Зворотний клапан вібраційного поршневого насоса
Формула / Реферат
1. Зворотний клапан вібраційного поршневого насоса, що має:
вісесиметричний чашоподібний корпус (1), який має бічну стінку (2) і донну частину (3) і служить частиною корпусу і камерою всмоктування насоса,
щонайменше одне жорстке вісесиметричне сідло (4), яке має щонайменше один впускний отвір (5) для входу плинного середовища, і
щонайменше один закріплений відносно корпусу (1) вісесиметричний гнучкий запірний елемент (6), у якого щонайменше частина, що забезпечує відкриття/закриття впускних отворів (5), виготовлена з пружного матеріалу,
який відрізняється тим, що
гнучкий запірний елемент (6) виконаний у вигляді кільцеподібного елемента і складається з периферійної частини (7), яка зафіксована відносно бічної стінки (2) вказаного корпусу (1), і пружної частини (8), яка розташована поблизу вказаної бічної стінки (2), а
сідлом (4) служить віддалена від осі симетрії частина вказаного корпусу (1).
2. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що
гнучкий запірний елемент (6) виконаний у вигляді плоского кільцеподібного елемента,
периферійна частина (7) цього гнучкого запірного елемента (6) безпосередньо закріплена у вказаній бічній стінці (2) вказаного корпусу (1),
пружна частина (8) цього гнучкого запірного елемента (6) примикає до периферійної зони донної частини (3) вказаного корпусу (1), і
вказана периферійна зона донної частини (3) служить сідлом (4) і має щонайменше два впускні отвори (5), які розташовані на практично однакових кутових відстанях.
3. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що
вказаний корпус (1) секціонований і містить:
кільцеподібний протяжний по висоті елемент, що служить бічною стінкою (2),
знімну кільцеподібну шайбу (9), яка має радіально звернений всередину корпусу (1) виступ,
донна частина (3) виконана як знімна деталь,
торець цієї деталі, що звернений до вказаної шайби (9), обмежений конусоподібною поверхнею у периферійній зоні і площиною у середній частині,
зазначена площина служить сідлом (4);
гнучкий запірний елемент (6) виконаний у вигляді плоского кільцеподібного елемента з периферійним пазом, в який введений вказаний виступ шайби (9), і
ця шайба (9) разом з гнучким запірним елементом (6) прикріплена до нижнього торця бічної стінки (2) корпусу (1).
4. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що пружна частина (8) гнучкого запірного елемента (6) виконана у вигляді циліндричної гільзи, висота якої менше висоти бічної стінки (2) корпусу (1), яка служить сідлом (4) і оснащена впускними отворами (5).
5. Клапан за п. 4, який відрізняється тим, що периферійна частина (7) гнучкого запірного елемента (6) виконана у вигляді кільцеподібного буртика, який закріплений у верхній частині бічної стінки (2) корпусу (1).
6. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що
пружна частина (8) гнучкого запірного елемента (6) виконана у вигляді кільцеподібної в плані і грибоподібної в поперечному перерізі манжети, яка закріплена в середній частині бічної стінки (2) корпусу (1),
ця частина вказаної бічної стінки (2) корпусу (1) служить сідлом (4), а
впускні отвори (5) виконані в сідлі (4) щонайменше в два ряди і розташовані по різні сторони зони кріплення вказаної манжети.
7. Клапан за п. 6, який відрізняється тим, що середня частина вказаної манжети зі сторони, яка звернена всередину корпусу (1), має кільцеподібне поглиблення.
8. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що він має два гнучкі запірні елементи (6) і два сідла (4), одне з яких розташоване в периферійній частині дна, а другим служить частина бічної стінки вказаного корпусу (1).
9. Клапан за п. 1 або за п. 8, який відрізняється тим, що сума площ прохідних перерізів впускних отворів (5) в сідлі (4) складає від 0,3 до 0,95 від площі пружної частини (8) гнучкого запірного елемента (6) для кожної пари "сідло (4) - гнучкий запірний елемент (6)".
