ВИБРОНАСОС Российский патент 1994 года по МПК F04F7/00 

Изобретение относится к насосостроению, в частности к погружным вибрационным электронасосам.

Известен водоподъемник (вибронасос) с двухтактным электромагнитным двигателем, обеспечивающим 2-стороннее всасывание.

Водоподъемник состоит из двух магнитопроводов с одним общим якорем, четырех катушек постоянного тока подмагничивания, четырех катушек переменного тока, двух амортизаторов (диафрагм), двух рабочих узлов (поршней), двух клапанов и двух патрубков.

Недостатками данной конструкции виброподъемника являются ее сложность, большие габариты и масса, а также неудобство эксплуатации ввиду наличия двух патрубков нагнетания. Патрубки расположены сбоку корпуса насоса, что не позволяет устанавливать водоподъемник в скважинах.

Недостатком данной конструкции является также то, что электромагнит его не может оставаться экономичным и работоспособным при увеличенном расстоянии между ярмом и якорем в направлении движения якоря, например, при изготовлении вибронасоса двухстороннего действия.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Указанная цель достигается тем, что магнитопровод электромагнита выполнен из двух подвижных частей, представляющих собой уравновешенные по тяговому усилию два якоря, закрепленные в амортизаторах на заданном расстоянии друг от друга, входящие своими разветвлениями в общую для электромагнита пару катушек.

С целью уменьшения потерь в воздушном зазоре магнитопровода при сохранении заданных величин ходов обоих якорей хвостовики одного из якорей выполнены в виде клинообразных выступов, а хвостовики второго якоря - в виде клинообразных впадин.

С целью закрепления катушек электромагнита в неподвижном рабочем положении при посредстве эпоксидного компаунда на корпусе по внутреннему периметру выполнен выступающий пояс. Сопоставительный анализ с прототипами позволяет сделать вывод, что предлагаемый вибронасос отличается тем, что магнитопровод электромагнита выполнен из двух подвижных частей, представляющих собой уравновешенные по тяговому усилию два якоря, закрепленные в амортизаторах на заданном расстоянии друг от друга, входящие своими разветвлениями в общую для электромагнита пару катушек; хвостовики одного из якорей выполнены в виде клинообразных выступов, а второго якоря - в виде клинообразных впадин; в корпусе по внутреннему периметру выполнен выступающий пояс. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области, т. е. в насосостроении позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в предлагаемом вибронасосе, и признать предлагаемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен описываемый вибронасос 2-стороннего действия в продольном разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Описываемый вибронасос является вибронасосом двухстороннего действия. Магнитопровод электромагнита этого насоса выполнен из двух подвижных частей, представляющих собой уравновешенные по тяговому усилию два якоря 1 и 2, закрепленные в амортизаторах 3 и 4 на заданном расстоянии "а" друг от друга, входящие своими разветвлениями в общую для электромагнита пару катушек 5 и 6.

С целью уменьшения потерь в воздушном зазоре "б" магнитопровода при сохранении заданных величин ходов (их суммарная величина равна размеру "а") обоих якорей 1 и 2 хвостовики якоря 1 выполнены в виде клинообразных выступов, а хвостовики якоря 2 - в виде клинообразных впадин.

С целью закрепления катушек 5 и 6 электромагнита в рабочем положении при посредстве эпоксидного компаунда 7 в корпусе 8 по внутреннему периметру выполнен выступающий пояс 9. В цепь обмоток катушек 5 и 6 последовательно включен вентиль полупериодного выпрямления (не показан).

Работает вибронасос следующим образом.

При подаче питания через кабель 10 на катушки 5 и 6 подвижные части 1 и 2 (якори) электромагнита начинают вибрировать под действием пульсирующего магнитного поля и упругих сил амортизаторов 3 и 4. При этом начинают совершать колебательные возвратно-поступательные движения также и поршни 11 и 12.

Двигаясь в направлении от рабочих камер 13 и 14 поршни 11 и 12 засасывают воду в эти камеры (13 и 14) через впускные отверстия 15 и 16 при открытых клапанах 17 и 18.

При движении поршней 11 и 12 в сторону рабочих камер 13 и 14 клапаны 17 и 18 закрывают впускные отверстия 15 и 16 и вода нагнетается в камеры 19 и 20, а затем в патрубок 21.

Поскольку подвижные части 1 и 2 (якори) электромагнита уравновешены по тяговому усилию и работают от одних и тех же катушек 5 и 6 при равном электромагнитном воздействии, то перемещения их абсолютно синхронны, т. е. порции воды поступают в камеры 19 и 20 одновременно и примерно в одинаковых количествах. Одновременность подачи воды поршнями 11 и 12 позволяет камеры нагнетания 19 и 20 выполнить сообщающимися через канал 22 и отвод нагнетаемой воды осуществлять через один (общий для камер 19 и 20) патрубок 21.

Использование настоящего изобретения позволяет получить вибронасос более простой конструкции, с повышенной производительностью, с меньшими габаритами и массой, удобный в эксплуатации. (56) Усаковский В. М. Инерционные насосы. М. : Машиностроение, 1973, с. 133.

Использование: в насосостроении при проектировании инерционных насосов. Сущность изобретения: якорь электромагнита выполнен из двух подвижных частей 1, 2, концевые участки одной из которых выполнены в виде клинообразных выступов, а другой - в виде ответных клинообразных впадин. Части 1, 2 установлены с зазором и введены хвостовиками в общую пару катушек 5, 6. На наружной поверхности последних выполнена кольцевая выточка, а на внутренней поверхности корпуса 8 - кольцевой выступ, расположенный в выточке. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ВИБРОНАСОС, содержащий корпус с клапанами и амортизаторами, электромагнит с катушками и якорем, вентиль полупериодного выпрямления и поршни, связанные с якорем, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и удобства в эксплуатации, якорь электромагнита выполнен из двух подвижных частей, снабженных хвостовиками, уравновешенных по тяговому усилию, закрепленных в амортизаторах с образованием рабочего воздушного зазора между ними и введенных своими хвостовиками в общую пару катушек. 2. Вибронасос по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности катушек выполнена кольцевая выточка, а на внутренней поверхности корпуса - кольцевой выступ, расположенный в выточке, заполненной эпоксидным компаундом.