Насосная установка Советский патент 1992 года по МПК F04B23/10 F04B15/02 

Изобретение относится к на- сосостроению и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется порционное равномерное дозирование суспензий.

Известна насосная установка, содержащая корпус с приводом,рабочий и компенсационный цилиндры, каждый из которых имеет размещенный в цилиндре с образованием поршневой и штоковой полостей и связанный при помощи штока с приводом поршень с манжетными уплотнениями, установленными в нем с образованием в зоне сопряжения с цилиндром кольцевой камеры между манжетами (а.с. СССР № 992811, кл. F04 В 15/02).

Известна насосная установка, содержащая корпус с основными и дополнительными цилиндрами, в котором размещены соответственно основной и дополнительный поршни, а привод образован кривошипно-шатунным механизмом, шатун шар- нирно соединен с кулисой, нижний конец которой шарнирно соединен со штоком основного поршня, а верхний взаимодействует с дополнительным поршнем, а основные и дополнительные поршни выполнены в виде полых плунжеров, в полости дополнительногопоршня установлен подпружиненный стакан, в дно которого упирается ролик, установленный на верхнем конце кулисы, причем шарнирное соединение шатуна штока и кулисы выполнено совместным (а.с. СССР № 1463953, кл. F 04 В 15/02).

Известна также насосная установка, содержащая емкость для перекачиваемой жидкости, насос подпитки, всасывающая гидролиния которого подключена к указанной емкости, а его напорная гидролиния - к всасывающему коллектору поршневого насоса, включающего корпус, связанные с

сл

С

4 О CJ 1

приводом возвратно-поступательного движения поршни, рабочие цилиндры, размещенные в корпусе с возможностью попеременного сообщения со всасывающим коллектором и потребителем, при этом торцы поршней, противоположные приводу, расположены напротив выходных отверстий цилиндров (а.с. СССР № 1275116, кл. F04 В 23/10).

Недостатком этой насосной установки является невозможность обеспечения перекачивания суспензий без расслоения твердой и жидкой фаз, так как в поршневом насосе перекачиваемая суспензия находится в статическом состоянии, что приводит к полному расслоению твердой и жидкой фаз.

Целью изобретения является обеспечение перекачивания суспензий без расслоения твердой и жидкой фаз путем обеспечения принудительной циркуляции перекачизаемой жидкости во всасывающем коллекторе поршневого насоса с обеспечением турбулентного режима потока жидкости.

Сущность изобретения заключается в том, что в известной насосной установке, содержащей емкость для перекачиваемой жидкости, насос подпитки, всасывающая гидролиния которого подключена к указанной емкости, а его напорная гидролиния - к всасывающему коллектору поршневого насоса, включающего корпус, связанные с приводом возвратно-поступательного движения поршни, рабочие цилиндры, размещенные в корпусе с возможностью попеременного сообщения со всасывающим коллектором и потребителем, при этом торцы поршней, противоположные приводу, расположены напротив выходных отверстий цилиндров, всасывающий коллектор поршневого насоса выполнен в виде канала в его корпусе, ось канала расположена в плоскости расположения осей цилиндров, перпендикулярна им и пересекает рабочие цилиндры, и сообщен при помощи дополни- тельной гидролинии с емкостью для перекачиваемой жидкости, поршни установлены с возможностью выхода их торцов во всасывающий коллектор, а выходные отверстия цилиндров снабжены дросселями, диаметр которых составляет 0,05-0,5 диаметра поршня, при этом диаметр всасывающего коллектора относится к диаметру поршня как (2-20): 1, а длина цилиндра от его выходного отверстия до всасывающего коллектора от- носится к диаметру всасывающего коллектора как (0,2-4): 1.

На фиг. 1 представлена насосная установка; на фиг. 2 - вариант выполнения корпуса шнекового насоса, состоящего из двух

составляющих и вставки, изготовленных из фторопласта.

Насосная установка состоит из электродвигателя 1 и насоса подпитки 2, установленных вертикально. В корпус насоса подпитки 2 встроена емкость для перекачиваемой жидкости 3. Насос подпитки 2 соединен с корпусом поршневого насоса 4 посредством напорной гидролинии 5, а корпус поршневого насоса 4 соединен с емкостью для перекачиваемой жидкости 3 посредством всасывающей гидролинии 6. Корпус поршневого насоса 4 имеет всасывающий коллектор 7, который располагается между напорной гидролинией 5 и всасывающей гидролинией 6 в виде горизонтального круглого патрубка. Корпус поршневого насоса 4 имеет также несколько вертикальных проходящих строго по центру и перпендикулярных отверстий, в которых сверху располагаются поршни 8. Поршни 8 соединены вместе жестко через траверсу 9 с шатуном 10, червячным редуктором 11 и дополнительным электродвигателем 12. Отверстия, находящиеся внизу под всасывающим коллектором 7, образуют рабочие цилиндры 13 поршневого насоса. При этом отношение диаметра всасывающего коллектора 7 к диаметру поршня 8 равно 8:1, а отношение длины рабочих цилиндров 13 поршневого насоса к диаметру всасывающего коллектора 7 равно 2:1. В рабочих цилиндрах 13 поршневого насоса на выходе установлены дроссели 14, внутренний диаметр которых составляет 0,25 диаметра поршня 8. Корпус поршневого насоса 4 может быть сделан из двух равных составляющих и вставки 15, изготовленных из фторопласта (фиг. 2). Емкость для перекачиваемой жидкости 3 плотно закрывается крышкой 16.

Насосная установка работает следующим образом.