Текст
1. Зворотний клапан вібраційного поршневого насоса, що має: вісесиметричний чашоподібний корпус (1), який має бічну стінку (2) і донну частину (3) і служить частиною корпусу і камерою всмоктування насоса, щонайменше одне жорстке вісесиметричне сідло (4), яке має щонайменше один впускний отвір (5) для входу плинного середовища, і щонайменше один закріплений відносно корпусу (1) вісесиметричний гнучкий запірний елемент (6), у якого щонайменше частина, що забезпечує відкриття/закриття впускних отворів (5), виготовлена з пружного матеріалу, який відрізняється тим, що гнучкий запірний елемент (6) виконаний у вигляді кільцеподібного елемента і складається з периферійної частини (7), яка зафіксована відносно бічної стінки (2) вказаного корпусу (1), і пружної частини (8), яка розташована поблизу вказаної бічної стінки (2), а сідлом (4) служить віддалена від осі симетрії частина вказаного корпусу (1). 2. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що гнучкий запірний елемент (6) виконаний у вигляді плоского кільцеподібного елемента, периферійна частина (7) цього гнучкого запірного елемента (6) безпосередньо закріплена у вказаній бічній стінці (2) вказаного корпусу (1), пружна частина (8) цього гнучкого запірного елемента (6) примикає до периферійної зони донної частини (3) вказаного корпусу (1), і 2 (19) 1 3 84716 4 звернена всередину корпусу (1), має кільцеподібне поглиблення. 8. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що він має два гнучкі запірні елементи (6) і два сідла (4), одне з яких розташоване в периферійній частині дна, а другим служить частина бічної стінки вказаного корпусу (1). 9. Клапан за п. 1 або за п. 8, який відрізняється тим, що сума площ прохідних перерізів впускних отворів (5) в сідлі (4) складає від 0,3 до 0,95 від площі пружної частини (8) гнучкого запірного елемента (6) для кожної пари "сідло (4) - гнучкий запірний елемент (6)". Винахід відноситься до конструкції зворотних клапанів для оснащення вібраційних поршневих насосів, які призначені для перекачування плинних середовищ на рідинній основі. Вібраційні поршневі насоси є виробами масового виробництва і застосування. Вони прості по конструкції і зручні в обслуговуванні. Кожний такий насос [див., наприклад: DE 3729938; EP 0288216; SU 209210; SU 642521; SU 737645; SU 800436; SU 1788323; RU 2064095; RU 2066794; RU 2139453; US 4,047,852; US 4,169,696; WO 94/25753 і багато ін.] звичайно має: (1) проточний корпус; (2) як правило, одну жорстку вісесиметричну кільцеподібну перегородку, яка розділяє порожнину корпусу на дві сполучені частини, а саме: (2.1) камеру всмоктування плинного середовища з довільного джерела, і (2.2) камеру нагнітання перекачуваного плинного середовища в напірну магістраль; (3) зворотний клапан, який вбудований в камеру всмоктування і має: (3.1) вісесиметричне жорстке сідло, яке Звичайно є частиною дна камери всмоктування і має щонайменше два впускних отвори, і (3.2) вісесиметричний гнучкий запірний елемент, який зафіксований в корпусі камери всмоктування і має пружну частину, що забезпечує відкриття/закриття впускних отворів; (4) вісесиметричний поршень, який розташований в камері нагнітання поблизу вказаної кільцеподібної перегородки і у якого щонайменше периферійна частина виготовлена з пружного матеріалу (зокрема, зі зносостійкої гуми тощо) і (5) такий шток для підключення поршня до приводу, геометрична вісь якого практично співпадає з геометричними осями вказаних вісесиметричних деталей; (6) привід поворотно-поступального переміщення штока з поршнем. Основою приводу таких насосів звичайно служить щонайменше один електромагніт, обмотка якого має засоби для підключення до електромережі змінного струму, а якір кінематичне пов'язаний зі штоком поршня. Тому вісесиметричний поршень вібрує з частотою, подвоєною відносно робочої частоти, яка встановлена у відповідній електромережі (тобто