Насосная установка для дозирования жидкостей Советский патент 1992 года по МПК F04B13/02 F04B9/10 

Изобретение относится к насосам объемного дозирования жидкостей и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности, где необходимо непре- рывное и равномерное дозирование одно- временно нескольких жидкостей с заданным соотношением их объемов.

Известен дозирующий насос, предназначенный для одновременного раздельного нагнетания заданных неравных количеств двух и более вязких жидкостей. Он содержит дозирующие цилиндры с плунжерами, соединенными с поворотным рычагом, снабженным регулировочными элементами для изменения длины рычага, и линейный привод с конечными выключателями, при этом рабочие камеры цилиндров через клапаны соединены с всасывающими и нагнетательными патрубками для соответст- вующих жидкостей.

Такой дозирующий насос способен подавать точные дозы нескольких жидкостей, Однако он не может применяться в тех случаях, когда необходимо автоматическое ре- гулирование непрерывной объемной подачи при постоянном соотношении расходов дозируемых жидкостей ввиду того, что подача доз этим насосом осуществляется импульсно. Управляющий привод имеет возможность осуществлять поворот шаровых хлапанов только на 90°, что не обеспе- чива ;т надежной герметичности клапзнов особэнно при подаче жидкостей, содержащих абразивные частицы. Это приводит к утеч се дозируемых жидкостей через шаровые клапаны и соответственно к неточнее in дозирования.

1,ель изобретения - обеспечение возможности регулирования непрерывной объ- емкой подачи при установпенном соотношении подач дозируемых жидкостей.

Поставленная цель достигается тем. что насосная установка для дозирования жид- костей, содержащая насосную секцию, включающую приводной цилиндр, шток которого шарнирно связан с рычагом, установленным с возможностью качания вокруг своей оси, два дозирующих цилиндра, поршни каждого из которых размещены в цилиндре с образованием рабочих камер и шарнирно соединены с рычагом, снабженным регулировочными элементами для изменения длины плеч этого рычага, и индивидуального для каждой рабочей камеры кранового распределителя с цилиндрическим затвором, установленным с возможностью поворота при помощи привода, синхронизированного с движением штока приводного гидроцилиндра, причем последний подключен при помощи распределителя и линии привода к источнику приводной среды и снабжен конечными выключателями, насосная установка снабжена дополнительной насосной секцией, а система управления распределителем приводной среды снабжена измерителем времени такта, связанным с конечными выключателями и соединенным с регулятором времени такта, выход которого подключен к исполнительному механизму регулирующего дросселя, установленного в линии подводи приводной среды, при этом привод поворота цилиндрических затворов крановых распределителей дозирующих цилиндров осноьной насосной секции соединен с рычагом приводного цилиндра дополнительней насосной секции, а привод поворота цилиндрических затворов крановых распределителей .юзирующих цилиндров дополнительной насосной секции соединен с рьнагом приводного цилиндра основной насосной секции.

На фиг.1 изображена насосная установка для дозирования жидкостей, вид сбоку; на фиг.2 - насосная секция с общим приводом, вид сверху.

Насосная установка содержит группы дозирующих цилиндров 1-4. Число групп соответствует числу одновременно дозируемых жидкостей. В цилиндрах расположены плунжеры 5 и 5, каждь-й из которых связан штоками 7 и 8 и шатун зми 9 и 10 с приводными рычагами 11 и 12. Эти рычаги при помощи штокоз 13 и И соединены с поршнями линейных приводов 15 и 16. В приводных рычагах предусмотрены регулировочные элементы 17 для изменения длины плеч и величины объема дозы. Дозирующие цилиндры через крановые распределители 18 и 19 с цилиндрическими затворами, имеющими в продольном разрезе F-образные каналы, соединены с всасывающими 20 и нагнетательным 21 патрубками Таким образом группы из четырех дозирующих цилиндров образуют основную насосную секцию, включающую цилиндры 1 и 2 и приводной рычаг 11, и дополнительную насосную секцию, включающую цилиндры 3 и 4 и приводной рычаг 12 Для каждой дозируемой жидкости аналогично установлены по две пары дозирующих цилиндров 1 - 4 и , Приводные рычаги ll .ia .ll11 и 1211 жестко посажены на общие валы 22 и 23 и связаны с плунжерами соответствующих рабочих цилиндров, причем диаметры этих плунжеров выбирают в зависимости от требуемых обьемных соотношений расходов дозируемых жидкостей.

