Насос с гидравлическим устройством уплотнения плунжера Советский патент 1991 года по МПК F04B15/02 

Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к плунжерным насосам с гидравлическим устройством уплотнения плунжера, и может быть использовано в насосах для перекачивания абразивосодержа- щих жидкостей.

Целью изобретения является повышение долговечности при перекачивании аб- разивосодержащих жидкостей путем предотвращения попадания абразивных частиц в уплотняемый зазор.

На фиг.1 изображена схема насоса с гидравлическим устройством уплотнения плунжера; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1.

Насос с гидравлическим устройством уплотнения плунжера содержит цилиндр 1, плунжер 2 и крышку 3, установленные с образованием рабочей камеры 4. Уплотнение плунжера 2 включает расположенное в кольцевой камере 5 цилиндра 1 и охватывающее плунжер 2 кольцо 6, уплотненное по стенке камеры 5 и плунжеру 2 и установленное в камере 5 с возможностью ограниченного осевого перемещения, и систему подачи чистой уплотняющей жидкости под давлением, превышающим давление в рабочей камере 4 на такте всасывания, и сходной по свойствам с перекачиваемой жидкостью, в кольцевую камеру 5 цилиндра 1. Система подачи имеет емкость 7 для уплотняющей жидкости, дозирующий насос 8 с приводом 9, блок управления ТО, средства распределения жидкости по цилиндрам 11 (в случае использования в многоплунжерном насосе), обратный клапан 12, открываемый в сторону кольцевой камеры 5, и канал

13 в теле цилиндра 1 для связи выхода обратного клапана 12 с кольцевой камеррй 5.

Уплотнение плунжера 2 снабжено очистительной манжетой 14, охватывающей плунжер 2, закрепленный на торцовой поверхности цилиндра 1 со стороны рабочей камеры 4 и имеющей на торце, обращенном к торцовой поверхности цилиндра 1 со стороны рабочей камеры 4, кольцевую коллекторную канавку 15, при помощи аксиальных каналов 16 сообщенную с внутренними наклонными кольцевыми пазами 17 и 18, выполненными в теле манжеты 14 и

выходящими в зону контакта манжеты 14 с плунжером 2, причем коллекторная канавка 15 при помощи дополнительного канала 19 с регулируемым дросселем 20, выполненного в теле цилиндра 1, сообщена с каналом

13 подвода чистой жидкости в кольцевую камеру 5. Образующие наклонных пазов 17 и 18 выполняются под углом 40-50° к оси плунжера 2, вершина которого направлена в сторону рабочей камеры 4,

Изобретение предусматривает, что кольцо 6 снабжено по меньшей мере двумя наклонными внутренними кольцевыми пазами 21 и 22, выходящими в зону уплотнения между кольцом 6 и плунжером 2, и одним наружным наклонным кольцевым пазом 23, одинаковым по углу наклона с внутренними пазами 21 и 22 кольца 6 и выходящими в зону уплотнения между кольцом 6 и стенкой кольцевой камеры 5. Оба внутренних паза 21 и 22 при помощи аксиальных каналов 24 и 25 соответственно в

теле кольца 6 сообщены с полостью кольцевой камеры 5, а наружный паз 23 при помощи равнорасположенных радиальных каналов 26 сообщен с первым со стороны рабочей камеры внутренним кольцевым па- зом 21 кольца 6.

Насос работает следующим образом.

При включенном дозирующем насосе 8 уплотняющая жидкость под давлением, превышающим давление в рабочей камере

4на такте всасывания, через обратный клапан 12 по каналу 13 поступает в кольцевую камеру 5, воздействуя на кольцо 6 и смещая его в сторону рабочей камеры 4 при выполнении плунжером 2 такта всасывания. Од- новременно, жидкость из камеры 5 по аксиальным каналам 24 и 25 поступает в наклонные пазы 21 и 22, омывая поверхность плунжера 2, при этом часть жидкости

из канала 13 через регулируемый дроссель 20 поступает в кольцевую коллекторную канавку 15 манжеты 14, откуда по аксиальным каналам 16 подается в полости наклонных пазов 17 и 18, омывая поверхность плунжера 2, и в наружный наклонный кольцевой паз 23 кольца 6.

