ВОДЯНОЙ НАСОС С НОЖНЫМ ПРИВОДОМ Российский патент 1998 года по МПК F04B9/14 

Изобретение относится к технике насосостроения, в частности, к группе насосов, приводимых в действие мускульной силой.

Известен насос с мускульным приводом (патент ФРГ N 2820833, кл. F 04 B 33/02, 1978), содержащий установленный на основании корпус, цилиндр, в котором расположен жестко связанный с корпусом поршень с образованием рабочей камеры, и ножную педаль, установленную в корпусе на оси и кинематически подключенную к цилиндру с возможностью возвратно-поступательного перемещения последнего, при этом рабочая камера сообщена через всасывающий и нагнетательный клапаны с источником перекачиваемой жидкости и потребителем.

Наиболее близким к изобретению является насос с мускульным приводом, соединяющий цилиндр, установленный в корпусе горизонтально и снабженный двумя проточными трубчатыми направляющими, установленными в цилиндре при помощи уплотнений и жестко связанных с двух сторон с поршнями с образованием дополнительной рабочей камеры, и двумя поворотными коромыслами, установленными с двух сторон цилиндра на оси с возможностью поочередного взаимодействия концов коромысел с ножной педалью, а основная и дополнительная рабочие камеры сообщены с источником перекачиваемой жидкости и потребителем через всасывающие проточные трубчатые направляющие (SU, а.с. 1613675, кл. F 04 B 9/14, 1990).

Основными недостатками прототипа являются сложность конструкции, недостаточная производительность эксплуатации ввиду применения лишь одной педали.

Технической задачей изобретения является достижение высокой производительности при перекачивании воды от источника к потребителю (водоприемнику) за счет мускульной силы ног без больших затрат физического труда.

Этот технический результат достигается тем, что насос, включающий раму, цилиндро-поршневую, клапанную, всасывающую и нагнетательную системы, а также приводную систему, выполненную в виде коромысла с педалью, дополнительно снабжен вторым цилиндром и стойкой, всасывающая система дополнительно снабжена стаканом, установленным на ее выходе, и наконечником с обратным клапаном и фильтром, подсоединенным к ее входу.

Клапанная система выполнена в виде задвижки, управляющего трехлопастного винта, прижимного диска с просечками для прохода воды, оси, а также осевого упора и ограничителем сектора вращения задвижки, запрессованных в дно нижних крышек цилиндров.

Приводная система снабжена дополнительной педалью, причем обе педали шарнирно закреплены на концах коромысла, вращающегося относительно центральной оси и шарнирно связанного шатунами с поршнями цилиндров.

На фиг. 1 представлен общий вид насоса, вид спереди; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид слева.

Насос включает раму 1, два цилиндра 2, жестко закрепленных на раме, вращающееся относительно центральной оси 3 коромысло 4 с шарнирно закрепленными на концах педалями 5, вращающимися в определенных пределах относительно закрепленных на концах коромысла осей 6 и остающихся под ногой человека всегда в горизонтальном положении, два поршня 7 с поршневыми кольцами, связанных шатунами 8 с концами коромысла, клапанную систему в каждом цилиндре, системы всасывания и нагнетания воды 9 и 10 соответственно, систему, позволяющую ускорить вывод насоса в рабочий режим, съемную стойку 11, позволяющую человеку, стоящему на педалях, сохранять устойчивость.

Клапанная система состоит из клапанной задвижки 12, управляющего трехлопастного винта 13, прижимного диска с просечками для прохода воды 14, оси 15, осевого упора 16 и ограничителей сектора вращения клапанной задвижки 17, запрессованных в дно нижней крышки цилиндра 18, имеющей всасывающее 19 и нагнетательное отверстие 20.

Клапанная задвижка и винт крепятся на оси в ее четырехгранной части и вращаются синхронно с осью в ограниченном секторе в ту или иную сторону в зависимости от направления движения воды (при ее отсутствии в начальный момент - воздуха) в цилиндре, определяемого совершаемыми циклами - всасывание или нагнетание.