Включает электродвигатель 1, который вращает вал насоса подпитки 2. Открывают крышку 16 у емкости для перекачиваемой жидкости 3 и заливают в нее суспензию. Под действием насоса подпитки 2 суспензия поступает в напорную гидролинию 5, во всасы- вающий коллектор 7 и далее через всасывающую гидролинию 6 возвращается в емкость для перекачиваемой жидкости 3. При большом числе оборотов электродвигателя 1 (от 750 до 3250 об/мин) устанавливается турбулентный режим течения суспензии на всем пути ее движения, что не позволяет твердым и жидким компонентам расслаиваться. При этом поршни 8 находятся в самом нижнем положении и входят в рабочие цилиндры 13 поршневого насоса, перекрывая их. Суспензия, двигаясь по всасывающему коллектору 7, огибает вертикально стоящие поршни 8, не поступая в рабочие цилиндры 13 поршневого насоса.

Для нанесения суспензии на изделия их помещают под дроссели 14. Включают дополнительный электродвигатель 12, который через червячный редуктор 11, шатун 10 и траверсу 9 поднимает поршни 8 из рабочих цилиндров 13 поршневого насоса. За один цикл рабочие цилиндры 13 поршневого насоса успевают полностью заполниться суспензией, а поршни 8 полностью выдавить необходимый обьем суспензии на изделие без расслоения твердых и жидких компонентов суспензии. Поршни 8 после завершения цикла становятся в исходное положение. Далее циклы повторяются.

Для нанесения суспензии на изделия, имеющие различные размеры, корпус поршневого насоса 4 делают из двух равных составляющих частей и вставки 15, изготовленных из фторопласта.

Были опробованы известная насосная установка (прототип) и предлагаемая установка. Были изготовлены разные корпуса поршневого насоса с предельными и запредельными соотношениями диаметра всасывающего коллектора к диаметру поршня Овс.кол. : Dn, длины цилиндра от его выходного отверстия до всасывающего коллектора к диаметру всасывающего коллектора Ьц : Овс.кол. и внутреннего диаметра дросселей как часть диаметра поршня Dn и осуществлено дозирование суспензий с целью нанесения покрытия на изделия (щетки электрических машин) по примерам 1-13. Размер щетки 12x32x64 мм.

Качество получаемых покрытий при различных конструкционных соотношениях приведены в таблице.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что качественное покрытие обеспечивается при соотношении диаметра всасывающего коллектора Овс.кол. к диаметру поршня Dn (2-20):1, при соотношении длины цилиндра Ц к диаметру всасывающего коллектора Овс.кол. (0,2-4): 1, а диаметр дросселей составляет (0,05-0,5) диаметра поршня (примеры 1-7).

При характеристиках конструкции корпуса поршневого насоса по примерам 8, 11 качество покрытий неоднородное, так как нарушается турбулентный режим движения

суспензии. При характеристиках конструкции корпуса поршневого насоса по примерам 9, 10 качество покрытия неоднородное, так как заполнение рабочих цилиндров затруднено из-за очень малого его объема.

По примеру 12 невозможно равномерно дозировать суспензию, так как очень малый диаметр дросселей нарушает равномерность дозирования из-за засорения. По примеру 13 наблюдается самопроизвольный выход суспензии из дросселей, что не позволяет регулировать нанесение покрытия на изделия.

Формула изобретения

Насосная установка, содержащая емкость для перекачиваемой жидкости, насос подпитки, всасывающая гидролиния которого подключена к указанной емкости, а его напорная гидролиния - к всасывающему

коллектору поршневого насоса, включающего корпус, связанные с приводом возвратно-поступательного движения поршни, рабочие цилиндры, размещенные в корпусе с возможностью попеременного сообщения

с всасывающим коллектором и потребителем, при этом торцы поршней, противоположные приводу, расположены напротив выходных отверстий цилиндров, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения

перекачивания суспензий без расслоения твердой и жидкой фаз путем обеспечения принудительной циркуляции перекачиваемой жидкости во всасывающем коллекторе поршневого насоса с обеспечением турбулентного режима потока жидкости, всасывающий коллектор поршневого насоса выполнен в виде канала в его корпусе, ось канала расположена в плоскости расположения осей цилиндров, перпендикулярна

им и пересекает рабочие цилиндры, и сообщен при помощи дополнительной гидролинии с емкостью для перекачиваемой жидкости, поршни установлены с возможностью выхода их торцов во всасывающий

коллектор, а выходные отверстия цилиндров снабжены дросселями, сечение которых составляет 0,05-0,5 диаметра поршня, при этом диаметр всасывающего коллектора относится к диаметру поршня как (2-20):1, а

длина цилиндра от его выходного отверстия до всасывающего коллектора относится к диаметру всасывающего коллектора как (0,2-4): 1.

(с вставками )

расслоений

Использование: для порционного равномерного дозирования суспензий. Сущность изобретения: всасывающий коллектор поршневого насоса выполнен в виде канала в его корпусе. Ось канала расположена в плоскости расположения осей цилиндров, перпендикулярна им и пересекает рабочие цилиндры. Коллектор сообщен гидролинией с емкостью для перекачиваемой жидкости. Поршни установлены с воз- можностью выхода из торцов во всасывающий коллектор. Выходные отверстия цилиндров снабжены дросселями, сечение которых составляет 0,05-0,5 диаметра поршня. Диаметр всасывающего коллектора относится к диаметру поршня как (2-20):1. Длина цилиндра от его выходного отверстия до коллектора относится к диаметру коллектора как (0,2-4):1. 2 ил.

vt.r. j.

Фиг.2