Перистальтический насос Советский патент 1992 года по МПК F04B43/12 

Изобретение относится к насосрстрое- нию, касается перистальтических насосов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для перекачивания агрессивных, абразивных, токсичных, биологических, лекарственных и других сред.

Известен перистальтический насос, содержащий корпус с опорным элементом П- образного сечения, установленный на опорном элементе эластичный шланг, ротор с роликами, взаимодействующими со шлангом, и размещенную между шлангом и роликами эластичную ленту, снабженную заармированными в нее поперечными осями, а опорный элемент снабжен установленными в его боковых стенках втулками с овальными пазами, в которых размещены концы осей опорной ленты. Недостатком известного устройства является повышенная пульсация подачи перекачиваемой жидкости вследствие проталкивания жидкости

между двумя соседними роликами, в результате чего снижается всасывающая способность устройства.

Известно устройство, содержащее элементы сжатия, расположенные вдоль шланга и закрепленные одним концом на оси, а другим лежащие на шланге в ненагруженном состоянии и под действием дисков попеременно пережимающие шланг вдоль на одинаковом расстоянии. Недостатком известного устройства является неравномерность подачи перекачиваемой жидкости вследствие отсутствия механизма компенсации повышенных пульсаций.

Цель изобретения- снижение пульсаций подачи за счет введения механизма компенсации пульсаций.

Указанная цель достигается тем, что в перистальтический насос введен нажимной элемент, установленный с возможностью взаимодействия с рабочим органом на его выходе и кинематически подпружиненное

fe

,л.

сЈ

ю

со

коромысло, связанное с одной из крайних кулисных пластин на выходе насоса, причем пластины снабжены пластинчатыми пружинами, взаимодействующими с эксцентриками и образующими диаметрально противоположные параллельные кромки окон. Кроме того, опорный элемент шарнира установлен в корпусе и подпружинен в сторону пластин. Насос снабжен по меньшей мере девятью пластинами и соответственно эксцентриками, причем поперечное сечение вала выполнено в виде квадрата, а эксцентрики снабжены ответными квадратными отверстиями, причем оси симметрии соседних эксцентриков расположены с угловым смещением одна относительно другой на 45°

На фиг, 1 приведено устройство в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображены два типа эксцентриков (За и 36) и показана их взаимная ориентация друг относительно друга на валу; на фиг. 4 показана зависимость подачи жидкости от времени; на фиг. 5 показано сечение эластичного трубчатого рабочего органа при пережатии пластинами; на фиг. 6 - то же, при пеоежатии нажимным элементом.

Перистальтический насос (фиг, 1) содержит корпус 1 с установленным в нем приводным валом 2, соединенным одним концом с электродвигателем (на чертеже не показан). Вал 2. на участке а,б имеет профиль квадратного сечения. На участке а,б установлены эксцентрики 3, расположенные по винтовой линии на приводном валу 2, взаимно ориентированные друг относительно друга под углом 45°, количество которых должно быть не менее 9. Эксцентрики 3 вращающиеся вместе с валом 2 образуют единый кулачковый узел (фиг.З). Кулачковый узел состоит из двух типов эксцентриков За и 36, отличающихся между собой расположением квадратного сечения. У эксцентриков За диагональ квадратного отверстия совпадает с осью эксцентриситета, а у эксцентрика 36 диагональ квадратного отверстия повернута на 45° относительно оси эксцентриситета. Эксцентрики За и 36 установлены на валу таким образом, что ось эксцентриситета последующего эксцентрика смещена на 45° относительно оси эксцентриситета предыдущего.

На эксцентрике 3 для уменьшения сил трения (повышения КПД) установлены подшипники 4. Эксцентрики 3 совместно с подшипниками 4 расположены в окнах пластин 5i...5n (количество эксцентриков соответствует количеству пластин) (см.фиг.2) и взаимодействуют с ними через пластинчатые пружины 6, образующие диаметрально противоположные параллельные кромки окон пластин 5. При вращении вала 2 пластины производят попеременное пережатие эластичного трубчатого рабочего органа 7, установленного межу опорным элементом 8 (служащим одновременно крышкой) и кор пусом 1. Опорный элемент 8 шарнирно установлен в корпусе 1 и подпружинен в сторону пластин 5 при помощи пружины 9.