відповідно близько 100Гц і близько 120Гц при робочих частотах 50Гц в Євразії і 60Гц в Північній Америці). Крім того, вібраційний поршневий насос звичайно оснащений амортизатором, який однією своєю частиною зафіксований в корпусі, а іншою частиною (безпосередньо або через вказаний шток) пов'язаний з вказаним якорем. Вібраційні поршневі насоси звичайно використовують: для подачі води з свердловин або колодязів в окремо розташовані житлові будинки або господарські споруди, для поливу садів і городів на присадибних ділянках і сімейних фермах водою, узятою з довільних поверхневих або підземних водоймищ, для відкачування суспензій на основі води, нафти або нафтопродуктів з порожнин і ям, які утворюються внаслідок пошкоджень трубопроводів і резервуарів, і т.п. Крім того, вказані насоси можуть бути використані: для перекачування стічних вод або технологічних рідин з включеннями твердих частинок на підприємствах переважно харчової промисловості і, рідше, для перекачування бурових розчинів або бурової грязі та, іноді, для добування нафти з свердловин, час фонтанної експлуатації яких закінчився. Зрозуміло, що місця експлуатації вібраційних поршневих насосів в більшості випадків розташовані оддалік заводів-виробників і пунктів технічного обслуговування. Тому споживачі зацікавлені в їх продуктивній і безвідмовній роботі навіть тоді, коли перекачуване плинне середовище містить пісок і/або інші абразивні частинки і/або характеризується такою підвищеною в'язкістю, яка помітно перевищує в'язкість води. Проте абразивні частинки і підвищена в'язкість по-різному впливають на продуктивність і експлуатаційну надійність вібраційних поршневих насосів Так, абразивні частинки безпосередньо стирають деталі насосів і, особливо, зворотних клапанів Очевидно, що абразивний знос можна зменшити: по-перше, підбором якомога більш зносостійких матеріалів і по-друге, установкою сітчастого фільтру на вході в згадану камеру всмоктування. Перший шлях очевидний і не вимагає конструктивних удосконалень. Другий шля х мало перспективний в зв'язку з наступним. Як відомо, ефективність фільтрів зростає зі зменшенням розміру отворів в сітці. На жаль, цей корисний результат супроводжується збільшенням гідравлічного опору всмоктуванню і зниженням продуктивності перекачування плинного середовища. Отже, використання дрібночарункових сіток 5 84716 допустимо, якщо концентрація абразивних частинок в плинному середовищі незначна (як це буває, зокрема, при періодичному відборі верхнього, освітленого шару води з колодязя або свердловини). Якщо ж треба перекачувати водопіщану пульпу, бурову грязь тощо, то навіть великочарункові сітки фільтрів швидко забиваються осадом і вимагають частого очищення або заміни. В'язкість перекачуваних плинних середовищ впливає на продуктивність і експлуатаційну надійність вібраційних поршневих насосів опосередковано. Дійсно, об'єм порцій плинного середовища, що всмоктуються і нагнітаються, порівняно з загальним об'ємом камер всмоктування і нагнітання буде тим менше, ніж вище частота вібрацій поршня в працюючому насосі. Природно, чим вище в'язкість перекачуваного плинного середовища, тим більше енергії витрачається на подолання внутрішнього тертя в ньому і тим звичайно менше реальний об'єм його порцій, що всмоктуються і нагнітаються в кожному циклі переміщення поршня між крайніми положеннями. Тому збільшення в'язкості обумовлює зниження продуктивності перекачування плинного середовища (аж до його припинення при працюючому приводі). Основний внесок в зниження експлуатаційної надійності і продуктивності вібраційних поршневих насосів вносять зворотні клапани. Дійсно, абразивний знос їх гн учких запірних елементів і сідел утрудняє надійне закриття впускних отворів при кожному руху поршня у бік камери всмоктування. Але навіть за відсутності абразивного зносу ефективність закриття впускних отворів звичайно тим менше, чим вище