ОБЪЕМНЫЙ НАСОС СОЛОВЬЕВА О.В. Российский патент 1994 года по МПК F04B43/08 

Изобретение относится к насосостроению, преимущественно к насосам перерабатывающей промышленности, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для перекачивания текучих сред, в том числе, вязких с твердыми включениями.

Известен насос, содержащий корпус с установленной внутри гибкой диафрагмой с гофрами, образующей с его внутренней поверхностью рабочую камеру, и три элемента, перемещающиеся по поверхности диафрагмы и последовательно отклоняющие ее (патент США N 4586883, кл. F 04 B 43/12, 1986).

Недостатком этого насоса является низкая эффективность откачиваемой способности. Кроме того, наличие трущихся элементов приводит к снижению надежности в работе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является перекачивающее устройство, содержащее установленный в корпусе полый плавающий поршень, связанный с обеих сторон с сильфонами, которые с другой стороны закреплены на крышках корпуса с образованием рабочих камер (авт. св. N 1134785, кл. F 04 B 45/02, 1985).

Недостатком этого устройства является низкая производительность и надежность в работе из-за ограниченных откачивающих способностей рабочих органов и неспособности к перекачиванию вязких сред.

Целью изобретения является повышение производительности и надежности в работе.

Для этого в объемном насосе, содержащем установленный в корпусе полый плавающий поршень, связанный с обеих сторон с сильфонами, которые с другой стороны закреплены на крышках корпуса с образованием рабочих камер, корпус выполнен в виде тонкостенной гильзы, между которой и сильфонами образованы замкнутые полости, соединенные с источником приводной среды, в которых размещены кольца плавающего типа, прикрепленные к выступающим частям сильфонов, при этом в полом поршне установлена цилиндрическая диафрагма из эластичного материала, а по одной из его боковых сторон выполнены отверстия, при этом кольца плавающего типа снабжены прорезями для подвода приводной среды через отверстия в полом поршне в его внутреннюю полость.

На фиг. 1 изображен продольный разрез насоса в исходном положении; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез насоса в момент рабочего хода; на фиг.4 - то же, в конце рабочего хода и начало движения поршня в исходном положении.

Объемный насос содержит корпус 1 в виде тонкостенной гильзы с отверстиями 2 и 3 подвода и отвода приводной среды, полый плавающий поршень 4 с центральным рабочим отверстием 5, в котором установлена цилиндрическая эластичная диафрагма 6, и боковыми отверстиями 7, эластичные сильфона 8 и 9, прикрепленные одним концом к корпусу 1 на входе и выходе из насоса, а другим к поршню 4, кольца 10 с прорезями 11, прикрепленные к выступающим частям эластичных сильфонов 8 и 9.

Объемный насос работает следующим образом.

Сжатый воздух подают через управляемый распределитель (не показан) в замкнутую полость между корпусом 1 и эластичным сильфоном 9 через отверстие 2 в корпусе 1 (см. фиг.1). Сжатый воздух, проходя через прорези 11 плавающих колец 10, воздействует на плавающий поршень 4, который перемещается в исходное (крайнее левое) положение, сжимая эластичный сильфон 8 и одновременно растягивая сильфон 9. Кольца 10, прикрепленные к выступающим частям сильфонов 8 и 9, также перемещаются влево.

Сильфоны 8 и 9 выполнены из эластичного материала, что вызвано необходимостью исключить перетирание и разрушение структуры фарша в процессе перекачивания. Кольца 10 придают сильфонам 8 и 9 дополнительную радиальную жесткость от давления воздуха, поступающего и выходящего из замкнутых полостей между корпусом 1 и сильфонами 8 и 9. Это позволяет сохранить диаметральный размер проходного рабочего сечения насоса постоянным, повысить эффективность откачиваемой способности и его производительность. В данный момент замкнутая полость между корпусом 1 и сильфоном 8 сообщена через отверстие 3 в корпусе 1 и управляемый распределитель с атмосферой.

