Насос Советский патент 1983 года по МПК F04B43/73 F04B1/04 

11 Изобретение относится к насосостроению, в частности к насосам с эластичными рабочими органами, которые в качестве, рабочей жидкости используют негорючие маловязкие водные эмульсии. Известен насос, содержащий разделенные мембраной рабочу ю и приводную камеры, первая из которых имеет корпус с крышкой, а вторая - гильзу и плунжер, связанный с приводрм возвратно-поступательного движения, и контур, принудительной циркуляции жидкости приводной камеры известном насосе приводная камера заполнена минеральным маслом, что существенно повышает ресурс плун жерной пары насоса, однако постоянны подвод энергии, особенно в насосах , с высокочастотным приводом, приводит к нагреву жидкости в приводной камере. Для устранения нагрева в известном насосе применена принудительная циркуляция жидкости в приводной камере, однако возникающее, при этом предварительное напряженное состояние мембраны, что существенно снижае срок ее службы, а при определенных соотношениях камер, не всегда обеспечивает эффективный отвод тепла из приводной камеры, что также долговечность насоса. Цель изобретения - повышение долговечности насоса путем принудительного охлаждения жидкости в приводной камере. Эта цель достигается тем, что в насосе, содержащем рабочую и приводную камеры, первая из которых имеет корпус с крышкой, а вторая - гильзу и плунжер, связанный с приводом возвратно-поступательного движения, и контур принудительной циркуляции жид кости приводной камеры, в корпусе рабочей камеры выполнена расточка с образованием дополнительной полости, соединенной тангенциально расположен ными щелями с рабочей камерой, а гил за приводной камеры снабжена трубчаг тым элементом, примыкающим к ее торц со стороны мембраны и размещенным в дополнительной полости при этом мемб рана подпружинена относительно крышки корпуса рабочей камеры и трубчато го элемента с образованием колебател ной системы, собственная частота которой -равна частоте возмущения приво да плунжера. 182 Кроме того, мембрана выполнена многослойной: с центральными слоями из непроницаемого для жидкостей эластомерного материала и периферийными /13 ячеистого пористого материала. Трубчатый элемент выполнен из теплопроводящего материала. На фиг. 1 изображен насос, продольный разрез; на фиг. 2 - качающий узел насоса, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. k - разрез Б-Б на фиг, 2; на фиг, 5 узел крепления мембраны, разрез; на фиг, 6 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - узел I на фиг. 5Насос содержит корпус 1 , разделенные мембраной 2 рабочую 3 и приводную k камеры, первая из имеет корпус 5 с крышкой 6, а вторая - гильзу 7 и плунжер 8, связанный через башмак 9 с- приводом возвратно-поступательного движения, в виде эксцентрикового вала 10. В корпусе 5 рабочей камеры 3 выполнена расточка 11 с образованием дополнительной полости 12, соединенной тaнгeнциaJlьнo расположенными щелями -13с рабочей камерой 3 образуя завихритель потока рабочей жидкости. Гильза 7 приводной камеры k снабжена трубчатым элементом 1 из теплопроводного материала, например из меди или ее сплавов, примыкающим к ее торцу со стороны мембраны 2 и размещенным в дополнительной полости 12. Мембрана 2 снабжена жестким центром 15, выполнена многослойной, с центральными слоями 1б из непроницаемого для жидкостей эластомерного материала и периферийными слоями 17 из ячеистого пористого материала. Мембрана 2 пружинами 18 и 19 подпружинена относительно крышки 6 корпуса 5 рабочей камеры 3 и трубчатого элемента k с образованием колебательной системы, собственная частота которой равна частоте возмущения привода плунжера 8. Предварительное натяжечие пружин 18 и 19 обеспечивается винтом 20. Насос имеет контур принудительной циркуляции жидкости приводной камеры k, включающий емкость 21 с жидкостью, например минеральным маслом, обратный 22 и предохранительный 23 клапаны, емкостью может служить и полость корпуса 1. Насос имеет клапанное распределение рабочей жидкости, осуществляемое всасывающим 2k и нагнетательным 25 31 клапанами, сообщающими рабочую камеРУ. 