в'язкість перекачуваного плинного середовища. Таким чином, зворотні клапани вібраційних поршневих насосів повинні бути самі по собі якомога менш чутливі, по-перше, до зносу деталей під дією абразивних частинок і, по-друге, до в'язкості перекачуваних плинних середовищ. На жаль, за наявними даними, ця задача дотепер залишається актуальною. Так, найближчий до пропонованого клапана по технічній суті відомий зворотний клапан вібраційного поршневого насоса [див., наприклад, SU 1350384] має: вісесиметричний чашоподібний корпус, який має бічну стінку і донну частину і служить частиною корпусу і камерою всмоктування вібраційного поршневого насоса, жорстке вісесиметричне сідло, яким служить центральна частина вказаного дна і яке має щонайменше один отвір, а переважно декілька отворів для впуску плинного середовища (ці отвори практично рівномірно розташовані по колу поблизу осі симетрії вказаного корпусу), щонайменше один закріплений відносно корпусу вісесиметричний гнучкий запірний елемент, у якого щонайменше частина, що забезпечує відкриття/закриття впускних отворів, виготовлена з пружного матеріалу. Відомий гнучкий запірний елемент має вигляд круглої шайби, центральна частина якої прикріплена до вказаного дна відповідними засобами (наприклад, гвинтом і гайкою) 6 Описаний зворотний клапан гранично простий по геометричній формі і зручний у виготовленні. Саме тому такі клапани використані в переважній більшості вібраційних поршневих насосів, які доступні на ринку. На жаль, в такому клапані периферійна частина шайби-гнучкого запірного елемента, центральна частина якої прикріплена до сідла, тим менш надійно закриває впускні отвори, чим інтенсивніший абразивний знос гнучкого запірного елемента і сідла. Далі, в такому клапані сумарна площа прохідних перетинів впускних отворів завжди істотно менше за площу пружної частини гнучкого запірного елемента, що особливо негативно позначається на продуктивності насоса при перекачуванні в'язких плинних середовищ. В основу винаходу покладена задача шляхом зміни форми гнучкого запірного елемента і взаєморозташування гнучкого запірного елемента і сідла створити істотно більш продуктивний і надійний в експлуатації зворотний клапан для вібраційних поршневих насосів. Поставлена задача вирішена тим, що в зворотному клапані для вібраційного поршневого насоса, що включає: вісесиметричний чашоподібний корпус, який має бічну стінку і донну частину і служить частиною корпусу і камерою всмоктування вібраційного поршневого насоса, щонайменше одне жорстке вісесиметричне сідло, яке має щонайменше один впускний отвір для входу плинного середовища, і щонайменше один закріплений відносно корпусу вісесиметричний гнучкий запірний елемент, у якого щонайменше частина, що забезпечує відкриття/закриття впускних отворів, виготовлена з пружного матеріалу, згідно з винаходом гнучкий запірний елемент виконаний у вигляді кільцеподібного елемента і складається з периферійної частини, яка зафіксована відносно бічної стінки вказаного корпусу, і пружної частини, яка розташована поблизу вказаної бічної стінки, а сідлом служить віддалена від осі симетрії частина вказаного корпусу. Така форма гнучкого запірного елемента і таке розміщення сідла в будь-якому з вказаних далі окремих варіантів конструкції зворотного клапана дозволяють істотно збільшити відношення суми прохідних перетинів впускних отворів до площі пружної частини гнучкого запірного елемента. Тим самим вдається підвищити продуктивність і експлуатаційну надійність вібраційних поршневих насосів навіть при перекачуванні в'язких плинних середовищ з домішками абразивних частинок. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що гнучкий запірний елемент виконаний у вигляді плоского кільцеподібного елемента, у якого периферійна частина безпосередньо закріплена у вказаній бічній стінці вказаного корпусу, а пружна частина примикає до периферійної зони донної частини цього корпусу, яка служить сідлом і має щонайменше два впускних отвори, що розташовані на практично однакових кутови х відстанях один від іншого. 