После перемещения поршня 4 в исходное положение замкнутую полость между корпусом 1 и сильфоном 9 оставляют под давлением сжатого воздуха. Одновременно с этим подают сжатый воздух в полость между корпусом 1 и сильфоном 8, который, проходя через прорези 11 колец 10 и отверстия 7, поступает во внутреннюю полость поршня 4 (см. фиг.2). Происходит выпучивание цилиндрической эластичной диафрагмы 6. При этом поршень 4 стоит неподвижно, так как справа от него замкнутая полость между корпусом 1 и сильфоном 9 находится под давлением. Выпучивание диафрагмы 6 происходит, например, до полного перекрытия проходного рабочего отверстия 5 в поршне 4, вытесняя и отсекая порцию перекачиваемого фарша от общей массы.

По сигналу, например, от реле давления или каким-либо иным способом воздействуют на распределитель, который сообщает правую замкнутую полость между корпусом 1 и сильфоном 9 с атмосферой. Поршень 4 перемещается вправо (см. фиг.3), увлекая впереди себя отсеченную порцию перекачиваемого фарша и перемещая ее к выходу из насоса, а со стороны входа в насос создается разрежение за счет увеличения объема всасывающей полости, при этом плавающие кольца 10 удерживают сильфон 8 от радиального сжатия в момент поступления сжатого воздуха. Под действием разрежения происходит заполнение всасывающей полости насоса перекачиваемым фаршем и формирование следующей порции.

В конце рабочего хода поршня 4 прекращают подачу сжатого воздуха в полость между корпусом 1 и сильфоном 8, затем соединяют ее с атмосферой. Вместе с воздухом, выходящим из этой полости в атмосферу, выходит и воздух из внутренней полости поршня 4 через отверстия 7 и прорези 11 колец 10 (см. фиг.4). Диафрагма 6 расправляется и занимает первоначальное положение, открывая проходное рабочее отверстие 5 в поршне 4. Далее опять подают сжатый воздух через распределитель в полость между корпусом 1 и сильфоном 9. Сжатый воздух, проходя через прорези 11 колец 10, снова воздействует на поршень 4 и перемещает его в исходное положение, пропуская через открывшееся рабочее отверстие 5 очередную порцию перекачиваемого фарша, не разрушая его структуры. Далее процесс перекачивания повторяется.

Таким образом, предлагаемая конструкция объемного насоса позволяет повысить производительность откачивания по сравнению с известными аналогами за счет способности рабочих элементов создавать значительное разрежение на входе в насос. Отсутствие вращающихся и трущихся рабочих элементов в зоне прохождения откачиваемой среды повышает надежность и долговечность его работы, обеспечивает максимально щадящие условия в процессе перекачивания, не разрушая структуры фарша и не повышая его температуры.

Использование: для перекачивания вязких с твердыми включениями сред. Сущность изобретения: в корпусе установлен полый плавающий поршень, связанный с обеих сторон с сильфонами, которые с другой стороны закреплены на крышках корпуса с образованием рабочих камер. Корпус выполнен в виде тонкостенной гильзы, между которой и сильфонами образованы замкнутые полости, соединенные с источником приводной среды. В полостях размещены кольца плавающего типа, прикрепленные к выступающим частям сильфонов. В полом поршне установлена цилиндрическая диафрагма из эластичного материала. На боковой стороне поршня выполнены отверстия. Кольца снабжены прорезями для подвода приводной среды через отверстия в поршне в его внутреннюю полость. 4 ил.

Объемный насос, содержащий установленный в корпусе полый плавающий поршень, связанный с обеих сторон с сильфонами, которые с другой стороны закреплены на крышках корпуса с образованием рабочих камер, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности в работе, корпус выполнен в виде тонкостенной гильзы, между которой и сильфонами образованы замкнутые полости, соединенные с источником приводной среды, в которых размещены кольца плавающего типа, прикрепленные к выступающим частям сильфонов, при этом в полом поршне установлена цилиндрическая диафрагма из эластичного материала, а на одной из его боковых сторон выполнены отверстия, при этом кольца плавающего типа снабжены прорезями для подвода приводной среды через отверстия в полом поршне в его внутреннюю полость.