При выполнении такта нагнетания давление в рабочей камере 3 увеличивается, воздействуя на кольцо 6, которое начинает перемещаться в кольцевой камере 5 в сто- рону от рабочей камеры 4, при этом в камере

5растет давление, обратный клапан 12 закрывается и уплотняющая жидкость из кольцевой камеры 5 кольцом 6 вытесняется

по аксиальным каналам 24 и 25 в наклонные пазы 21 и 22, омывая плунжер 2, одновременно часть уплотняющей жидкости из канала 13 через регулируемый дроссель 20 по каналу 19 поступает в коллекторную канавку 15, откуда по аксиальным каналам 16 поступает в наклонные пазы 17 и 18 манжеты 14, омывая плунжер 2. Далее циклы повторяются.

Обьем подаваемой уплотняющей жидкости устанавливают в зависимости от абра- зивности перекачиваемой жидкости и, обычно, принимают в пределах 0,5...1,5% от номинальной объемной подачи насоса. Формула изобретения Насос с гидравлическим устройством уплотнения плунжера, содержащий цилиндр, плунжер и крышку, установленные с

образованием рабочей камеры, уплотнение плунжера, включающее расположенное в кольцевой камере цилиндра и охватывающее плунжер кольцо, уплотненное по стенке камеры и плунжеру и установленное в этой камере с возможностью ограниченного осевого перемещения, и систему подачи чистой уплотнительной жидкости под давлением, превышающим давление в рабочей камере на такте всасывания, сходной по свойствам с перекачиваемой жидкостью, в кольцевую камеру цилиндра, причем система подачи имеет дозирующий насос с приводом, средства распределения, обратный клапан, открываемый в сторону кольцевой камеры, и канал в теле цилиндра для связи выхода обратного клапана с кольцевой камерой, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности при перекачивании абразивосодержащих жидкостей путем предотвращения попадания абразивных частиц в уплотняемый зазор, уплотнение плунжера снабжено очистительной манжетой, охватывающей плунжер, закрепленной на торцовой поверхности цилиндра со стороны рабочей камеры и имеющей на торце, обращенном к торцовой поверхности цилиндра, кольцевую коллекторную канавку, при помощи аксиальных каналов сообщенную с внутренними наклонными кольцевыми пазами, выполненными в теле манжеты и выходящими в зоне контакта манжеты с плунжером, причем коллекторная канавка при помощи дополнительного канала с регулируемым дросселем, выполненного в теле цилиндра, сообщена с каналом подвода чистой жидкости в кольцевую камеру, при этом кольцо снабжено по меньшей мере двумя наклонными внутренними кольцевыми пазами, входящими в зону уплотнения между кольцом и плунжером, и одним наружным наклонным кольцевым пазом, одинаковым по углу наклона с внутренними пазами, выходящим в зону уплотнения между кольцом и стенкой кольцевой камеры, оба внутренних паза при помощи аксиальных каналов в теле кольца сообщены с полостью кольцевой камеры, а наружный паз при помощи равнорасположенных радиальных каналов сообщен с первым со стороны рабочей камеры внутренним кольцевым пазом.

16

16

А-А

Фиг.2

Изобретение относится к насосострое- нию и может быть использовано в насосах для перекачивания абразивосодержащих жидкостей. Цель изобретения - повышение долговечности при перекачивании абразивосодержащих жидкостей путем предотвращения попадания абразивных частиц в уплотняемый зазор. Насос имеет цилиндр 1, плунжер 2 и крышку 3. установленные с образованием рабочей камеры 4. Уплотнение плунжера включает расположенное в кольцевой камере 5 кольцо 6, уплотненное по стенке камеры 5 и плунжеру 2 и установленное с возможностью ограниченного осевого