7 84716 В такому зворотному клапані впускні отвори можуть бути виконані як широкі щілини розташовані по колу поблизу бічної стінки корпусу. Це дозволяє ефективно всмоктувати в'язкі плинні середовища і також ефективно замикати впускні отвори при переході всмоктаних порцій плинного середовища в камеру нагнітання вібраційного поршневого насоса. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що вказаний корпус секціонований і містить: кільцеподібний протяжний по висоті елемент, що служить бічною стінкою, знімну кільцеподібну шайбу, яка має радіально звернений всередину корпусу виступ, і донна частина (3) виконана як знімна деталь, торець цієї деталі, що звернений до вказаної шайби (9), обмежений конусоподібною поверхнею у периферійній зоні і площиною у середній частині, зазначена площина служить сідлом (4); гнучкий запірний елемент виконаний у вигляді плоского кільцеподібного елемента з периферійним пазом, в який введений вказаний виступ шайби, і ця шайба разом з гнучким запірним елементом прикріплена до нижнього торця бічної стінки корпусу. В такому зворотному клапані впускний отвір має вигляд кільцеподібної щілини, що дозволяє ще е фективніше перекачувати в'язкі плинні середовища з абразивними включеннями. Третя додаткова відмінність полягає в тому, що пружна частина гнучкого запірного елемента виконана у вигляді циліндричної гільзи, висота якої менше висоти бічної стінки корпусу, а ця стінка служить сідлом і оснащена впускними отворами. Це істотно збільшує продуктивність вібраційного поршневого насоса, оскільки дозволяє збільшити сумарну площу прохідних перетинів впускних отворів. Четверта, додаткова до третьої відмінність полягає в тому, що периферійна частина гнучкого запірного елемента виконана у вигляді кільцеподібного буртика, який закріплений у верхній частині бічної стінки корпусу. П'ята додаткова відмінність полягає в тому, що пружна частина гнучкого запірного елемента виконана у вигляді кільцеподібної в плані і грибоподібної в поперечному перетині манжети, яка закріплена в середній частині бічної стінки корпусу, ця частина вказаної бічної стінки корпусу служить сідлом, а впускні отвори виконані в сідлі щонайменше в два ряди і розташовані по різні сторони зони кріплення вказаної манжети. Такий зворотний клапан особливо ефективний при перекачуванні ньютонівських рідин з використанням щонайменше двоступінчастих вібраційних поршневих насосів. Шоста, додаткова до п'ятої відмінність полягає в тому, що середня частина вказаної манжети зі сторони, яка звернена всередину корпусу, має кільцеподібне поглиблення Це полегшує відгинання країв манжети при всмоктуванні плинного середовища і їх притискування до впускних отворів при 8 кожному ходу поршня вібраційного насоса у бік камери всмоктування. Сьома додаткова відмінність полягає в тому, що зворотний клапан має два гнучкі запірні елементи і два сідла, одне з яких розташоване в периферійній частині дна, а другим служить частина бічної стінки вказаного корпусу. Природно, що такий здвоєний клапан забезпечує всмоктування плинного середовища як з боку дна, так і по периметру бічної стінки чашоподібного корпусу. Ця перевага особливо цінна, коли один з двох напрямків всмоктування буде тимчасово блокований (наприклад, внаслідок упору донної частини насоса в ґрунт фільтрової зони, або внаслідок контакту частини бічної стінки насоса з обсадними деталями колодязя або свердловини). Остання додаткова відмінність полягає в тому, що сума площ прохідних перетинів впускних отворів в сідлі звичайно складає від 0,3 до 0,95 від площі пружної частини гнучкого запірного елемента для кожної пари «сідло - гнучкий запірний елемент». Це дозволяє вибрати відповідну продуктивність прокачування з