ОБЪЕМНЫЙ НАСОС-ДОЗАТОР С РЕГУЛИРУЕМОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ Российский патент 1996 года по МПК F04B13/00 

Изобретение относится к устройствам перекачки жидких веществ, преимущественно вязких и пастообразных, и может быть использовано в насосостроении, пищевой, химической, фармацевтической и др. отраслях промышленности, где требуется автоматизация и регулировка производительности процессов перекачки.

Известен поршневой насос двойного действия (Заявка ФРГ 1528388, кл. F 04 B 7/06, 1972), который содержит плунжер, скользящий в цилиндрической камере корпуса насоса и имеющий наклонную канавку, через которую он взаимодействует с элементом ведения роликом, закрепленным на корпусе насоса.

Недостатком данного насоса является невозможность механической регулировки его производительности
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является плунжерный насос, содержащий вращающийся и движущийся возвратно-поступательно плунжер, в котором выполнена наклонная канавка. Плунжер имеет каналы, которые при его сложном движении поочередно сообщают камеру насоса с каналами подвода и отвода продукта. Приводимый в движение от вала вращения через подвижную муфту плунжер движется по траектории, которую обеспечивает цилиндрическая поверхность камеры и элемент ведения шарик, кинематически замыкающийся с наклонной канавкой в плунжере. Шарик закреплен в направляющей, положение которой относительно корпуса насоса определяет величину хода плунжера, от которого зависит величина подачи насоса и его производительность. При регулировке хода плунжера направляющая с шариком вращается и фиксируется относительно корпуса насоса, при этом шарик приближается к наклонной канавке плунжера или удаляется от нее в продольной плунжеру плоскости.

Недостатком аналога является ограниченность диапазона регулирования производительности насоса, а также высокое трение в паре шарик-наклонная канавка.

Технической задачей изобретения является расширение диапазона регулирования производительности насоса.

Это достигается тем, что элемент ведения, взаимодействующий с наклонной канавкой плунжера, выполняется в виде ролика, который устанавливается на корпусе насоса с возможностью перемещения и фиксации в любом месте по окружности, концентричной плунжеру и лежащей в одной радиальной ему плоскости.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, в разрезе; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 с цилиндрической камерой 2 и каналами 3 и 4 соответственно для подвода и отвода продукта, расположенными противоположно и соосно друг другу. В камере 2 размещен с возможностью скольжения в ней плунжер 5, на внешней поверхности которого имеется наклонная канавка 6, в которую входит ролик 7. Ролик имеет ось вращения, направленную радиально плунжеру 5, и установлен на корпусе с возможностью перемещения и фиксации на нем в любом месте по окружности, концентричной плунжеру и лежащей в одной радиальной ему плоскости. На левом конце плунжера 5 имеется продольный паз 8, в который входит палец 9 вала 10 привода вращения (привод не показан). На правом конце плунжера 5 имеется радиальный канал 11, выполненный на глубину до плоскости, проходящей через края каналов 3 и 4, длина канала не менее величины осевого хода плунжера 5. Канал 11 соединяется с осевым каналом 12, выходящем на правый торец плунжера 5. Стопорный винт 13 служит для фиксации выбранного положения ролика 7 относительно корпуса.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 10 палец 9 передает вращение через паз 8 плунжеру 5, который совершает вращение и продольное перемещение в камере 2. Продольное перемещение плунжера 5 обеспечивается при обкатывании наклонной канавки 6 по ролику 7, при этом палец скользит вдоль паза 8. Вращение плунжера 5 приводит к поочередному открыванию или закрыванию каналов 3 и 4 в момент их пересечения краями канала 11, а поступательное движение плунжера 5 в пределах осевого шага канавки 6 к созданию разрежения или избыточного давления в замкнутом конце камеры 2. При этом движение продукта в насосе происходит по каналам 11, 12 и только поочередно по одному из каналов 3 или 4, которые перекрываются периферийной цилиндрической поверхностью плунжера 5.

Максимальная производительность насоса обеспечивается в том числе, когда положение ролика 7 обеспечивает крайнее положение плунжера 5 (левое или правое) при перекрытых каналах 3 и 4. При работе насоса с другим положением ролика 7 относительно корпуса будет происходить перераспределение перекачиваемого продукта из канала отвода в канал подвода, при этом величина всасываемых и вытесняемых доз за один оборот вала 10, оставаясь постоянной, будет складываться из величин продукта, проходящего через оба канала 3 и 4. Положение ролика 7 на корпусе 1 определяет соотношение этих величин продукта.

Возможны такие положения ролика 7 на корпусе, при которых за один оборот вала 10 насос будет всасывать и вытеснять через канал 3 или 4 равное количество продукта (нулевая производительность). Возможны положения ролика 7 на корпусе 1, при которых насос поменяет направление перекачки при неизменном направлении вращения вала 10.

Устройство работает следующим образом.

Вращение вала 10 приводит к передаче вращающего момента от него через палец 9 по пазу 8 плунжеру 5, который, обкатываясь канавкой 6 по ролику 7, совершает комбинированное движение, вокруг продольной оси камеры 2 и вдоль нее влево. При этом движении открывается канал 3 и в камере 2 создается разрежение и всасывание в нее перекачиваемого продукта через каналы 3, 11 и 12. Когда вал 10 совершит пол-оборота, плунжер 5 переместиться в крайнее левое положение и перекроет канал 3. На этом процесс всасывания продукта прекратится.

Дальнейшее вращение вала 10 приводит к движению плунжера 5 вокруг продольной оси камеры 2 и вдоль нее вправо. При этом движении открывается канал 4 и в камере 2 создается избыточное давление, вытесняющее перекачиваемый продукт через каналы 12, 11 и 4. Когда вал 10 совершит полный оборот, процесс вытеснения продукта завершится и элементы устройства займут изображенное на фиг. 1 и 2 положение. Дальнейшее вращение вала 10 приведет к повторению указанных процессов.

Использование: для перекачки вязких и пастообразных веществ. Сущность изобретения: плунжер размещен в замкнутой с одного конца цилиндрической камере корпуса с возможностью скольжения и имеет каналы, сообщающие камеру с ее каналами подвода и отвода продукта и наклонную канавку. Плунжер связан подвижно с приводным валом вращения и с корпусом - через элемент ведения. Элемент установлен на корпусе и кинематически замыкается с наклонной канавкой. Элемент выполнен в виде ролика и установлен с возможностью перемещения и фиксации на корпусе в любом месте по окружности, концентричной плунжеру и лежащей в одной радиальной ему плоскости. 2 ил.

ОБЪЕМНЫЙ НАСОС-ДОЗАТОР С РЕГУЛИРУЕМОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ, содержащий корпус с замкнутой с одного конца цилиндрической камерой, имеющий канал подвода и канал отвода продукта, плунжер, размещенный в ней с возможностью скольжения и имеющий каналы, сообщающие камеру с ее каналами, и наклонную канавку, связанный подвижно с приводным валом вращения и с корпусом через элемент ведения, установленный на корпусе и кинематически замыкающийся с наклонной канавкой, отличающийся тем, что элемент ведения выполнен в виде ролика и установлен с возможностью перемещения и фиксации на корпусе в любом месте по окружности, концентричной плунжеру и лежащей в одной радиальной ему плоскости.