Насос Советский патент 1988 года по МПК F04B9/04 

Изобретение относится к насосо- строению, в частности к насосам с кулачковым приводом вычислительных элементов.

Целью изобретения является сокращение габаритов насоса.

На фиг. 1 изображен предлагаемый насос, вид сверху (верхняя пластина и направляющая не показаны)J на фиг. 2 - передняя стенка насоса, разрез по насосной головке; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 4 - диаграмма работы насосаj на фиг. 5 - кинематическая схема варианта исполнения насоса с последовательным соединением рабочих цилиндров-, на фиг, 6 - диаграмма работы

насоса, выполненного по схеме изобра™ Ценной на фиг. 5; на фиг. 7 - передняя стенка насоса, выполненного по схеме, изображенной на фиг. 5; на фиг. 8 - предлагаемьш насос, выполненный по схеме, изображенной на фиг. 5, В1Щ сверху; на фиг. 9 - сечение Б-Б на фиг. 8; на фиг. 10 - узел соединения стойки передаточного эвена с плунжером; на фиг. 11 - се- чение В-В на фиг. 10; на фиг. 12 - Головка насоса с одним рабочим цилиндром, вариант исполнения; на фиг, 13 - сечение Г-Г на фиг. 12; на фиг. 14 - сечение Д-Д на фиг, 13.

Насос содержит корпус 1 с перед- йей стенкой 2, имеющей окна 3, насос- головку 4, закрепленную на внеш- йей стороне передней стенки 2 и вклю- Чаощую расположенные в одной плоскости сш-шетрично по обе стороны от Горизонтальной .плоскости рабочие цилиндры 5 и 6, в которых установлены Правый 7.и левый 8 относительно вертикальной оси насоса плунжеры.

Размещенный в полости корпуса 1 приводной узел, включающий приводной гфофилированный кулачок 9, расположенные слева и справа от вертикаль- кюй оси насоса, проходящей через ось кулачка 9, с возможностью контакта с ним при помощи роликов 10 и 11 два подпружиненных пружинами 12 и 13 передаточных звена в виде кареток 14 и 15 с канавками для шариков 16, при этом ролик 10 передаточного звена 14 правого плунжера 7 расположен слева от кулачка 9, а ролик 11 передаточно: го звена 15 левого плунжера 8 - справа. Каретки 14 и 15 установлены в средней 17 и двух боковых 13 направ0

ляюпрта и снабжены стойками 19 и 20 соответственно, пропущенными через окна 3 передней стенки 2 для связи с плунжерами 7 и 8.

Кулачок 9 установлен на оси 21, закрепленной в корпусе 1, и приводится во вращение от электродвигателя 22 при помощи зубчатой передачи,

Q включающей зубчатые колеса 23 и 24.

Насос может иметь варианты исполнения с параллельным и последовательным соединением рабочих цилиндров 5 и 6. В первом случае цилиндры 5 и 6

5 снабжены соответственно всасывающими 25 и 26 и нагнетательными 27 и 28 клапанами. Во втором случае цилиндр 5 имеет всасывающий 25 и нагнетательный 27 клапаны, и выход последнего трубопроводом 29 соединен с цилиндром 6, который непосредственно сообщен с потребителем.

При выполнении насоса с последовательным соединением рабочих цилинд5 ров 5 и 6 передаточное звено 15 плунжера 8 (фиг.5 и 9) снабжено дополнительным роликом 30 и оба ролика 11 и 30 этого звена закреплены на коромысле 31, установленном с возможностью

Q качания относительно корпуса 1, при этом основной ролик 11 установлен с возможностью контакта с профилем кулачка 9, а дополнительный ролик 30 - с передаточным звеном 15.

При использовании конструктивных преимуществ кулачкового приводного узла с шариковой направляющей возможен вариант исполнения насоса с одним рабочим цилиндром 5, при этом целесообразно расположить рабочий цилиндр 5 в головке 4 под углом к горизонтальной оси, а всасывающий 25 и нагнетательный 27 клапаны установить вертикально (фиг.12), что позволяет улучшить качество заполнения цилиндра 5 перекачиваемой средой и облегчить удаление из нее газовой фазы.

Во всех исполнениях насоса его на- сосная головка 4 выполняется легкосъемной и крепится к передней стенке 2 винтами 32, что позволяет иметь для каждого насоса несколько вариантов исполнения головок с различ ными диаметрами плунжеров.

5 Для улучшения эстетического вида насоса окна 3 в передней стенке 2 корпуса 1 снабжены закрепленными на соответствующих стойках и уста5

0

5

0

31

новленными подвижно фальшвстарками 33, а вся передняя стенка 2 снабжена фальшпанелыо 34.

Плунжеры 7 и 8 уплотнены по наружному диаметру сальниковыми уплот- нительными элементами 35. Клапаны 27 и 28 могут быть защищены от засорения фильтроэлементами 36.

Для обеспечения механической ком- пенсации сжимаемости перекачиваемой среды насос может быть снабжен регулируемыми упорами.37, установленными с возможностью взаимодействия с передаточными звеньями 14 и 15 (фиг.1). В этом случае профиль кулачка 9 на нерабочем участке снабжен ускоряющим участком, на котором приращение высоты подъема профиля на единицу угла поворота Lf кулач- ка 9 равно или больше приращения на рабочем - нагнетательном участке профиля.

В варианте исполнения насоса с последовательно соединенными цилинд- рами рабочий и нерабочий участки профиля кулачка выполняются симметричными с законом движения по спирали Архимедао

Насос работает следующим образом,

При вращении профилированного кулачка 9 плунжеры 7 и 8 Совершают возвратно-поступательные движения в цилиндрах 5 и 6 по закону, заданному профилем кулачка 9.