урахуванням властивостей плинних середовищ. Природно: що при виборі конкретних втілень винаходу можливі довільні комбінації вказаних додаткових відмінностей з основним винахідницьким задумом, що цей задум в межах, окреслених формулою винаходу, може бути доповнений і/або уточнений з використанням звичайних знань фахівців і що описані далі переважні приклади втілення винаходу ніяким чином не обмежують обсяг прав винахідника. Далі суть винаходу пояснюється докладним описом конструкції і роботи пропонованого зворотного клапана з посиланнями на додані креслення, де зображені на: Фіг.1 - найпростіший зворотний клапан (подовжній розріз площиною симетрії з показом частини камери нагнітання і поршня вібраційного насоса, початкове положення); Фіг.2 - те саме, що на Фіг.1 (фаза «нагнітання всмоктування», коли зворотний клапан знаходиться в положенні «відкрито»); Фіг.3 - те саме, що на Фіг.1 (фаза «переміщення частини плинного середовища з камери всмоктування в камеру нагнітання, коли зворотний клапан знаходиться в положенні «закрито»); Фіг.4 - зворотний клапан з секціонованим корпусом, (подовжній розріз площиною симетрії з показом частини камери нагнітання і поршня вібраційного насоса, початкове положення); Фіг.5 - зворотний клапан, що має гнучкий запірний елемент у вигляді пружної циліндричної гільзи з кільцеподібним буртиком (спрощений подовжній розріз площиною симетрії з показом частини камери нагнітання і поршня вібраційного насоса, початкове положення); Фіг.6 - те саме, що на Фіг.5 (для фази «нагнітання - всмоктування», коли зворотний клапан знаходиться в положенні «відкрито»); Фіг.7 - зворотний клапан, що має гнучкий запірний елемент у вигляді пружної кільцеподібної в плані і грибоподібної в поперечному перетині ма 9 84716 нжети (спрощений подовжній розріз площиною симетрії з показом частини камери нагнітання вібраційного поршневого насоса, початкове положення). Зворотний клапан в будь-якому втіленні винаходу (див. фігури 1-7) має: вісесиметричний чашоподібний корпус 1, що включає бічну стінку 2 і донну частину 3 і служить частиною корпусу і камерою всмоктування вібраційного поршневого насоса, щонайменше одне жорстке вісесиметричне сідло 4, яке має щонайменше один впускний отвір 5 для входу плинного середовища, і щонайменше один вісесиметричний кільцеподібний гнучкий запірний елемент 6. Сідлом 4 завжди служить віддалена від осі симетрії частина корпусу 1. В більшості випадків доцільно, щоб сідло 4 мало два або більш впускних отворів 5, а ці отвори 5 мали форму округлих по краях (зокрема, дугоподібних) щілин. Сума площ прохідних перетинів впускних отворів 5 в сідлі 4 звичайно складає від 0,3 до 0,95 від площі пружної частини 8 гнучкого запірного елемента 6 для кожної пари «сідло 4 - гнучкий запірний елемент 6». Будь-який гнучкий запірний елемент 6 складається з периферійної (як правило, жорсткої) частини 7, яка зафіксована відносно бічної стінки 2 корпуса 1, і пружної частини 8, яка призначена для відкриття/закриття впускних отворів 5 в сідлі 4 і розташована поблизу бічної стінки 2 або прилягає до неї Конкретні втілення винаходу розрізняються, в основному, за формою гнучких запірних елементів 61 положенням сідел 4 в чашоподібних корпусах 1 зворотних клапанів. Так, в найпростішому зворотному клапані (див. фігури 1-3) гнучкий запірний елемент 6 виконаний у вигляді плоского кільцеподібного елемента, у якого периферійна частина 7 безпосередньо закріплена в корпусі, а пружна частина 8 примикає до периферійної зони донної частини 3 цього корпусу 1, яка служить сідлом 4 і в якій на практично однакових кутови х відстанях одне від іншого виконано щонайменше два впускних отвори 5. В іншому втіленні винаходу (див. Фіг.4) корпус 1 секціонований і містить: кільцеподібний протяжний по висоті елемент, що служить бічною стінкою 2, знімну кільцеподібну шайбу 9, яка має радіально звернений всередину корпусу 1 не позначений особливо виступ і в робочому положенні жорстко прикріплена до нижнього торця бічної стінки 2 корпуса 1, і знімну донну частину 3, периферійна зона якої зі сторони, зверненої до шайби 9, обмежена конусоподібною поверхнею. В цьому клапані гнучкий запірний елемент б має вигляд плоского кільцеподібного елемента з не позначеним особливо периферійним пазом, що охоплює вказаний виступ шайби 9. Відповідно, такий гнучкий запірний елемент 6 прикріплений до нижнього торця бічної стінки 2 корпусу 1 разом з шайбою 9. 