Пневмонасос Советский патент 1992 года по МПК F04B9/12 

Изобретение относится к насосострое- нию.

Известен пневмонасос с переключением пневмораспределительного устройства по положению поршня, предназначенный для перекачивания маловязких жидкостей с небольшой высотой всасывания.

Однако при необходимости перекачивания высоковязких жидкостей и сильно загрязненных жидкостей или при откачивании жидкостей с большой глубины (в диапазоне 5-9 м), гидравлическая часть известных насосов будет работать в области неустойчивых режимов, связанных с кавитацией, вызванной потерями давления при открывании перекачиваемой жидкостью подпружиненных всасывающих клапанов или неплотном закрытии нагнетательных клапанов из-за попадания твердых частиц

Цель изобретения - повышение всасывающей способности и обеспечение возможности работы с вязкими и загрязненными жидкостями.

Для достижения указанной цели узел распределения рабочей жидкости насоса выполнен в виде общего для обеих рабочих камер четырехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя с плоским золотником и пневматическим управлением, включающим две камеры управления, которые при помощи пневмолинии управления подключены к соответствующим силовым пневмолиниям приводного пневмоцилиндра, при этом на входе каждой силовой пневмолинии в соответствующую приводную камеру установлен дроссель.

На чертеже дана схема пневмонасоса.

Пневмонасос содержит корпус с приводным пневмоцилиндром 1 с размещенным в нем поршнем 2 приводного пневмоцилиндра, плунжерами 3 и 4 и рабочими цилиндрами 5 и 6 и конечными переключателями 7 и 8. К корпусу с приводным пневмоцилиндром 1 присоединяется пнев- мораспределитель 9 с размещенными в нем дифференциальным поршнем 10 и подпружиненными клапанами 11 и 12. Узел распресл

С

i ел со

о

го о

деления рабочей жидкости состоит из четырехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя 13, плоского золотника 14, управляющего пневмоцилиндра 15, поршня 16. Приводные камеры 17 и 18 при помощи силовых пневмоцилиндров 19 и 20 подключены к пневмораспределителю 9 для попеременного, соединения каждой из них с источником 21 сжатого газа и атмосферой 22. Рабочие камеры 23 и 24 рабочих цилин- дров 5 и 6 соединены гидравлическими линиями 25 и 26 через четырехлинейный двухпозиционный гидрораспределитель 13 с линией 27 всасывания и линией 28 нагнетания. Камеры 29 и 30 } -равления управля- ющего пневмоцилиндра 15 соединены пневмолиниями 31 и 32 управления соответственно с силовыми пневмолиниями 19 и 20. На входе каждой силовой пневмоли- нии 19 и 20 соответственно в приводние камеры 17 и 18 установлены дроссели 33 и 34.

Пневмонасос работает следующим образом.

При перемещении в крайнее левое по- ложение поршень 2 приводного пневмоцилиндра 1 нажимает на конечный переключатель 8, который подает пневмо- сигнал на дифференциальный поршень 10 пневмораспределителя 9. Дифференциаль- ный поршень 10 перемещается влево и подводит сжатый газ по силовой пневмолинии 20 в приводную камеру 18 приводного пневмоцилиндра 1 и одновременно по пневмолинии 32 управления в камеру 29 управления управляющего пневмоцилинд- рз 15. Поскольку объем камеры управления 29 значительно меньше обьема камеры 18 приводного пневмоцилиндра 1 и усилие перемещения плоского золотника 14 невели- ко, то поршень 16 быстро перемещается в крайнее левое положение, перемещая с помощью штока плоский золотник 14 таким образом, что соединяет рабочую камеру 24 через гидравлическую линию 26 с линией 27 всасывания, а рабочую камеру 23 через гидравлическую линию 25 с линией 28 нагнетания. Поскольку силовая линия 20 имеет дроссель 34, то приводная камера 18 наполняется медленнее и начало движения порш- ня 2 наступает позже. Движение поршня 2 вправо обеспечивает нагнетание рабочей жидкости из рабочей камеры 23 и всасывание рабочей жидкости в рабочую камеру 24. После перемещения поршня 2 в крайнее правое положение срабатывает конечный переключатель 7. По его сигналу дифференциальный поршень 10 перемещается вправо и подводит сжатый газ по силовой пневмолинии 19 в приводную камеру 17 и

одновременно по пневмолинии 31 управления в камеру 30 управления. При этом по силовой пневмолинии 20 и пневмолинии 32 управления отработанный газ из приводной камеры 18 и камеры 29 управления сбрасывается через дифференциальный поршень 10 пневмораспределителя 9 в атмосферу 22.