3 со всасыващим 26 и нагнетательным27 коллекторами. Насос работает следующим образом. При вращении приводного эксцентрикового вала 10 плунжерам 8 сообщается возвратно-поступательное движение, что приводит к периодическому увеличению и уменьшению объема приводной k и рабочей 3 камер. При увеличении объема приврднор камеры происходит ; одновременное заполнение рабсгчей ка;меры 3 через всасывающий клапан 2k жидкостью под избыточным давлением, развиваемым подпиточным насосом (не показан), подключенным к всасывающему коллектору 26, и подпитка приводной камеры через обратный клапан 22 из емкости 21. При уменьшении объема приводной камеры 4 давление жидкости в ней увеличивается и воздействует на мембрану 2, передавая через нее-количество движения рабочей жидкости в рабочей камере 3, в резул тате чего жидкость из рабочей камеры 3 через нагнетательный клапан 2Б вытесняется § коллектор 27 и далее г к потребителю. В случае повышения давления в приводной каме| е t сверх заданного избыток жидкости через предохранительный клапан 23 перепускается в емкость 21. Поскольку при работе нйсоса жидкость в приводной камере подвергается циклической нагрузке, неминуем ее на грев . 18 Отвод тепла, выделяющегося в приводной камере 4, осуществляется рабочей жидкостью в дополнительной полости 12, омывающей трубчатый 1(, при этом, поскольку рабочая жидкостыпри каждом цикле насоса обновляется, а поток ее в рабочей камере завихряется по выходе из щелей 13, происходит интенсивный теплообмен между приводной камерой и жидкостью в рабочей камере. . В процессе работы насоса, из-за попадания пузырьков воздуха в рабочую камеру и пульсаций давления в слоях жидкости, примыкающих к мембране, вдзникают флуктуационные пульсации давления, что отрицательно сказывается на стойкости мембраны 2. В данном ласосе выполнение мембраны многослойной , в частности выполнение ее периферийных слоев из ячеистого пористого материала, например из синтетической объемной ткани, повышает ее стойкость, поскольку периферийные . слои мембраны удерживают в своих порах омывающую мембрану жидкость, создавая тем самым буферную зону, защищающую центральные слои, от разрушения . Таким образом предлагаемый насос обеспечивает существенное повышение его долговечности, что обусловлено принудительным охлаждением жидкости в приводной камере и увеличением стойкости мембраны.

5

.

.сриг.)

(рие.

12

13

19

тМ2Ш2/

ff 20

сраг.д

y-js

Срие.В

1. НАСОС, содержа ций раэде.ленные мембраной рабочую и приводную камеры, первая из которых имеет корпус с крышкой, а вторая - гильзу и плунжер, связанный с приводом возвратно-поступательного движения, и контур принудительной циркуляции жидкости приводной камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем принудительного охлаждения шщкос7и приводной камеры, в корпусе рабочей выполнена расточка с образова нием.дополнительной полости, соединенной тангенциально расположенными щелями с рабочей камерой, а гильза приводной камеры снабжена трубчатым элементом, примыкающим к ее торцу со стороны мембраны и размещенным в дополнительной полости, при этом мембрана подпружинена относительно крышки корпуса рабочей камеры и трубчатого элемента с образовйнием колебательной системы, собственная частота которой равна частоте возмущения привода плунжера. 2.Насос по п. 1, отли чаюi щий с я тем, что мембрана выпол(О нена многослойной: с центральными слоями из непроницаемого для жидкостей эластомерного материала и периферийными из ячеистого пористого материала. 3.Насос попп. 1и2,отличающийся тем, что трубчатый элемент выполнен из теплопроводяще,го CAD материала. to to