ПНЕВМО- ИЛИ ГИДРОПРИВОДНОЙ НАСОС Российский патент 1996 года по МПК F04B43/06 

Изобретение относится к области транспортирования водных суспензий взрывчатых веществ, промышленных и сточных вод в снаряжательной промышленности, в производстве получения взрывчатых веществ и может применяться в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен растворонасос СО-100 для подачи раствора по трубам (Королев К. М. Справочник молодого машиниста бетонрастворосмесителей и бетонорастворонасосных установок. М. Высшая школа 1982), в котором имеется рабочая камера с всасывающим и нагнетательным клапанами и приводная камера, отделенная от рабочей камеры диафрагмой. В приводной камере в пространство между диафрагмой и скалкой (рабочий орган) заливается жидкость. В качестве привода для рабочего органа используется электродвигатель, вращение которого преобразуется в возвратно-поступательное движение скалки с помощью кривошипно-шатунного механизма. Совершая возвратно-поступательные движения, скалка взаимодействует посредством жидкости на диафрагму. Диафрагма, в свою очередь, взаимодействует с транспортируемым материалом, который поступает в рабочую камеру через всасывающий клапан и выдавливается диафрагмой через нагнетательный клапан. К недостаткам вышеописанного насоса относятся:
сложность конструкции привода с кривошипно-шатунным механизмом;
наличие открытых трущихся частей исключает возможность его применения для транспортировки суспензий взрывчатых веществ;
нет возможности регулирования производительности.

Известен также гидро- или пневмоприводной насос (авт. св. СССР N 534583, кл. F 04 B 43/06, прототип), содержащий две оппозитно расположенные спаренные приводные камеры, сообщенные каналами с источником давления, и рабочие камеры, снабженные сильфонными вытеснителями, подвижные торцы которых связаны между собой общим штоком.

Приводные и рабочие камеры попарно отделены друг от друга общей неподвижной перегородкой с осевым отверстием для прохода штока и средствами для его уплотнения, а упомянутые каналы приводной камеры также размещены в указанной перегородке. К недостаткам гидро- и пневмоприводного насоса относятся:
циклические нагрузки, действующие на сильфон-вытеснитель, отрицательно сказываются на срок его службы;
исключается возможность транспортирования суспензий, содержащих абразивные материалы вызывающие быстрый выход из строя сильфона;
при выходе из строя сильфонного вытеснителя, суспензия взрывчатых веществ поступает на трущиеся металлические поверхности штока, что может привести к аварии.

Целью данного изобретения расширение области применения насоса, повышение безопасности транспортирования взрывоопасной среды, повышение производительности и уровня давления транспортируемой среды. Цель достигается тем, что в насосе на штоке, соединяющем приводные камеры, установлены два комбинированных поршня, выполненных из жесткого материала с уплотнениями и закрепленных на них эластичных, например фторопластовых, наконечников.

Поршни, выполненные из жестких материалов, находят широкое применение в технике, например в поршневых компpессорах, двигателях внутреннего сгорания, пневмоцилиндрах и т.д. В названных устройствах поршни выполняют роль рабочего органа и в качестве уплотнений используются металлические кольца, манжеты, сальники и т.д. Однако в таких поршнях не исключено защемление продукта между трущимися металлическими поверхностями.

В предлагаемом комбинированном поршне эластичный наконечник является дополнительным уплотнительным устройством к имеющимся уплотнениям на жестком поршне и предотвращает попадание частиц взрывчатых веществ в зону действия жесткого поршня. Эластичный наконечник также является центрирующим устройством для жесткой части поршня.

На чертеже изображен общий вид насоса. Насос содержит корпус 1 с перегородкой 2, в которой размещены каналы 3 для подвода рабочей среды. Через перегородку 2 проходит шток 4, на концах которого установлены поршни 5 с эластичными наконечниками 6. Приводные камеры 7 и рабочие камеры 8 разделены между собой диафрагмой 9.

В приводных камерах 7 имеется по два отверстия 10 для заполнения ее водой и слива воды. В рабочей камере 8 расположены всасывающие клапаны 11, объединенные коллектором 12, и нагнетательные клапаны 13, объединенные коллектором 14.

Работает насос следующим образом.

Перед пуском в работу заливают воду в приводные камеры 7. Устанавливают необходимое давление в пневмо- или гидросистеме и включают насос. Рабочая среда по каналам 3 попеременно поступает в приводные камеры 7. Шток 4 с поршнями 5 и наконечниками 6 совершает возвратно-поступательные движения, воздействуя на воду в приводной камере 7, которая в свою очередь воздействует на диафрагму 9. Диафрагма 9 попеременно создает разрежение и нагнетание в рабочей полости 8, в результате чего всасывающие 11 и нагнетательные 13 клапаны открываются и закрываются, пропуская или запирая транспортируемую среду. Вход транспортируемой среды осуществляется через коллектор 12, а выталкивание ее производится через коллектор 14.

Пневмо- или гидроприводной насос может работать как погружной насос, непосредственно устанавливаться в транспортируемую среду, например фильтр-ловушку или отстойник. Насос может также работать как самовсасывающий. Высота всасывания насоса 0-6 м и зависит от температуры, вязкости транспортируемой среды и от размера всасывающей трубы.

При использовании в качестве рабочей среды сжатый воздух, его выхлопы могут быть направлены на барботирование транспортируемой среды. Величина давления транспортируемой среды регулируется величиной давления рабочей среды и соотношением величин площадей диафрагмы и поршня.

Производительность насоса регулируется частотой пульсации поршней, а также диаметром и величиной хода поршней.

В настоящее время разработаны рабочие чертежи на насос, изготовлен и опробован опытный образец насоса в условиях экспериментального производства. Отработка показала хорошее совпадение расчетных и экспериментально полученных данных.

Предлагаемый насос позволяет ликвидировать ручной труд при очистке фильтр-ловушек и отстойников, улучшить санитарию и гигиену труда. Применяют насос в технологических процессах (взамен громоздкого центробежного насоса, разработанного ДНИХТИ), связанных с транспортированием водных суспензий взрывчатых веществ.

Использование: для транспортирования водных суспензий взрывчатых веществ. Сущность изобретения: две оппозитно расположенные спаренные приводные камеры разделены с рабочими камерами диафрагмой и отделены друг от друга общей перегородкой с осевым отверстием для штока и каналами, сообщенными с источником давления. На штоке, соединяющем приводные камеры, установлены два комбинированных поршня, выполненных из жесткой с уплотнениями части и закрепленного на ней пластичного наконечника. 1 ил.

Пневмо- или гидроприводной насос, содержащий две оппозитивно расположенные спаренные приводные камеры, разделенные с рабочими камерами диафрагмой и отдаленные друг от друга общей перегородкой с осевым отверстием для штока и каналами, сообщенными с источником давления, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения насоса, повышения производительности безопасности и уровня давления транспортируемой среды, в нем, на штоке, соединяющем приводные камеры, установлены два комбинированных поршня, выполненных из жесткой с уплотнениями части и закрепленного на ней эластичного наконечника.