Для осуществления переключений крановых распределителей на общие валы посажены ведущие звездочки 24 и 25 и жестко укреплены к приводным рычагам Ведомые звездочки 26 и 27 тоже жестко посажены на валы 28 и 29, расположенные у крановых распределителей, и совместно с коническими шестернями образуют зубчаты 3 конические передачи 30 и 31, обеспечивающие при переключениях поворот на 180° цилиндрических затворов. При этом ведущая звездочка 24 основной насосной секции охвачена цепью 32 с ведомыми звездочками 26, принадлежащими крановым распределителям цилиндров дополнительной насосной секции, а ведущая звездочка 25 дополнительной насосной секции схвачена цепью 33 с ведомыми звездочками 27, принадлежащими крановым распределителям цилиндров основной насосной секции Цепи снабжены натяжными устройствами 34 и 35 с сигнализаторами угла поворота натяжного рычзга. При одинаковом расположении рабочих цилиндров всех дозируемых жидкостей, когда валы 28 и 29 совпадают, достаточно использовать две цепные передачи для переключения всех крановых распределителей. Для тех рабочих цилиндров, расположение которых не совпадает с остальными, требуется устанавливать аналогичные индивидуальные цепные передачи для переключения их крановых распределителей.

Конечные выключатели 36 и 37 связаны с распределителем 38 приводной среды и предназначены для управления его работой, при этом конечные выключатель 36 связан также с измерителем 39 времени такта, соединенным с автоматическим регулятором 40 времени такта, выход которого подключен к исполнительному механизму

регулирующего дросселя 41, установленного в линии подвода приводной среды через распределитель к линейным приводам. Для поддержания постоянства давления приводной среды предусмотрен звтоматический регулятор 42 Конечные выключатели 36 и 37 выполнены подвижными и закреплены так, что обеспечивает кратковременную работу одновременно двух дозирующих цилиндров в момент их переключений.

Насосная установка работает следующим образом,

Под воздействием приводной среды (например, минерального масла), поступающего через распределитель 38 перемещается поршень линейного привода 15 и это движение через шток 13 и приводной рычаг 11, шатун 9 и шток 7 передается плунжерам 5. При этом в цилиндре 1 происходит всасывание, а в цилиндре 2 - нагнетание дозируемой жидкости Одновременно при движении приводного рычага 11 совершает поворот на соответствующий угол ведущая звездочка 24 и с помощью цепи 32 осуществляет поворот на 180° ведомых звездочек 26

и совместно с ними через конические зубчатые передачи 30 цилиндрических затворов 19, принадпежащих парам рабочих цилиндров 3 и 4 дополнительной насосной секции. При подходе к своему конечному положению приводного рычага 11 включается нижний конечный выключатель 36, который воздействует на распределитель 38 и еще до завершения работы линейного привода 15 включается в действие линейный привод 16

дополнительной насосной секции, который аналогичным образом перемещает плунжеры 6 в цилиндрах 3 и 4. При этом в цилиндре 3 происходит нагнетание, а в цилиндре 4 - всасывание дозируемой жидкости. Одновременно происходит переключение крановых распределителей 18, принадлежащих цилиндрам 1 и 2 основной насосной секции.

Таким образом/шнейные приводы 15 и 16 срабатывают поочередно и в линию нагнетания 21 непрерывно подается постоянный поток дозируемых жидкостей, причем в момент переключения происходит последовательное перекрытие работы цилиндров, достигаемое соответствующей установкой конечных выключателей так, чтобы расстояние между ними было меньше полного хода поршня линейного привода.