В связи с относительно меньшим объемом камера 30 заполняется сжатым газом быстрее и поршень 16 перемещает плоский золотник 14 в крайнее правое положение, соединяя рабочую камеру 23 через гидравлическую линию 25 с линией 27 всасывания и рабочую камеру 24 через гидравлическую линию 26 с линией 28 нагнетания. Из-за дроселирования силовой пневмолинии 20 приводная камера 18 опорожняется медленно и, следовательно, поршень 2 пневмоцилиндра 1 начинает движение влево с запаздыванием по отношению к поршню 16, нагнетая рабочую жидкость из рабочей камеры 24 и всасывая рабочую жидкость в рабочую камеру 23. По достижении поршнем 2 крайнего левого положения срабатывает клапанный переключатель 8 и цикл работы повторяется.

Изобретение обладает рядом преимуществ по сравнению с известными устройствами: введение пневмопривода плоского золотника, связанного с пневмораспреде- лителем пневмонасоса, позволяет синхронизировать циклы срабатывания плоского золотника с рабочим циклом пневмонасоса и существенно упростить конструкцию насоса, в том числе отказаться от рабочих кла- панов и перекачивать высоковязкие жидкости, поскольку использование плоского золотника обеспечивает принудительное перекрывание гидравлических линий независимо от свойств и степени загрязненности жидкости.

Кроме того, установка дросселей на силовых пневмолиниях позволяет организовать опережающее наполнение и опорожнение камер управления управляющего пневмоцилиндра узла распределения рабочей жидкости, что обеспечивает опережающее переключение плоского золотника по сравнению с поршнем приводного пневмоцилиндра и позволяет отказаться от дополнительных средств пневмоавтоматики, а также обеспечить гарантированное открытие гидравлических линий к моменту начала движения поршня пневмонасоса, что и позволяет повысить всасывающие характеристики гидравлической части насоса за счет устранения рабочих клапанов и характерных для них гидростатических и гидродинамических потерь.

Формула изобретения Пневмонасос, содержащий корпус с приводным пневмоцилиндром двухстороннего действия, включающим поршень и две приводные камеры, при помощи приводных пневмолиний подключенные к пневморасп- ределителю для попеременного соединения каждой из них с источником сжатого газа и атмосферой, два оппозитно расположенных рабочих цилиндра, имеющих плунжеры, связанные с поршнем приводного пневмоцилиндра и установленные с образованием двух рабочих камер насоса, снабженного узлом распределения рабочей жидкости, отличающийся тем, что. с

0

5

целью повышения всасывающей способности и обеспечения возможности работы с вязкими и загрязненными жидкостями, узел распределения насоса выполнен в виде общего для обеих рабочих камер четырехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя с плоским золотником и пневматическим управлением, включающим две камеры управления, которые при помощи пневмолиний управления подключены к соответствующим силовым пневмо- линиям приводного пневмоцилиндра, при этом на входе каждой силовой пневмолиний в соответствующую приводную камеру установлен дроссель.

Сущность изобретения: пневмоцилиндр двухстороннего действия содержит поршень и две приводные камеры, подключен- ныепневмолиниямик пневмораспределителю для попеременного сообщения каждой из них с источником сжатого газа и атмосферой. Два оппозитно расположенных рабочих цилиндра имеют плунжеры, связанные с поршнем и образуют две рабочие камеры насоса. Узел распределения рабочей жидкости выполнен в виде общего для рабочих камер цилиндров четырехлинейного двухпозиционного гид- рораспределитёля с плоским золотником и пневматическим управлением. Две камеры управления пневмолиниями подключены к соответствующим силовым пневмолиниям пневмоцилиндра. На входе каждой силовой пневмолинии в приводную камеру установлен дроссель. 1 ил.