При работе насоса без давления движения плунжеров 7 и 8 на участке от О до h (фиг.4) обеспечившот поперечное равномерное вытеснение перекачиваемой среды из рабочих цилиндро 5 и 6 (фиг.З, диаграмма а).

При работе насоса с избыточным давлением из-за наличия растворенных в жидкости газов возможно уменьшение .величины его объемной подачи, для исключения этого явления в насосе предусмотрена механическая компенсация сжимаемости перекачиваемой среды для предварительного сжатия набранной в рабочий цилиндр жидкости на участке if,, за счет чего обеспечивается величина хода пПунжеров 4h (фиг.4, диаграмма а).

Таким образом, на какую величину увеличится дозирующий объем при воз- врате плунжера на величину хода й, на такую же величину этот объем и уменьшается до входа в действие основного переходного участка

s

5

о

0

5 Q

5

10

филя, т.е. регутгируя хода йЬ, можно подобрать необходимую величину предварительного сжатия перекачиваемой среды, что показано пунктиром на диаграмме в (фиг.4).

При исполнении насоса с последовательным соединением рабочих цилиндров 5 и 6 его кулачок 9 имеет сим- метричньш профиль (фиг.6, диаграмма а). Сопряжение рабочего и нерабо чего участков профиля выполняется по любому закону, обеспечивающему безударное движение подвижных элементов.

Диаграмма в (фиг.6).нагнетания и всасывания плунжером 7 прерывиста и линейна. Для получения равномерного нагнетания перекачиваемой среды,цилиндр 5 подключен к цилиндру 6, движение плунжера 8 в последнем показано на диаграмме б (фиг.6), при этом объем цилиндра 8 изменяется по диаграмме г (фиг.6), а объемная подача насоса, являющаяся результирующей подач цилиндров 5 и 6, изображена на диаграмме д (фиг.6).

Формула изобретения 1о Насос, содержащий корпус с пе- редней стенкой, имеющей окна, насосную головку, закрепленную на внешней стороне передней стенки и включающую расположенные в одной плоскости рабочие цилиндры, в которых установлены левый и првый, относительно вертикальной оси насоса, плунжеры, размещенный в полости корпуса приводной узел, включающий приводной профилированный кулачок с рабочимj нагнетательным, и нерабочим участками профиля и расположенные справа и слева от вертикальной оси насоса с возможностью контакта с кулачком при помощи роликов два подпружиненных передаточных звена, установленных в направляющих и снабженных стойками, пропущенными через окна передней ,стенки для связи с плунжерами, отличающийся тем, что, с целью сокращения габаритов, ролик передаточного звена левого плунжера р положен справа от профилированного кулачка, а ролик передаточного звена правого плунжера - слева, при этом рабочие цилиндры в головке расположены симметрично, по обе стороны от горизонтальной плоскости, проходящей через ось кулачка.

51/,

2.Насос по п.1, отличающий с я тем, что направляющая передаточного звена вьшолнена шариковой, в виде каретки с канавками для шариков.

3.Насос по пп. 1 и 2, о т л и - ч ающ ий с я тем, что с целью обеспечения механической компенсации сжимаемости перекачиваемой среды, насос снабжен регулируемыми упорами, установленными с возможностью взаимо- действия с передаточными звеньями,

|а профиль кулачка на нерабочем участIке снабжен ускоряющим участком, на I котором приращение высоты подъема профиля на единицу угла поворота ку- I лачка равно нпи больше приращения I на рабочем участке профкля. I 4. Насос по пп. 1 и 2, о т л и - 1ч а о щ и и с я тем, что, с целью

106

улучшения эксплуатагщонных характеристик при исполнении насоса с последовательно соединенными рабочими цилиндрами, передаточное звено одного из плунжеров снабжено дополнительным роликом и оба ролика этого звена закреплены на коромысле, установленном с возможностью качания относительно корпуса, при этом основной ролик установлен с возможностью контакта с профилем кулачка, а дополнительный - с передаточным звеном, причем рабочий и нерабочий участки имеют симметричный профиль, выполненный по спирали Архимеда.

J. Насос по пп. 1-4, о т л и - чаю щ и и с я тем, что окна передней стенки корпуса снабжены закрепленными на стойках и ус тановленньсми подвижно фальшвставками.

Изобретение относится к насосо- строению и позволяет уменьшить габариты насоса. Ролик передаточного звена правого плунжера 7 расположен слева от кулачка, а ролик передаточного звена левого плунжера 8 - справа. Рабочие цилиндры 5 и 6 расположены симметрично по обе стороны от - / гз « 22 горизонтальной плоскости, проходящей через ось кулачка. Направляющая передаточного звена выполнена шариковой, в виде каретки с канавками для шариков. Для обеспечения механической компенсации сжимаемости перекачиваемой среды имеются регулируемые упоры 37, а профиль кулачка на нерабочем участке имеет ускоряющий участок. С целью улучшения эксплуатадионньк х-к при исполнении насоса с последовательно соединенными рабочими цилиндрами передаточное звено одного из плунжеров снабжено дополнительным роликом. Такое выполнение позволяет, регулируя величину хода плунжеров при изменении объемной подачи, подобрать необходимую величину предварительного сжатия перекачиваемой среды. 4 з-.п. ф-лы, 14 ил. с S (Л // О ю о

20

1Ал

1 27

36

У{

0us.2

fO

n

ffJue.d

3S3

9&г/г г

фиг 5

20 8

W

//

Fk, . J4

фиг. 8

6-6

(pu.9

/J

(fue.fO AJ,

/

Г-Г

г1

.1

19

Д- Л