Насос для перекачивания вязких и неоднородных жидкостей Советский патент 1982 года по МПК F04B15/02 

(54) НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ВЯЗКИХ И НЕОДНОРОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

1

Изобретение относится к насосостроению, в частности, к насосам для перекачивания вязких и неоднородных жидкостей.

Известен насос для перекачивания вязких и неоднородных жидкостей, содержащий два приводных цилиндра с размещенными в них порщнями, разделяющими их на две полости - приводную и рабочую, причем каждая рабочая полость сообщена трубопроводом с заполненной перекачиваемой жидкостью рабочей камерой, имеющей всасывающий и нагнетательный клапаны, а каждая приводная полость снабжена имеющими приводные элементы, корпус и подпружиненные затворы впускным и выпускным клапанами, первый из которых сообщен с нагнетательным коллектором приводного насоса динамического действия, а второй сообщен с приемной емкостью этого насоса 1.

Недостатком известного насоса является его конструктивная сложность, что обусловлено тем, что из-за отсутствия обратной связи между управляемыми клапанами и движуш,имися в цилиндрах порщнями, насос имеет целый ряд конструктивно сложных узлов, таких как подпорный насос и редуктор

с электродвигателем для привода механизма управления клапанами.

Цель изобретения - упрощение конструкции насоса. Указанная цель достигается тем, что поршень каждого цилиндра снабжен толкателями для взаимодействия с приводными элементами впускного и выпускного клапанов и упором для пружины последнего, затворы впускных клапанов связаны между собой коромыслом, расположенным в нагнетательном коллекторе, а выпускнь1е - снабжены пружинным фиксатором для удержания затвора этого клапана в закрытом положении в период рабочего хода поршня, при этом приемная емкость выполнена гер метичной.

Впускной клапан снабжен барабаном с зубьями, рейкой, осью и вилкой, седло этого клапана выполнено в виде пластины с пазами, а затвор - в виде упругой ленты, один

20 конец которой прикреплен к седлу, а другой намотан на установленный на оси барабан, зубья которого взаимодействуют с рейкой, закрепленной на корпусе, причем ось барабана закреплена на вилке, взаимодействующей с пружиной затвора и контактирующей с фиксатором и толкателем поршня.

На чертеже изображена принципиальная схема насоса.

Насос содержит два приводных цилиндра 1 с размещенными в них поршнями 2, разделяющими их на две полости - приводную 3 и рабочую 4, причем каждая рабочая полость 4 сообщена трубопроводом 5 с заполненной перекачиваемой средой рабочей камерой 6, имеющей всасывающий 7 и нагнетательный8 клапаны, установленные в коробке 9, сообщенной с емкостью 10 для перекачивае.мой среды и нагнетательным трубопроводом И, а каждая приводная полость 3 снабжена имеющими приводные элементы, корпус и подпружиненные затворы механически управляемыми впускным 12 и выпускным 13 клапанами, первый из которых сообщен с нагнетательным коллектором 14 приводного насоса 15 динамического действия, например центробежным, а второй сообщен с приемной емкостью 16 этого насоса.

Поршень 2 каждого цилиндра снабжен толкателями 17 и 18 для взаимодействия с приводными элементами 19 и 20 впускного 12 и выпускного 13 клапанов соответственно и упором 21 для пружины 22 выпускного клапана 13. Затворы впускных клапанов 12 связаны между собой коромыслом 23, расположенным в нагнетательном коллекторе 14 приводного насоса 15, для обеспечения работы поршней 2 в противофазе. Затворы впускных клапанов 12 подпружинены пружиной 24.

Выпусные клапаны 13снабжены пружинным фиксатором 25 для удержания затвора этого клапана в закрытом положении в период рабочего хода поршня 2. Приемная емкость 16 приводного насоса 15 выполнена герметичной и при работе насоса находится под давлением ниже атмосферного.

Выпускной клапан 13 имеет седло 26 в виде пластины с пазами, а затвор 27 - в виде упругой ленты, один конец которой прикреплен к седлу 26, а другой намотан на установленный на оси барабан 28 с зубьями, взаимодействующими с рейкой 29, закрепленной на корпусе клапана 13, причем ось барабана закреплена на вилке 30, взаимодействующей с пружиной 22 затвора и контактирующей с фиксатором 25 и толкателем 18 поршня 2.

Рабочая полость 4 цилиндра 1, трубопровод 5 и часть рабочей камеры 6 заполнены промежуточной (разделительной) жидкостью, в качестве которой применено дизельное топливо, что обеспечивает защиту пары поршень-цилиндр от образивного износа, поскольку в этом случае исключается контакт поршня с перекачиваемой средой, например глинистым раствором, применяемым в буровых насосах.

Насос работает следующим образом.

В исходном положении поршни 2 обоих цилиндров 1 находятся в крайнем нижнем

положении, выпускные клапаны 13 закрыты и удерживаются в этом положении фиксаторами 25, пружины 22 - разжаты. Правый впускной клапан 12 закрыт пружиной 24, а левый открыт коромыслом 23. Приводной насое 15 забирает приводную жидкость из приеммной емкости 16 и нагнетает ее через левый выпускной клапан 12 в приводную полость 3 левого цилиндра 1.

Левый поршень 2 приходит в движение и через промежуточную жидкость вытесняет перекачиваемую среду из рабочей камеры 6 через нагнетательный клапан 8 в нагнетательный трубопровод 11. В процессе хода поршня 2 его упор 21 сжимает пружину 22 затвора выпускного клапана. Впускной клаS пан 12 левого цилиндра открыт до тех пор, пока толкатель 17 поршня 2 не воздействует на его приводной элемент 19 и не закроет клапан 12. Двигаясь вместе с толкателем 17 поршня 2, клапан 12 левого цилиндра закрывает и открывает нагнетательный

клапан 12 правого цилиндра 1, что обеспечивает начало такта нагнетания в правом цилиндре. Одновременно происходит сжатие пружины 22 выпускного клапана упором 21 левого поршня 2, срыв вилки 30 с фиксатора 25 и открытие затвора 27 выпускного клапана 13 левого цилиндра. Начало открытия выпускного клапана 13 левого цилиндра 1 совпадает по времени с полным закрытием впускного клапана 12 этого цилиндра. После открытия выпускного клапаO на 13 левого цилиндра под действием перепада между емкостью 10 с перекачиваемой средой и приемной емкостью 16 приводного насоса 15 поршень 2 начинает движение вниз, обеспечивая такт всасывания в рабочей камере 6, котораязаполняется из емкости 10 через всасывающий клапан 7. При движении порщня 2 вниз происходит контакт его толкателя 18 с приводным элементом 20 затвора 27 выпускного клапана 13, что приводит к перемещению барабана 28 и вилки

0 30 вниз и закрытию затвора 27 после срабатывания фиксатора 25. После срабатывания фиксатора 25 такт всасывания в левом цилиндре 1 заканчивается. В момент завершения такта всасывания в левом цилиндре поршень 2 правого цилиндра своим толкателем 17 воздействует на приводной элемент 19 впускного клапана 12 правого цилиндра, и клапан 12 правого цилиндра закрывается. Далее процессы, проходящие в правом цилиндре, полностью соответствуют процессам,

0 описанным для левого цилиндра.

Формула изобретения

I. Насос для перекачивания вязких и неоднородных жидкостей, содержащий два приводных цилиндра с размещенными в них поршнями, разделяющими их на две полости - приводную и рабочую, причем каждая