Клапанная задвижка 12 имеет на своих плоскостях окна для снижения динамических нагрузок и снижения парусности (сопротивления вращению), окно 21 на цилиндрической поверхности, прикрывающей всасывающее отверстие 19, резиновую пластину 22 на этой поверхности, герметизирующую закрытие всасывающего отверстия при нагнетательном цикле.

Система ускорения вывода насоса в рабочий режим используется, когда осуществляется засасывание воды с применением длинного всасывающего шланга 23 (например, при засасывании воды с глубины нескольких метров и (или) значительной отдаленности от места установки насоса. Эта система включает в себя наконечник 24 с обратным клапаном и фильтром, к которому прикрепляется конец всасывающего шланга 23, и стакан 25 с герметически закрываемой крышкой 26, устанавливаемой в верхней части всасывающей системы.

Всасывающая и нагнетательная система представляет собой соединение резиновых металлических или пластмассовых патрубков, позволяющих соединить всасывающие и нагнетательные выходы цилиндров с одним всасывающим 23 и одним нагнетательным 27 шлангами.

Верхние крышки цилиндров 28 снабжены манжетами 29 для предотвращения попадания грязи в надпоршневую часть цилиндров 2.

Описываемый насос работает следующим образом.

Насос размещается в возможной близости от источника воды. В земле вырывается прямоугольная яма, укрепляемая досками или ящиком без верхней крышки, глубиной около 30 см, так, чтобы в нее свободно опустились цилиндры, а горизонтальная часть рамы легла на ее края на уровне земли.

Если имеется необходимость ускорить выход насоса в рабочий режим конец всасывающего шланга 23 соединяют с наконечником 24, затем всасывающий и нагнетательный шланги опускаются соответственно в источник и приемник воды и система через стакан 25 заполняется водой. После этого крышка стакана 26 плотно закручивается. Далее человек, держась за стойку 11, встает одной ногой на педаль 5, опускания ее вниз до упора, и, перенеся на нее вес своего тела, ставит другую ногу на свободную педаль. Перенося вес тела на другую ногу, опускает вторую педаль вниз до упора, затем опять - первую с повторами названных циклов в наиболее подходящем для человека ритме.

Клапанные системы в обоих цилиндрах 2, независимо от их первоначального состояния, уже в первом цикле приходит в нужное противофазное положение; в цилиндре, в котором поршень 7 идет вверх (всасывание) винт 13 повернет клапанную задвижку 12 так, что всасывающее отверстие 18 откроется, а нагнетательное 19 - закроется. В другом цилиндре, - наоборот (цикл нагнетание), всасывающее отверстие закроется, а нагнетательное - откроется.

Таким образом, клапанная система, работая синхронно с цилиндрами, обеспечивает надежную работу насоса.

Водяной насос предназначен для обеспечения водой процессов изготовления бетонных строительных деталей и выполнения строительных работ при индивидуальном строительстве, для нужд индивидуального сельскохозяйственного производства, в частности, полива сада или огорода, для домашнего хозяйства и т. п. Насос включает в себя раму 1, два цилинддра с поршнями и клапанными системами 2, две ножные педали 5, коромысло 4, всасывающую 9 и нагнетательную 10 системы, систему, ускоряющую выход насоса в рабочий режим 23, 24, стойку 11 для придания устойчивости человеку, работающему на насосе. Достигается выокая производительность при перекачивании воды от источника к потребителю за счет мускульной силы ног без больших затрат физического труда. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Водяной насос с ножным приводом, включающий раму, цилиндрово-поршневую, клапанную, всасывающую и нагнетательную системы, а также приводную систему, выполненную в виде коромысла с педалью, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен вторым цилиндром и стойкой, всасывающая система дополнительно снабжена стаканом, установленным на ее выходе, и наконечником с обратным клапаном и фильтром, подсоединенным к ее входу. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что клапанная система выполнена в виде задвижки, управляющего трехлопастного винта, прижимного диска с просечками, оси, а также осевого упора и ограничителей сектора вращения задвижки, запрессованных в дно нижних крышек цилиндров. 3. Насос по пп.1 и 2, отличающийся тем, что приводная система снабжена дополнительной педалью, причем обе педали шарнирно закреплены на концах коромысла, вращающегося относительно центральной оси и шарнирно связанного шатунами с поршнями цилиндров.