МЕМБРАННЫЙ ГИДРОПНЕВМОПРИВОДНОЙ НАСОС Российский патент 1996 года по МПК F04B43/06 

Изобретение относится к насосостроению, касается пневмогидроприводных насосов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для подачи различных текучих сред.

Известен пневмогидроприводной насос, содержащий приводной цилиндр, разделенный на две приводные полости поршнем, связанным с вытеснителем насосной камеры, имеющий распределитель с двумя управляющими магистралями, каждая из которых сообщена с одной из приводных полостей цилиндра каналом, содержащим управляемый нормально закрытый клапан, взаимодействующий с поршнем в его крайних положениях [1]
Недостатком данного насоса является ненадежная схема управления реверсированием, что обусловлено наличием встроенных в каналы управляющих магистралей нормально закрытых клапанов, а также непроизводительные потери рабочего тела при всасывании перекачиваемой среды в насосную камеру, что приводит к значительному снижению КПД. Наличие в схеме управления реверсированием элементов, механически взаимодействующих друг с другом, снижает надежность насоса.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа мембранный гидроприводной насос, содержащий связанный штоком мембраны, отделяющие насосные камеры от приводных, двухпозиционный распределитель, выполненный в виде поршня, установленного в корпусе, имеющем кольцевые камеры вокруг штока с образованием двух полостей [2]
Недостатком такого насоса является конструктивная сложность клапанной системы, обусловленная наличием вспомогательных линий, обеспечивающих в двух определенных положениях поршня соединение главного входа с одной стороной запорно-регулирующего элемента и соединения второй стороны запорно-регулирующего элемента с главным выходом. В результате этого насос имеет значительные размеры и большую материалоемкость.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является упрощение конструкции клапанной системы и снижение материалоемкости насоса.

Это достигается тем, что в мембранном гидропневмоприводном насосе, содержащем связанные штоком мембраны, отделяющие насосные камеры от приводных, двухпозиционный распределитель, выполненный в виде поршня, установленного в корпусе, имеющем кольцевые камеры вокруг штока, с образованием двух полостей, кольцевых камер вокруг штока выполнено три, в штоке выполнены две пары радиальных каналов, соединенных несообщающимися осевыми каналами, при этом одна из кольцевых камер постоянно соединена со сливом, а две других через радиальные каналы штока связаны управляющими магистралями с полостями поршня и сливом для попеременного сообщения с приводными камерами.

На чертеже показан описываемый насос.

В крышках 1 насоса установлены мембраны 2, 3, связанные между собой штоком 4 и отделяющие насосные камеры 5 и 6 от приводных камер 7 и 8. В штоке выполнены две пары радиальных каналов 9 и 10 и осевые каналы 11 и 12, сообщающие кольцевые камеры 13 и 14 с управляющими магистралями 16 и 17, с приводными камерами 7 и 8 и кольцевой камерой 18, соединенной с каналом слива 19. Поршень 20 образует в корпусе 15 управляющие полости 21 и 22, соединенные с управляющими магистралями 16 и 17. Корпус снабжен каналом подвода рабочего тела 23 и каналами 24 и 25, сообщенными с приводными камерами 7 и 8.

При подаче рабочего тела под давлением в канал подвода 23, оно через канал 42 поступает в приводную камеру 7, смещая мембраны 2 и 3 со штоком 4 влево. Из приводной камеры 8 в это время рабочее тело уходит через каналы 25 и 19 на слив. При подходе мембранного блока, образованного мембранами 2 и 3 и штоком 4, к левому крайнему положению один из радиальных каналов 9 выходит в приводную камеру 7 и, через осевой канал 11 и второй радиальный канал 9, рабочее тело поступает в кольцевую камеру 13, далее через управляющую магистраль 16 в полость 21 поршня, при этом давление в ней растет и поршень 20 перебрасывается в правое положение. При этом рабочее тело из полости 28 поршня через управляющую магистраль 17 поступает в кольцевую камеру 14, связанную со сливом 19 через пару радиальных каналов 10, осевой канал 12 и кольцевую камеру 18, а приводная камера 8 насоса через канал 25 подключается к каналу подвода рабочего тела 23, тогда как приводная камера 7 насоса через канал 27 сообщается с каналом слива 19. При этом мембранный блок насоса начинает движение вправо и при подходе в крайнее правое положение через систему радиальных каналов 10, осевого канала 12, кольцевую камеру 14 и управляющую магистраль 17 осуществляется переключение поршня, реверсирующего ход мембранного блока в левое положение. Далее цикл повторяется.

При возвратно-поступательном движении мембранного блока перекачиваемая жидкость периодически всасывается в насосные камеры 5 и 6 и нагнетается из них потребителю.

Вне зависимости от величины подаваемого давления рабочего тела, мембранный блок всегда делает полный ход, что достигается применением схемы управления, где переключение происходит в крайних положениях штока за счет подачи рабочего тела из приводных камер через две пары радиальных каналов, соединенных двумя несообщающимися осевыми, две кольцевые камеры и управляющие магистрали в полости поршня, а сброс производится через третью кольцевую камеру, постоянно соединенную со сливом.

Таким образом отпадает необходимость во вспомогательных линиях в клапанном корпусе, что упрощает конструкцию клапанной системы и позволяет сделать насос компактнее и менее материалоемким.

Использование: в насосостроении, касается пневмогидроприводных насосов. Сущность изобретения: содержит корпус, приводные и насосные камеры, разделенные мембраной. Камеры соединены штоком с двумя парами радиальных и двумя несообщающимися осевыми каналами. В корпусе соосно штоку имеются три кольцевые камеры и поршень, образующий две полости. Одна из кольцевых камер постоянно соединена со сливом, а две другие совместно с радиальными и осевыми каналами выполняют роль каналов управления для попеременного сообщения полостей поршня через управляющие магистрали с приводными камерами мембранного блока и со сливом, осуществляя функцию управления. 1 ил.

Мембранный гидропневмоприводной насос, содержащий связанные штоком мембраны, отделяющие насосные камеры от приводных, двухпозиционный распределитель, выполненный в виде поршня, установленного в корпусе, имеющем кольцевые камеры вокруг штока, с образованием двух полостей, отличающийся тем, что кольцевых камер вокруг штока выполнено три, в штоке выполнены две пары радиальных каналов, соединенных несообщающимися осевыми каналами, при этом одна из кольцевых камер постоянно соединена со сливом, а две других через радиальные каналы штока связаны управляющими магистралями с полостями поршня и сливом для попеременного сообщения с приводными камерами.