ДИАФРАГМОВЫЙ НАСОС Советский патент 1950 года по МПК F04B43/02 

Диафрагмовые насосы с получением колебаний дисковой диафрагмы от грибкообразного толкателя, снабженные грибковыми подпружиненными клапанами с диафрагмовыми уплотнениями их штоков, известны.

Отличительная особенность описываемого насоса заключается в том, что толкатель для колебания рабочей диафрагмы шарнирно соединен с бугелем, надетым на эксцентрик, насаженный на рабочий вал, одновременно являющийся кулачковым распределительным валом для толкателей клапанов.

На чертеже изображен насос в разрезе.

Насос состоит из корпуса 1, выполненного совместно с плитой 2, кронштейном 3 и двумя подшипниками 4 с втулками 5. Корпус имеет рабочую камеру 6 диаметром 200 мм для приема всасываемого раствора и его нагнетания, имеющую концентричный паз для установки рабочей дисковой диафрагмы 7 и щита 8, две камеры 9 и 10 диаметром 90 мм каждая с пазами для установки соответственно всасывающего 11 и нагнетательного 12 грибковых клапанов; два отверстия диаметром 40 мм каждое для сообщения камеры 6 с камерами 9 и 10; два отверстия диаметром 60 мм каждое соответственно для всасывания и нагнетания раствора; отверстие диаметром 25 мм для связи камеры 6 через перепускной кран с баком 14 для раствора.

Резиновая диафрагма 7 толщиной 12-15 мм устанавливается в паз камеры 6, закрепляется при помощи щита 8 и приводится в колебательное движение грибообразным толкателем 15. Для сообщения колебаний рабочей диафрагме толкатель 15 шарнирно соединен с бугелем 16, установленным со скользящей посадкой во втулках направляющих 18, изготовленных заодно со щитом 8. На осях 19 (фиг. 1), выполненных на середине поперечины бугеля 16, насажены два радиальных шарикоподшипника 20, которые в свою очередь связаны фрикционно с эксцентриком 21, насаженным на рабочий вал 22; всасывающий 11 и нагнетательный 12 клапаны, действующие принудительно посредством пружин 23 и кулаков 24 и 25. Вал 22 снабжен кулаками 21, 24 и 25 для привода диска 15 диафрагмы 7 и клапанов 11 и 12. Для понижения числа оборотов с 1420 до 100 применен червячный редуктор 26, соединенный с электродвигателем 28. В бак 14 насоса встроен воздухорастворосборник 27 с фланцевым патрубком 30 для присоединения к нагнетательному отверстию насоса и с фланцем 29 для присоединения насоса к внешнему растворопроводу. Для контроля давления на воздухосборнике установлен манометр на 16 атм.

На чертеже представлен насос в момент окончания «всасывания»; при этом всасывающий клапан 11 открыт, нагнетательный клапан 12 закрыт, диафрагма 7 в нормальном, выпрямленном состоянии, толкатель 15 диафрагмы в крайнем левом положении, т.е. в начале рабочего хода.

Раствор, залитый в бак 14, через открытое отверстие заполняет все внутренние пространства растворонасоса под влиянием давления, равного разности уровней раствора в баке 14 и раствора внутри растворонасоса. Для перекачки раствора из бака 14 во внешний растворопровод пробковый кран 13 закрыт, электродвигатель 28 включен.

В процессе работы насоса вращательное движение вала 22 при помощи кулаков 21, 24 и 25 и резиновых диафрагм 7 и 17 преобразуется в прямолинейно-возвратное движение толкателя 15 и клапанов 11 и 12.

По окончании процесса всасывания, под действием вращающихся кулаков 24, 25 и 21, установленных с эксцентриситетом в 20 мм, всасывающий клапан 11 закроется, нагнетательный клапан 12 (постепенно) откроется, и начнется рабочий ход-«нагнетание», как результат воздействия на резиновую диафрагму 7 толкателя 15, приведенного в прямолинейное движение. В этот момент диафрагма 7, под влиянием надвигающегося на нее толкателя 15, выгибается во-внутрь камеры. Вследствие этого выгиба внутренний объем камеры 6 уменьшается, при этом часть раствора, заполнявшего до этого нормальный объем этой камеры, вытесняется в камеру 10, растворосборник 27 и далее во внешний растворопровод.

В конце рабочего хода насоса процесс «нагнетания» заканчивается. В этот момент нагнетательный клапан 12 закрывается, всасывающий клапан 11 открывается вновь, и начинается холостой ход насоса-«всасывание», в момент которого толкатель 15 от действия кулака 21 постепенно освобождается; давление его на резиновую диафрагму постепенно уменьшается. При этом деформированная стенка диафрагмы 7, вследствие упругих свойств резины, не только восстанавливает свою нормальную плоскую форму, но и перемещает толкатель 15 в обратном направлении, возвращая его в исходное положение.

Одновременно с этим объем внутри камеры 6 увеличивается до нормального, а давление падает до состояния ниже атмосферного, отчего раствор из бака 14, под влиянием разности уровней и образовавшегося внутри камеры 6 разряжения, засасывается во-внутрь камер 6, 9 и 10 в объеме, равному объему, вытесненному из камер 6 и 10 во время нагнетания.

Этим полный цикл, совершаемый в течение полного оборота насоса, заканчивается.

Диафрагмовый насос с получением колебаний дисковой диафрагмы от грибообразного толкателя и снабженный грибковыми подпружиненными клапанами с диафрагмовыми уплотнениями их штоков, отличающийся тем, что толкатель для колебания рабочей диафрагмы шарнирно соединен с бугелем, надетым на эксцентрик, насаженный на рабочий вал, одновременно являющийся кулачковым распределительным валом для толкателей клапанов.