Коррекция пульсаций подачи производится при помощи механизма коррекции, состоящего из нажимного элемента 10, коромысла 11 и возвратной пружины 12.

Перистальтический насос работает следующим образом.

Приводной вал 2, установленный в корпусе 1 с расположенными на нем эксцентриками 3 и подшипниками 4,

взаимодействуя через пластинчатые пружины 6, сообщает пластинам 5 возвратно-поступательное движение, что приводит к появлению перистальтической волны в эластичном трубчатом рабочем органе 7, вызывая в нем поток жидкости. Для постоянства пережатия эластичного трубчатого рабочего органа опорный элемент выполнен подпружиненным в сторону пластин 5. Подача жидкости в рабочем органе 7 происходит

неравномерно (фиг. 4, поз. 13) вследствие уменьшения скорости жидкости, вызванной замещением объема рабочего органа при отходе последней пластины.

Для устранения неравномерности подачи служит устройство коррекции пульсаций, работающее следующим образом: одна из крайних пластин 5 на выходе насоса упирается наружной стороной в коромысло 11, шарнирно соединенное с-нажимным элементом 10 и осуществляющее поджим рабочего органа 7. Для осуществления полного контакта пластины 5с коромыслом 11 служит возвратная пружина 12. Величина хода нажимного элемента 10 определяется формулой Ah ДН , гдед - величина, зависимая от материала, деформации, размеров рабочего органа, интенсивности пульсаций перекачиваемой жидкости, ДН - величина хода пластины 5, необходимая для пережатия рабочего органа.

В процессе работы перистальтического насоса с устройством коррекции пульсаций подача осуществляется плавно и равномерно (фиг.4 поз. 14).

Таким образом, введение механизма коррекции пульсаций, применение совместно с эксцентриками подшипников и введение подпружиненного опорного элемента позволяет значительно улучшить рабочие

характеристики насоса, а именно исключаются пульсации перекачиваемой среды, по- вышэе тся всасывающая способность устройства, исключается протягивание рабочего органа, повышается точность подачи жидкости вследствие равномерности перемещения среды. Кроме того, повышается КПД устройства за счет снижения сил трения в системе эксцентрик-пластина. Формула изобретен и я 1. Перистальтический насос, содержащий корпус, установленный в нем на опорном элементе эластичный трубчатый рабочий орган, и взаимодействующий с рабочим органом пакет нажимных кулисных пластин, имеющих окно для эксцентриков, расположенных по винтовой линии на приводном валу, отличающийся тем, что, с целью снижения пульсаций подачи, насос снабжен нажимным элементом, установленным с возможностью взаимодействия с рабочим органом на его выходе и кинематически через подпружиненное коромысло связанным с одной из крайних кулисных пластин на выходе насоса, причем пластины снабжены пластинчатыми пружинами, взаи- модействующими с эксцентриками и образующими диаметрально противоположные параллельные кромки окон.

2. Насос по п,1, отличающийся тем, что опорный элемент шарнирно установлен в корпусе и подпружинен в сторону пластин.

3 Насос по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что он снабжен по меньшей мере девятью пластинами и соответственно эксцентриками, причем поперечное сечение вала выполнено в виде квадрата, а эксцент рики снабжены ответными квадратными от- зерстиями, причем оси симметрии соседних эксцентриков расположены с угловым смещением одна относительно другой на 45°,

Изобретение относится к области насо- состроения, касается перистальтических насосов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачки агрессивных, абразивных, токсичных биологических и др. жидкостей. Цель изобретения - снижение пульсаций подачи, что достигается введением натяжного элемента, взаимодействующего с рабочим органом на выходе и кинематически через подпружиненное коромысло связанного с одной из крайних кулисных нажимных пластин. При воздействии через коромысло поднимающейся крайней пластины на нажимной элемент последний сжимает рабочий орган, вытесняя из него порцию жидкости, компенсирующую провал подачи. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

4 Ч

Ж%%

Ш

2М ЖЈ Ы- 51

2iss3-- 5i

JO

4

Фиг. 1

./Ч ЧХХУУЧ у уу| t

ч.х

ЈJ

Подача жидкосту мл

V

А-А

Фиъ.2

ФигЗ

-

ФигЯ

7 : Фиг5