Одновременно аналогичные движения совершают другие поворотные рычаги

11,11,12 и 12м, жестко посаженные на валы 22 и 23, и перемещают соответствующие плунжеры рабочих цилиндров 1l,l,4l и 4м для остальных дозируемых жидкостей. Каждая дозируемая жидкость подводится к своим рабочим цилиндрам по индивидуальным всасывающим патрубкам 20,20 и 20 , а нагнетание жидкостей осуществляется в общий коллектор 21 или непосредственно в смеситель. Время перемещения поршня одного из линейных приводов фиксируется с помощью конечных выключателей 37 измерителем времени такта 39, сигнал от которого передается к автоматическому регулятору 40, где измеренное значение времени такта сопоставляется с заданным и при наличии отклонения управляющий сигнал поступает на исполнительный механизм регулирующего дросселя 41, который изменяет расход приводной среды к линейным приводам. Изменением скорости перемещения поршней линейных приводов регулируется общая производительность насосной установки.

Предлагаемая насосная установка обеспечивает непрерывную и равномерную подачу нескольких жидкостей с сохранением высокой точности заданного соотношения потоков этих жидкостей. Это достигается за счет того, что переключение крановых распределителей рабочих цилиндров осуществляется заблаговременно, поэтому коэффициенты заполнения и вытеснения рабочих цилиндров равны точно единице. Предлагаемая конструкция цилиндрических затворов обеспечивает надежную герметичность системы и сводит к минимуму энергетические потери на преодоление трения в каналах крановых распределителей, так как диаметры этих каналов близким по размеру к внутренним диаметрам всасывающих и нагнетательных патрубков. Регулированием времени такта достигается заданная производительность насосной установки, которую можно изменять в достаточно широком диапазоне

Формула изобретения Насосная установка для дозирования жидкостей, содержащая насосную секцию, включающую приводной цилиндр, шток которого шарнирно связан с установленным с возможностью качания вокруг оси рычагом, два дозирующих цилиндра, поршни каждого из которых размещены в цилиндре с образованием рабочих камер и шарнирно

соединены с рычагом с возможностью изменения плеч последнего, и средства распределения для переменного сообщения каждой рабочей камеры с источником перекачиваемой жидкости и нагнетательной

гидролинией, выполненные в виде индивидуального для каждой рабочей камеры кранового распределителя с цилиндрическим затвором, установленным с возможностью поворота при помощи привода, синхронизированного с движением штока приводного гидроцилиндра, причем последний подключен при помощи распределителя и линии подвода к источнику приводной среды и снабжен конечными выключателями,

связанными с системой управления распределителем приводной среды, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения регулирования непрерывной объемной подачи при установившемся соотношении подач дозируемых жидкостей, установка снабжена дополнительной насосной секцией, система управления распределителем приводной среды снабжена измерителем времени такта, связанным с конечными выключателями и соединенным с регулятором времени такта, и дросселем, установленным в линии подвода приводной среды и подключенным к регулятору времени такта, йри этом привод поворота затворов крановых

распределителей дозирующих цилиндров основной насосной секции соединен с рычагом приводного цилиндра дополнительной насосной секции, а привод поворота затворов крановых распределителей дозирующих цилиндров дополнительной насосной секции - с рычагом приводного цилиндра основной насосной секции.

А-А

vifrHif f ,o

//

29

Фиг-i

1Z

Использование: непрерывное одновременное дозирование нескольких жидкостей с заданным соотношением объемов. Сущность изобретения: установка содержит группы дозирования цилиндров 1-44, число групп соответствует числу дозируемых жидкостей. В цилиндрах расположены плунжеры 5 и 6 со штоками 7 и 8 соответственно, связанными с приводными рычагами 11 и 12, при помощи штоков 13 и 14 соединены с