Насос Советский патент 1987 года по МПК F04B9/02 

t1

Изобретение, относится к насосост- роению, в частности к насосам, применяемым преимущественно в жидкостной хроматографии и отличающимся конструкцией устройств дня привода рабочего органа.

Целью изобретения является сокращение габаритов насоса, а также решение задач по остановке плунжера на все время переключения распределительного устройства и сокращению времени возврата плунжера в исходное положение после завершения такта, нагнетания

На фиг. 1 изображен насос, вид на переднюю панель; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг„ 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - вариант исполнения насоса с ускоренным возвратом плунжера в исходное положение.

Насос содержит корпус 1, закрепленный на нем рабочий цилиндр 2 и плун7кер 3, соединенные с образованием рабочей камеры А переменного объема, имеющей, входной 5 и выходной 6 каналы, приводной механизм возвратно поступательного движения плунжера 3, включающий электродвигатель (не показан) , датчики концевых положений плунжера (не показаны), соединительную муфту (не показана), редуктор, имеющий вал 7 с зубчатым колесом 8 и эксцентриком 9; выходящим за пределы корпуса 1, выходное звено в виде второго зубчатого колеса 10, шариковую винтовую передачу в виде связанного с выходным звеном редуктора кодового Винта 11, зафиксированного от осевого перемещения и установленного параллельно рабочему цилиндру 2 в кожухе 12, закрепленном на корпусе 1, и гайки 13, зафиксированной от вращения при помощи направляющей в виде продольных пазов 14, выполненных в кожухе 12, и соединенной с плунжером 3 для совместного движения. Соединение гайки 13 и плунжера 3 выполнено в виде захватов 15 на гайке 13 и кольцевого буртика 16 на плунжере 3, причем между захватами 15 и буртиком 16 имеется гарантированный осевой зазор 17.

Насос имеет распределительное устройство в виде установленного на цилиндре в зоне входного канала 5 плоского переключателя 18,, имеюи5его канал 19, связанный с источником пе

32

рекачиваемой среды. Плоский переключатель 18 прижрт рессорой 20 с возожностью качательного движения через зажим 21 с шариками и снабжен рычагом 22 с пазом 23 для взаимодействия с эксцентриком 9 вала 7 редуктора. Рычаг 22 поджат пружиной 24 кручения, закрепленной на оси 25 и входящей в отверстие 26 корпуса 1. Плунжер 3 герметизирован уплотнением 27, поджатым нажимным винтом 28. Гайка 13 винтовой передачи снабжена шарикоподводом 29, обеспечивающим циркуляцию шариков 30 при работе пе- редачи.

При выполнении насоса, в котором для сокращения времени возврата плунжера 3 в исходное положение после завершения такта нагнетания, гайка 13 винтовой передачи дополнительно связана с кожухом 12 при помощи пружины 31 растяжения, закрепленной на стойках 32 и 33,, связанных соответственно с гайкой 13 и кожухом 12. В этом случае зазор между захватами 15 и кольцевым буртиком 16 плунжера 3 выполняют минимальным, регламентируемым условиями сборки. При таком конструктивном исполнении насоса целе- сообразно в качестве распределительного устройства применить клапан 34. Рабочий цилиндр 2 и плунжер 3 по любому из вариантов исполнения насоса могут быть закреплены на соот- ветствующих элементах насоса при помощи любого из существующих быстро- разъемного соединения, что позволит осуществить быструю замену пары цилиндр-плунжер на пару с другим диа- метром сопряжения этой пары.

В случае, если насос используется Б составе установки с хроматографи- чсской колонкой большого гидравлического сопротивления, распределитель- ное устройство может устанавливаться только на входной канал.

Насос работает следующим образом.

После заполнения рабочей камеры 4 перекачиваемой средой включается приводной электродвигатель, при этом вал 7 редуктора начинает вращаться, например, по часовой стрелке, и эксцентрик 9 входит в паз 23 рычага 22 для взаимодействия с последним,, что приводит к перемещению переключателя 18 в крайнее положение, при котором канал 5 цилиндра 2 перекрыт. Одновременно зубчатое колесо 8 приводит во

вращение зубчатое колесо 10 и связанный -с ним ходовой винт 11, однако до окончания перевода переключателя 18 в новое крайнее положение, указанное выше, перемещения плунжера 3 в сторо- ну уменьшения объема рабочей камеры 4 не происходит-до тех пор, пока не выбран зазор 17 между захватами 15 гайки 13 и кольцевым буртиком 16 плунжера 3. После выбора зазора 3 гайка 13 взаимодействует с торцом плунжера 3, и последний начинает совместное движение с гайкой 13 в сторону уменьшения объема рабочей камеры 4, при этом перекачиваемая среда вытесняется по выходному каналу 6 из рабочей камеры 4 к потребителю - такт нагнетаний. При работе в этом режиме вращение эксцентрика 9 приводит к периодическому опусканию рычага 22 вниз20 возврат плунжера 3 в исходное положеи подъему вверх под действием пружи ны 24, поджимающей рычаг 22 к эксцентрику 9, а переключатель 18 находится в прежнем крайнем положении, при котором канал 5 цилиндра 2 перекрыт телом переключателя 18.

По достижении плунжером 3 крайнего левого положения гайка 13 воздействует на датчик концевого положения

ние, поскольку шариковая винтовая передача, примененная в насосе, имеет незначительные потери на трение. При возврате плунжера 3 пружинами проис- 25 ходить такт всасывания, и рабочая камера 4 заполняется перекачиваемой средой. Далее циклы повторяются.