10 Можливо таке втілення винаходу (див. фігури 5 і 6), в якому пружна частина 8 гнучкого запірного елемента 6 має вигляд циліндричної гільзи, висота якої менше висоти бічної стінки 2 корпусу 1. Частина цієї стінки 2 служить сідлом 4 ι оснащена впускними отворами 5. Периферійною частиною 7 гнучкого запірного елемента 6 і засобом його кріплення до бічної стінки 2 звичайно служить кільцеподібний буртик вказаної гільзи, закріплений у верхній частині бічної стінки 2 корпуса 1. Далі, можливе втілення винаходу (див. Фіг.7), в якому пружна частина 8 гнучкого запірного елемента 6 має вигляд кільцеподібної в плані та грибоподібної в поперечному перетині манжети. Периферійною частиною 7 такого гнучкого запірного елемента 6 і засобом його кріплення до стінки 2 звичайно служать радіальні грибоподібні виступи, зафіксовані в не позначених особливо східчастих отворах в середній частині бічної стінки 2 корпусу 1. Частина бічної стінки 2, що перекривається краями манжети, служить сідлом 4 і має щонайменше два ряди впускних отворів 5, які розташовані по різні сторони зони кріплення манжети. Бажано, щоб середня частина манжети зі сторони, що звернена в камеру всмоктування, мала не позначене особливо кільцеподібне поглиблення. І, нарешті, можливі такі не показані особливо на кресленнях (але зрозумілі фахівцям) варіанти конструкції зворотного клапана, що мають два сідла 4 і два гнучкі запірні елементи 6, наприклад. комбінація першого донного сідла 4 і першого плоского кільцеподібного гнучкого запірного елемента 6, які показані на фігура х 1-3, з другим сідлом 4, яким служить частина бічної стінки 2 корпусу 1, і другим гнучким запірним елементом 6, у якого пружна частина 8 має вигляд циліндричної гільзи згідно з фігурами 5 і 6; або комбінація першого донного сідла 4 і першого плоского кільцеподібного гнучкого запірного елемента 6, які показані на фігура х 1-3, з другим сідлом 4, яким також служить частина бічної стінки 2 корпусу 1, і другим гнучким запірним елементом 6, у якого пружна частина 8 має вигляд кільцеподібної в плані і грибоподібної в поперечному перетині манжети, як це показано на Фіг.7; або комбінація першого сідла 4 і першого гнучкого запірного елемента 6, які показані на Фіг.4, з другим сідлом 4 і другим гнучким запірним елементом 6, які показані або на фігура х 5 і 6, або на Фіг.7. Для кращого розуміння особливостей роботи зворотного клапана згідно з винаходом на кресленнях додатково показані такі частини вібраційного поршневого насоса, як: кільцеподібна перегородка 10 з центральним отвором, яка відділяє камеру всмоктування від камери нагнітання вібраційного поршневого насоса, шток 11, який підключений до не показаного тут віброприводу, і коаксіальне закріплений на штоку 11 поршень 12 з гнучкою периферійною частиною. Криві стрілки указують напрямки руху перекачуваного плинного середовища, а прямі стрілки напрямки зворотно-поступальних переміщень штока 11 і поршня 12. 