органів 2 та 3 повертаються до початкового стану, а обсяг між робочими органами 2 та 3 і корпусом 1 насоса збільшується Це призводить до падіння тиску в цьому обсязі, під впливом чого зворотній клапан 10 створений периферійною частиною робочого органа 2 та корпусом 1 насоса, замикається і рідина над робочим органом 2 діафрагмою 8 цього робочого органа 2 витискається на вихід насоса, тобто відбувається нагнітання рідини на вихід насоса Одночасно під впливом різниці тиску між робочими органами 2 та 3 і корпусом 1 насоса, та тиском рщини в яку занурено корпус 1 насоса, відчиняється зворотній клапан 10 робочого органа З, і рідина з оточуючого корпус 1 середовища надходить в проміжок між робочими органами 2 та 3 і корпусом 1 насоса, компенсуючи збільшення обсяга вказаного проміжка тобто відбувається всмоктування рідини на вході насоса Далі з появою та зникненням струму в обмотці 6 магнітопровода 5 всі поди повторюються Відзначимо, що в будь-який момент часу, за винятком моментів зупинки діафрагм 8 робочих органів 2 та 3, рідина витискається на вихід насоса коли діафрагма 8 робочого органа 3 рухається в напрямку до магнітопроводу 5 під впливом створеного струмом в обмотці 6 магнітного поля - діафрагмою 8 робочого органа 3, а коли струм в обмотці 6 відсутній і діафрагма 8 робочого органа 2 під впливом сил пружності повертається до початкового стану - під її впливом Під час зупинок діафрагм 8 робочих органів 2 та 3 рідина в насосі деякий час продовжує рухатись під впливом сил інерції Таким чином, на відміну від прототипу, в якому цикли нагнітання та всмоктування чергуються, в цьому нзсосі нагнітання та всмоктування рідини відбувається одночасно та постійно (за винятком моментів зупинок діафрагм 8 робочих органш 2 та 3) Дякуючи цій особливості роботи насоса вібрація що передається від насоса в оточуючу корпус 1 насоса рідину, ще більше знижується Крім цього, дякуючи цій же особливості роботи, насос, для збільшення тиску на виході, можна каскадувати (тобто включати послідовно один за одним) без будь-яких додаткових пристроїв, що неможливо при використанні прототипу внаслідок необхідності ставити між його каскадами додаткові пристрої (типу гідроакумуляторів) Наявність між корпусом насоса та магнітопроводом робочого органа, який є одночасно додатковим ізолятором, підвищує також електробезпечність насоса І'МФ 'г ' "Г, 1 і \ 9896Є 39586 10 10 і ?**:•:•:•:• \ 10 \ a) Фіг. З Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна. 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3