ОБЪЕМНЫЙ НАСОС Российский патент 2020 года по МПК F04B19/22 

Изобретение относится к насосостроению, в частности к объемным насосам, и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачки всевозможных текучих сред.

Известен объемный насос (а.с. СССР №1793099, МКИ: F04B 19/20), содержащий корпус с боковыми крышками, в котором с образованием герметичных насосных камер в виде взаимно контактирующих между собой пластин с всасывающими и нагнетательными клапанами, валики, привод в виде штока, соединенный с шарниром пластин.

Однако такой насос имеет недостатки при перекачивании в виду его сложных конструктивных особенностей, как следствие, короткий его срок эксплуатации.

Техническим решением предлагаемого изобретения является упрощение конструкции.

Упрощение конструкции достигается, когда рабочий орган выполнен из двух шарнирно взаимно соединенных между собой пластин, при этом противоположные концы пластин проходят по криволинейным канавкам во внутренних поверхностях торцевых поверхностей крышек насоса, причем шток жестко соединен с осью шарнира.

Выполнение рабочего органа из двух шарнирно соединенных пластин, противоположные концы которых проходят через криволинейные канавки в торцевых крышках, при этом шток жестко соединенный с осью шарнира, позволяет упростить и улучшить конструкцию объемного насоса и, как следствие, повысить надежность при перекачивании текучих сред.

Жесткое соединение штока с шарниром предотвращает разбалтывание пластин и усиливает их конструкцию в процессе перекачивания жидкости. Перемещение свободных концов шарнира по центру прямолинейных канавок в крышах, позволяет устойчиво перемещаться шарниру и, соответственно, рабочим пластинам, что повышает надежность насоса.

Радиус кривизны Г канавки в основном равен высоте пластины h: при большем радиусе увеличивается материалоемкость насоса, при меньшем радиусе - насос неработоспособен.

Свободные стороны пластин, перпендикулярные торцевым крышкам, снабжены втулками на всю длину корпуса в виде роликов, герметично контактирующих с поверхностями корпуса насоса, которые, в свою очередь, создают герметичность двух насосных камер.

Предусмотренные ребра жесткости на пластинках предотвращают при перекачивании некоторых плохо текучих жидкостей, при максимально допустимых давлениях внутри камеры сгибанию-разгибанию или даже ломке пластин.

Установленные на противоположных сторонах на линии перемещения привода амортизаторы сглаживают удары при перемещении рабочих органов из одной крайности в другую. Амортизаторы могут быть изготовлены из упругих материалов, из пружины, резины, дополнительной герметичной емкости с жидкостью.

Расположение на корпусе соосно штоку цилиндра позволяет лучше перемещаться штоку и предотвращает вытеканию жидкости из рабочей камеры в месте выхода штока.

Рабочие пластины в поперечном сечении можно изготовить расширяющимися-сужающимися от оси шарнира к вершине пластин, что позволяет усилить радиальное расположение пластин в корпусе при каждом его периодическом перемещении каждого такта. Здесь тактом считается перемещение оси шарнира рабочего органа с одного углового конца корпуса к другому угловому концу корпуса. При этом следует учесть, что максимальное сечение расширенной пластины не должно превышать диаметра роликов, т.е. I≤d. Это все повышает надежность и усиливает конструкцию при перекачивании жидкости.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция намного проще в изготовлении.

Представленный насос может использоваться с реверсивным механизмом возвратно-поступательного движения с программным устройством пуска и остановки.

На фиг. 1 представлен общий вид объемного насоса; на фиг. 2 показана одна рабочая пластина с ребрами жесткости; на фиг. 3 - соединение штока с шарниром и рабочими пластинами в сечении расширяющимися-сужающимися от шарнира; на фиг. 4 - схематический вид насоса для расчета.

