Объемный насос Данильченко Советский патент 1992 года по МПК F04B43/06 

Изобретение относится к насо- состроению, в частности к объемным насосам с гибким рабочим органом, и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачивания жидких компонентов, например при упрочнении неустойчивых пород кровли в комплексно-механизированных очистных забоях угольных шахт Донбасса.

Известны объемные насосы для перекачивания жидких компонентов (см. например, а.с. NS 1043351, кл. F 04 В 43/00 с приоритетом от 20.05.82).

Известный насос содержит корпус, в котором с образованием рабочей камеры установлен рабочий орган из двух концентрично расположенных сильфонов с герметичной вакуумированной полостью между ними.

Недостатком этого насоса является усложнение его конструкции и увеличение габаритов за счет преобразования вращательного движения приводного вала эксцентрика в возвратно-поступательное движение штока рабочего органа.

Известен насос, содержащий корпус, в котором с образованием рабочей и приводной камер установлены сильфоны разной эффективной площади, связанные между собой штоком и образующие герметичную полость, заполненную упругой средой под избыточным давлением и эксцентриковый привод (см.а.с. № 687254, кл. F 04 В 43/00 с приоритетом от 06.01.75).

Недостатком известного насоса является усложнение его конструкции и увеличение габаритов за счет эксцентрикового привода.

(Л

С

XI

о со

ю

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является объемный насос с гидравлическим приводом двух связанных между собой упругих разделительных элементов, заполненных промежуточной средой, один из которых расположен в рабочей камере насоса, а второй в приводной, причем последняя при помощи средств распределения попеременно подключается к источнику давления ими сливу (см.а.с. СССР № 1239400, кл. F 04 В 43/06. 1984).

Известный насос имеет следующие недостатки, усложняющие конструкцию и увеличивающие габаритные размеры:

-из приводной камеры наружу выведена подвижная деталь относительно корпуса, а именно: регулируемый упор. Для вывода упора через стенку корпуса насоса требуется уплотнение, которое часто надо заменять на новое из-за быстрого износа;

-наличие клапанного затвора между гибкими элементами в герметичной полости, которая седлом разделена на две части. Поэтому, чтобы заменить клапан, необходи- мо полностью разобрать и собрать насос;

-распределитель управляется каким-то устройством вне зависимости от крайних положений разделителя, что также усложняет конструкцию насоса и его габариты.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение габаритов.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном объемном насосе, содержащем корпус с передней и задней крышками с размещенной между ними перемычкой с осевым отверстием, разделительные элементы в виде сильфонов, закрепленные по обе стороны перемычки, связанные между собой штоком, пропущен- ным в осевом отверстии перемычки и установленные с образованием приводной и рабочей камер в корпусе по обе стороны перемычки и герметичной камеры в полости сильфонов, заполненной упругой средой под избыточным давлением, и распределительное устройство для попеременного сообщения приводной камеры с источником давления и сливом, шток снабжен глухой осевой расточкой, выполненной со стороны задней крышки и снабженной двухсторонним толкателем в виде двух подвижно и последовательно установленных в расточке ступенчатых втулок с размещенной между ними пружиной, а распределительное устройство выполнено в виде размещенного в задней крышке золотникового распределителя, золотник которого установлен с возможностью взаимодействия при помощи тяги с указанным толкателем штока.

Предложенный насос от прототипа отличается тем, что шток снабжен глухой осевой расточкой, выполненной со стороны задней крышки и снабженной двухсторонними толкателем в виде двух подвижно и последовательно установленных в расточке ступенчатых втулок с размещенной между ними пружиной, а распределительное устройство выполнено в виде размещенного в задней крышке золотникового распределителя, золотник которого установлен с возможностью взаимодействия при помощи тяги с указанным толкателем штока.

Такая совокупность признаков не известна из известных аналогичных технических решений и обусловливает достижение нового положительного эффекта: упрощается конструкция и снижаются габариты насоса.

На чертеже изображена схема объемного насоса.

Объемный насос содержит корпус 1 с передней и задней крышками с размещенной между ними перемычкой с осевым отверстием, установленные с образованием приводной и рабочей камер 2 и 3 разделительные элементы 4 и 5 в виде сильфонов, закрепленные по обе стороны перемычки, связанные между собой штоком 6, пропущенным в осевом отверстии перемычки, и герметичной камеры 7 в полости сильфонов, заполненной упругой соедой под избыточным давлением

Приводная камера 3 выполнена с возможностью попеременного сообщения с напорной или сливной магистралями 8 и 9 гидросистемы источника питания (на чертеже условно не показан) посредством золотникового распределителя 10.

Рабочая камера 2 снабжена всасывающим и нагнетательным клапанами 11 и 12.

Шток 6 снабжен глухой осевой расточкой 13, выполненной со стороны задней крышки, Шток 6 при возвратно-поступательном движении в крайних положениях переключает в распределителе 10 золотник 14, воздействуя соответственно на тягу 15 и винт 16 двухсторонним толкателем в виде двух подвижно и последовательно установленных в расточке 13 ступенчатых втулок 17 и 18, установленных с зазором 19 при помощи размещенной между ними пружины 20. Толкатель в штоке 6 зафиксирован гайкой 21. Распределитель 10 в корпусе 1 установлен герметично при помощи уплотнитель- ных колец 22 и закреплен в нем посредством крышки 23 гайкой 24, На корпусе 1 размещены патрубки 25 и 26 для подсоединения насоса соответственно к напорной и сливной магистралям 8 и 9 гидросистемы источника питания.