Таким образом, использование изобплунжера 3,-что приводит к реверсиро-30 Ретения позволяет сократить габариты ванию приводного электродвигателя и насоса, при этом обеспечивается оста- связанных с ним редуктора и ходового новка плунжера в крайнем положении на

время, необходимое для переключения распределительного устройства, а также сокращается время возврата плунжера в исходное положение после завершения такта нагнетания.

винта 11. Эксцентрик 9 начинает вращаться в противоположную сторону - против движения часовой стрелки, при этом эксцентрик 9 войдет в паз 23 рычага 22 и передвинет переключатель 18 в крайнее правое положение, при котором канал 5 цилиндра 2 открыт и сообщен с каналом 19 переключателя. За время переключения выбирают зазор 17, и после контакта заосватов 15 гайки 13 с кольцевым буртиком 16 плунжера 3 последний начнет перемещение в сторону увеличения объема рабочей камеры 4 для совершения такта всасывания. Выходной канал 6 при этом может быть перекрыт от потребителя, например, при помощи обратного-клапана, а в случае работы полосы на хроматографическую колонку с большим гидравлическим сопротивлением может оставаться подключенным к этой колонке.

55 ° параллельно рабочему цилиндру, и По достижении плунжером 3 крайне- гайки, зафиксированной от вращения

при помощи связанной с корпусом направляющей и соединенной с плунжером для совместного движения, о т л иго правого положения гайка 13 воздействует на другой датчик концевого положения плунжера 3, что приводит к

реверсированию электродвигателя и переводу работы насоса в режиме нагнетания . В варианте исполнение насоса с пр гжинным возвратом плунжера 3, на входе в канал 5 цилиндра 2 устанавливается обратный клапан 34, а переключатель 18 и приводящие его в работу элементы не устанавливаются. Такт нагнетания происходит аналогично описанному с той разницей, что срабатывание датчика концевого положения плунжера 3 является сигналом для отключения приводного электродвигателя путем снятия напряжения питания ИЛи соединительной муфты, которую в этом случае целесообразно применить магнитную управляемую.

После отключения электродвигателя или муфты пружина 31 обеспечивает

ние, поскольку шариковая винтовая передача, примененная в насосе, имеет незначительные потери на трение. При возврате плунжера 3 пружинами проис- ходить такт всасывания, и рабочая камера 4 заполняется перекачиваемой средой. Далее циклы повторяются.

Таким образом, использование изобРетения позволяет сократить габариты насоса, при этом обеспечивается оста- новка плунжера в крайнем положении на

время, необходимое для переключения распределительного устройства, а также сокращается время возврата плунжера в исходное положение после завершения такта нагнетания.

Формула изобретения

1. Насос, содержащий закрепленный на корпусе рабочий цилиндр и плунжер, соединенные с образованием камеры переменного объема, имеющей входной и выходной каналы, распределительное устройство и приводной механизм возвратно-поступательного движения плунжера, включающий электродвигатель, датчики концевых положений плунжера, редуктор с валами, соединительную муфту и винтовую передачу в виде связанного с выходным звеном редуктора, ходового винта, зафиксированного от осевого перемещения и установленно513

чающийся тем, что, с целью сокращения габаритов, одни из валов редуктора снабжен :)ксцентриком, установленным за пределами корпуса, распределительное устройство выполнено в виде плоского переключателя, имеющего подпружиненньм рычаг с пазом для взаимодействия с эксцентриком вала редуктора при реверсе приводног с механизма, а направляющая гайки винтовой передачи выполнена в виде охватывающего ходовой винт кожуха с продольными пазами для фиксации гайки. 2. Насос по д. - 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения остановки плунжера на все время переключения распределительного устройства, соединение гайки винтовой передачи с плунжером выполнено с осевым зазором.

43 6

3. Насос по п. 1,,отлича rain и и с я тем, что, с целью сокращения времени возврата плунжера в исходное положение после завершения

такта нагнетания, гайка винтовой пе- . редачи дополнительно связана с кожухом при помощи растяжения, а приводной механизм плунжера снабжен устройством для отключения привода от

ходового винта, срабатывающим от датчиков концевых положений.

4..Насос по п. 3, отличаю-, щ и и с я тем, что устройство для отключения приводного механизма вьгполнено в виде соединительной магнит-, ной управляемой муфты.

5. Насос по п. 3, отличающийся тем, что устройство для отключения приводного механизма выполнено в виде электродвигателя.

9

W Я J2 . 2J

Фиг. 2

22 24 Z5

J2 .J7

7/ 7J

J 75

Редактор Л. Лангазо

Составитель В. Чашкин

Техред А.Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 1947/31Тираж 575Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытт 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

ФигЛ

Изобретение относится к насосо- строению и м.б. применено в жидкостной хроматографии. Цель изобретения - сокращение габаритов насоса. Один из валов 7 редуктора снабжен эксцентриком, установленным за пределами корпуса 1. Распределительное устройство выполнено в виде плоского переключа- теля, а направляющая гайки 13 винтовой передачи выполнена в виде охватывающего ходовой винт кожуха. Гайка 13 связана с кожухом 12 при помощи пружины растяжения и соединена с плунжером (П) 3 с осевым зазором 17. Устр-во для отключения приводного механизма м.б. выполнено в виде соединительной магнитной управляемой муфты или электродвигателя. Такое выполнение обеспечивает остановку П 3 в крайнем положении на время, необходимое для переключения распределительного устр-ва, а также сокращает время возврата П 3 в исходное положе- ние после завершения такта нагнетания. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. а. 9 СЛ Б-6 (по Верну то) 30 13 JZ