Объемный насос содержит корпус 1 с торцевыми крышками 2 (на фиг. 1 в разрезе показана только одна сторона торцевой крышки), в котором с образованием насосных герметичных камер А и Б с всасывающими 3, 5 и нагнетательными 4,6 клапанами, рабочий орган из двух шарнирно соединенных между собой пластин 7 и 8 с ребрами жесткости 14, противоположные концы пластин имеют выступы 9, которые в процессе перекачивания жидкости проходят через криволинейные канавки 10 и 11 с радиусом кривизны г на торцевых внутренних поверхностях крышек (представляется в виде вогнутых рельс), при этом шток 13 жестко соединен с шарниром 12. В угловых концах насоса установлены амортизаторы 15 и 16, выступ корпуса 20 амортизатора 15 соединен с цилиндром 17, сквозь которых проходит шток 13 и по центру крышек внутри насоса имеются прямолинейные канавки 18. Свободные стороны пластин, перпендикулярные боковым крышкам, снабжены втулками на всю длину корпуса в виде роликов 19. Цифра 8" указывает перемещение рабочей пластины 8 в процессе работы насоса. Свободные концы 21 шарнира 12 предназначены для прохода их по прямолинейным канавкам 18 в боковых поверхностях крышки.

Выступы 9 противоположных пластин могут заменяться концами оси ролика 19, перемещающиеся по канавкам 10 и 11.

При расчете изготовления насоса необходимо учитывать расстояние перемещения штока внутри насоса, которое составляет Это наглядно рассчитывается из фиг. 4, где углы и прямые NF и KM пересекаются под прямым углом в т. О, квадраты CFOK и OMDN равны между собой, то, соответственно из курса геометрии, расстояние перемещения штока

Насос работает следующим образом.

В исходном положении рабочие пластины 7 и 8 находится перпендикулярно друг к другу у одного угла корпуса (например, в области С) в контакте с одной из угловых поверхностей корпуса. При перемещении пластин из одного угла (С) к другому (D) происходит наполнение жидкостью в одну из насосных камер. При дальнейшем возвратно-поступательном движении штока 13 происходит всасывание через всасывающие 3 и 5 и нагнетание через нагнетательные 4 и 6 клапаны текучих сред. В дальнейшем процесс повторяется.

В начале первого процесса в исходном положении жидкости в насосе может вообще отсутствовать, только после первого-второго цикла он начнет работать в полную мощность, всасывая и нагнетая одновременно перекачиваемую жидкость.

Предлагаемый насос можно использовать также в качестве дозирующего устройства. При этом реверсивный механизм возвратно-поступательного перемещения с программным устройством пуска и остановки необходимо перепрограммировать на соответствующее объемное дозирование жидкости или ее весового дозирование. Здесь можно задать любой параметр объема или веса, любую скорость выдачи порций, соответственно, и производительность устройства.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к объемным насосам, и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачки всевозможных текучих сред. Насос содержит корпус с торцевыми крышками с криволинейными канавками внутри них, в котором с образованием насосных камер с всасывающими и нагнетательными клапанами установлен рабочий орган из двух шарнирно соединенных между собой пластин с ребрами жесткости и выступами. Шток жестко соединен с шарниром. На противоположных сторонах на линии перемещения привода установлены амортизаторы. Упрощается конструкция. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Насос, содержащий корпус с торцевыми крышками, в котором с образованием герметичных насосных камер с всасывающими и нагнетательными клапанами установлены рабочие органы, привод в виде штока, ролики, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен из двух шарнирно соединенных между собой пластин, противоположные концы которых имеют выступы и проходят по криволинейным канавкам на торцевых внутренних поверхностях крышек, при этом шток жестко соединен с шарниром.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что на пластинках предусмотрены ребра жесткости.

3. Насос по п. 1, отличающийся тем, что в противоположных сторонах на линии перемещения привода установлены амортизаторы.

4. Насос по п. 1, отличающийся тем, что на корпусе соосно штоку расположен цилиндр.

5. Насос по п. 1, отличающийся тем, что по центру крышек внутри насоса имеются прямолинейные канавки.