Подводящие и отводящие патрубки 25 и 26 при отсоединенных от насоса трубопроводах (шлангах) закрыты крышками 27. Насос работает следующим образом. Перед установкой насоса для эксплуа- 5 тации полость сильфонов заполняют упругой средой под избыточным давлением с соблюдением следующего соотношения:

,10

л

в котором К ,

где Si и $2-эффективные площади сильфонов, установленных соответственно в насосной и приводной камерах ;

Р - давление в полости сильфонов;

Pi и Ра - давление соответственно в сливной и напорной магистралях.

Патрубки 25 и 26 подсоединяют соответственно к напорной и сливной магистра- лям 8 и 9,

Эффективная площадь сильфона 5, размещенного в приводной камере 3, выполне- на большей, чем у сильфона 4, размещенного в рабочей камере 2, вследст- вне чего суммарное усилие от давления упругой среды в полости 7 сильфонов действует на шток 6 в направлении приводной камеры 3. Поэтому при подключении насоса к напорной и сливной магистралям 8 и 9 золотник 14 всегда будет занимать крайнее левое положение под воздействием штока 6 через втулки 18 и 17, пружину 20 и тягу 15, При этом золотник 14 в распределителе 10 через кольцевую полость между дву- мя рабочими поясками посредством соответствующих радиальных, продольных и кольцевых каналов сообщает камеру 3 с напорной магистралью 8 через патрубок 25. Суммарная сила на шток 6 от давления на- порной жидкости в камере 3 и давления упругой среды в полости 7 сильфонов при крайнем левом положении золотника 14 действует в сторону рабочей камеры 2. Поэтому шток 6 перемещается вправ.0. При дви- жении штока 6 вправо сильфон 5 укорачивается, а сильфон 4 удлиняется, уменьшая объем рабочей камеры 2, При движении штока 6 вправо одновременно перемещается размещенный в его глухой осевой расточке 13 двухсторонний толкатель в виде двух подвижно и последователь- но установленных в расточке 13 ступенчатых втулок 17 и 18с размещенной

между ними пружиной 20. При достижении крайнего положения шток 6 перемещает в крайнее правое положение золотник 14 в распределителе 10, нажимая на винт 16 подвижной втулкой 18 толкателя, а также посредством сжатия - расжатия пружины 20, При перемещении золотника 14 в крайнее правое положение он своими рабочими поясками изолирует приводную камеру 3 от напорной магистрали 8 и сообщает ее со сливной магистралью 9 посредством патрубка 26 и соответствующих каналов в распределителе 10 и корпусе 1. Суммарная сила от давления сливной жидкости в камере 3 и упругой среды в полости 7 сильфонов при этом приложена к штоку 6 влево. При перемещении штока 6 влево сильфон 5 удлиняется, а сильфон 4 укорачивается, увеличивая объем рабочей камеры 2. При достижении крайнего левого положения шток 6 посредством толкателя (сжатия-рас- жатия пружины 20) и тяги 15 переключает золотник 14 в распределителе 10 в крайнее левое положение и цикл повторяется.

Формула изобретения Объемный насос, содержащий корпус с передней и задней крышками с размещенной между ними перемычкой с осевым отверстием, разделительные элементы в виде сильфонов, закрепленные по обе стороны перемычки, связанные между собой штоком, пропущенным в осевом отверстии перемычки, и установленные с образованием приводной и рабочей камер в корпусе по обе стороны перемычки и герметичной камеры в полости сильфонов, заполненной средой под избыточным давлением, и распределительное устройство для попеременного сообщения приводной камеры с источником давления и сливом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения габаритов, шток снабжен глухой осевой расточкой, выполненной со стороны задней крышки и снабженной двусторонним толкателем в виде двух подвижно и последовательно установленных в расточке ступенчатых втулок с размещенной между ними пружиной, а распределительное устройство выполнено в виде размещенного в задней крышке золотникового распределителя, золотник которого установлен с возможностью взаимодействия при помощи тяги с указанным толкателем штока.

s

«ч.

Сущность изобретения: между передней и задней крышками корпуса размещена перемычка с осевым отверстием. Разделительные элементы в виде сильфо- нов закреплены по обе стороны перемычки, связаны между собой штоком, пропущенным в осевом отверстии, и образуют приводную и рабочую камеры в корпусе по обе стороны перемычки и герметичную камеру в полости сильфонов, заполненную средой под избыточным давлением. Распределительное устр-во попеременно сообщает приводную камеру с источником давления и сливом. Шток снабжен глухой осевой расточкой, выполненной со стороны задней крышки и снабженной двусторонним толкателем в виде двух подвижно и последовательно установленных в расточке ступенчатых втулок с размещенной между ними пружиной. Распределительное устр- во выполнено в виде размещенного в заднейкрышкезолотниково.го распределителя, золотник к-рого установлен с возможностью взаимодействия тягой с толкателем штока. 1 ил.