11 84716 Працює зворотний клапан згідно з винаходом таким чином. В ви хідному положенні (див. Фіг.1) гн учка периферійна частина поршня 12 прилягає до кільцеподібної перегородки 10 і перекриває центральний отвір в ній, відділяючи камеру всмоктування вібраційного поршневого насоса від камери нагнітання. В цей же момент пружна частина 8 гнучкого запірного елемента 6, як правило, злегка підведена над сідлом 4, а впускні отвори 5 відкриті. Під час руху штока 11 вгору (див. Фіг.2) поршень 12 виштовхує порцію плинного середовища в не показану тут нагнітальну магістраль, а гнучка периферійна частина поршня 12 під тиском залишку плинного середовища в камері нагнітання насоса вигинається вниз і залишається у контакті з кільцеподібною перегородкою 10. Одночасно в чашоподібному корпусі 1 створюється розрідження, ι порція плинного середовища, відгинаючи пружну частину 8 гн учкого запірного елемента 6 від сідла 4 в периферійній зоні донної частини 3 вказаного корпусу 1, входить через впускні отвори 5 в цей корпус 1, який служить камерою всмоктування. Під час руху штока 11 вниз (див. Фіг.3) тиск в камері всмоктування зростає, пружна частина 8 гнучкого запірного елемента 6 притискається до сідла 4 і перекриває впускні отвори 5, а гнучка периферійна частина поршня 12 під тиском плинного середовища в камері всмоктування насоса відгинається вгору і відходить від кільцеподібної перегородки 10, пропускаючи порцію плинного середовища в камеру нагнітання вібраційного поршневого насоса. Далі процеси нагнітання/всмоктування повторюються, як описано вище. Зворотний клапан, показаний на Фіг.4, працює практично так само, як описано вище, з тією відмінністю, що всмоктування плинного середовища в чашоподібний корпус 1 відбувається через один кільцеподібний впускний отвір 5 в периферійній зоні донної частини 3 вказаного корпусу 1. 12 Зворотний клапан, який показаний на фігура х 5 і 6, працює практично так само, як описано вище, з тим відмінностями, що в початковому положенні (див. Фіг.5) нижня частина циліндричної гільзи, яка служить пружною частиною 8 гнучкого запірного елемента 6, нещільно прилягає до сідла 4, яким служить частина бічної стінки 2 чашоподібного корпусу 1, а під час руху штока 11 вгору (див. Фіг.6), тобто у фазі нагнітання/всмоктування, вказана нижня частина циліндричної гільзи відгинається всередину чашоподібного корпусу 1, відкриваючи впускні отвори 5 в бічній стінці 2. Неважко зрозуміти, що при не показаному особливо руху штока 11 вниз вказана нижня частина циліндричної гільзи щільно прилягає до бічної стінки 2 і перекриває впускні отвори 5. Зворотний клапан згідно Фіг.7 працює практично так само, як зворотний клапан, показаний на фігурах 5 і 6. Відмінність полягає в тому, що кільцеподібна в плані і грибоподібна в поперечному перетині манжета, яка служить пружною частиною 8 гнучкого запірного елемента 6, деформується в кожному циклі нагнітання/всмоктування з верхньої і нижньої сторони. З приведеного опису роботи окремих варіантів зворотного клапана неважко уявити, як працюватиме довільний здвоєний зворотний клапан. Примітка. Зрозуміло, що терміни «вгору», «вниз», «верхній» і «нижній» застосовані вище стосовно зображень зворотного клапана на кресленнях і жодним чином не пов'язані з реальним положенням вібраційного поршневого насоса в колодязі або свердловині. Будь-які зворотні клапани згідно з винаходом можуть бути легко виготовлені з доступних на ринку матеріалів ι використані для оснащення вібраційних поршневих насосів для високопродуктивного перекачування довільних плинних середовищ на рідинній основі (і, особливо, в'язких середовищ і/або середовищ з абразивними включеннями). 13 84716 14 15 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 84716 Підписне 16 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюBack valve of vibration piston pump
Автори англійськоюBarynin Oleksandr Serhiiovych
Назва патенту російськоюОбратный клапан вибрационного поршневого насоса
Автори російськоюБаринин Александр Сергеевич
МПК / Мітки
МПК: F04B 7/00, F04F 7/00, F16K 7/00
Мітки: насоса, зворотний, вібраційного, поршневого, клапан
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-84716-zvorotnijj-klapan-vibracijjnogo-porshnevogo-nasosa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Зворотний клапан вібраційного поршневого насоса</a>