Объемный насос Советский патент 1988 года по МПК F04B43/00 

Изобретение относится к насосо- строению, касается объемных насосов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачки текучих сред.

Целью изобретения является повышение производительности и надежности насоса.

На чертеже представлен предлагаемый насос.

Насос содержит корпус 1, в которо с образованием рабочих камер 2 и 3, по меньшей мере одна из которых (камера 3) имеет клапаны 4 и 5, установлена мембрана 6, выполненная из материала, обладающего эффектом необратимой памяти формы ., и снабжена штоком 7, проходящим через выполненное в корпусе 1 уплотненное от верстие 8, и стаканом 9 в центре, взаимодействующим с корпусом 1 со стороны отверстия 8 для выхода штока 7. Шток 7 снабжен на свободном

0

0

5

теже, при котором стакан 9 упирается в корпус 1.

При нагреве мембраны 2 выше диапазона температур обратного мартенсит- ного превращения она восстанавливает свою прежнюю форму. Объем рабочей камеры 3 при этом уменьшается и перекачиваемая среда нагнетается через нагнетательньй клапан 5 к потребителю.

После охлаждения мембраны 6 ниже диапазона температур прямого мартен- ситного превращения она снова под действием пружины 11 деформируется в исходное положение. При этом происходит увеличение объема рабочей камеры 3 и всасывание в нее перекачиваемой среды через всасывающий клапан 4.

Нагрев и охлаждение мембраны 6 может обеспечиваться попеременным пропусканием через камеру 2 горячего и холодного теплоносителей либо пу

Изобретение позволяет повысить производительность и надежность насоса. Мембрана (М) 6 переменной толщины выполнена из материала, обладающего эффектом необратимой памяти формы, и снабжена штоком 7 и стаканом 9 в центре. Шток проходит через выполненное в корпусе 1 уплотнительное отверстие 8, а стакан взаимодействует с корпусом со стороны отверстия.На свободном конце штока установлены фланец 10 с возможностью перемещения и фиксации в осевом направлении и пружина 11, расположенная между фланцем и корпуГЗ сом. Электронагреватель 12 выполнен в виде электроспирали, установленной в рабочей камере 2 корпуса, имеющей штуцеры 13 и 14 для подключения к системе циркуляции теплоносителя. Усилие прямой и обратной деформации М, а следовательно, и величина создаваемого давления и Производительность насоса могут регулироваться путем изменения усилия предварительного сжатия пружины за счет перемещения и фиксации фланца в различных осевых соотношениях на штоке. Использование эффекта необратимой памяти формы обеспечивает повышение эффективности работы и стабильности объемной подачи. Форма М обеспечивает равномерное распределение деформации по всему объему М, что позволяет реализовать максимальные прогибы М в пределах допустимых деформаций. С целью расширения функциональных возможностей насоса в корпусе камеры 3 выполнен сквозной осевой канал 15, закрытый пробкой 16. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. 10 с (Л оо оо 00 са оо оо

конце фланцем 10 и прзркиной 11, уста- 25 тем нагрева ее электронагревателем 12 новленной между последним и корпусом 1. Мембрана 6 выполнена переменной толщины с ее уменьшением от центра к периферии, причем толщина мем - браны 6 определяется следукяцим со- 30 отношением:

и охлаждения обдувом холодным воздухом, пропускаемым через камеру 3.

Усилие прямой и обратной деформации мембраны 6, а следовательно, и величин создаваемого давления и производительность-насоса могут регулироваться путем изменения усилия предварительного сжатия пружины 11 за счет перемещения и фиксации фланца 10 в различны; осевых соотношениях на штоке 7.

на радиу

-U 0

OR 1

где h j - толщина мембраны 6

се R,.;

Н о - толщина мембраны 6 у стакана 9;

Rи - радиус стакана 9. Насос имеет электронагреватель 12 который выполнен в виде электроспира- ли, установленной в корпусе 1 в рабочей камере, расположенной со стороны штока 7, причем эта камера 2 снабжена штуцерами 13 и 14 для подключения к системе циркуляции теплоносителя (не показана). Фланец 10 установлен на штоке 7 с возможностью перемещения и фиксации в осевом направлении. Рабочая камера 3 с клапанами 4 и 5 дополнительно снабжена выполненным в корпусе 1 сквозным осевым каналом 15, закрытым пробкой 16. Клапан 4 является всасывающим, а клапан 5 - нагнетательным.

Мембране термообработке придана форма, показанная на чертеже пунктиром. После сборки насоса она через шток 7 деформируется пружиной 11 до положения, показанного на чер

5 тем нагрева ее электронагревателем 12 0

5

Q

5

0

5

и охлаждения обдувом холодным воздухом, пропускаемым через камеру 3.

Усилие прямой и обратной деформации мембраны 6, а следовательно, и величин создаваемого давления и производительность-насоса могут регулироваться путем изменения усилия предварительного сжатия пружины 11 за счет перемещения и фиксации фланца 10 в различны; осевых соотношениях на штоке 7.

Объемньй насос может также работать в режиме привода различных механизмов, для чего отвинчивается пробка 16 и через канал 15 мембрана 6 соединяется с внешним исполнительным механизмом. Это расширяет функциональные возможности насоса.

Эффект необратимой памяти формы позволяет реализовать деформации и усилия на порядок вьш1е, чем при эффекте обратимой памяти формы, чем обеспечивается повьжгение эффективности работы и стабильности объемной подачи, так как при той же деформации мембраны 6 запас по пределу допустимых деформаций оказывается вьщ1е.

Предлагаемая форма мембраны 6 обеспечивает равномерное распределение деформаций по всему объему мембраны 6, что позволяет реализовать максимальные прогибы мембраны 6 в пределах допустимых деформаций материала.

Формула и.3 обретения

верстия для выхода штока, причем шток снабжен на свободном конце фланцем и пружиной, установленной между последним и корпусом.

толщина мембраны определяется следующим соотношением:

V. -I, 0

где h( - толщина мембраны на радиусе R;;

Ьд - толщина мембраны у стакана; Rо - радиус стакана.

5. Насос попп. 1-4, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, рабочая полость с клапанами дополнительно снабжена выполненным в корпусе сквозньи осевым каналом, закрытым пробкой.