Объемный гидроприводный насос-дозатор Советский патент 1982 года по МПК F04B13/00 

Изобретение относится к насосостроению, касается насосов-дозаторов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства .для высокоточной подачи снимаемых дозируемых сред под высоким давлением.

Известен объемный гидроприводный насос-дозатор, содержащий корпус, в котором выполнены насосная камера, сообщенная через клапаны со всасывающей и нагнетательной гидролиниями, промежуточная гидравлическая камера, отделенная от насосной гибким элементом и подключенная к устройству для предварительного сжатия в ней рабочей среды, и приводная камера, отделенная от проме;1суточной поршнем, подпружиненным в сторону приводной камеры, и подключенная к источнику рабочей среды 1).

Недостатком известного насоса является относительная сложность конструкции, обусловленная сложностью устройства для предварительного сжатия рабочей среды в промежуточной гидравлической камере. Это снижает также и надежность насоса.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции.

Для этого устройство для предва- рительного сжатия рабочей среды выт полнено в виде гидроуправляемого нормально закрытого двухходового клапана, управляющая камера которого подключена к нагнетательной гидролинии, один вход - к промежуточной, а другой - к приводной камерам.

При этом промежуточная и привод10ная камеры могут быть сообщены между собой через обратный клапан, нормально открытый для пропуска рабочей среды в сторону приводной камеры.

15

Кроме того, гибкий элемент может быть образован диафрагмами, полость ме)хду которыми заполнена нейтральной средой.

Этаполость может быть разделена

20 на две камеры, сообщенные между собой трубопроводом для нейтральной среды.

На фиг. 1 представлен насос без обратного клапана между промежуточной и приводной камерами; на фиг.2

25 насос с обратным клапаном и с полостью между диафрагмами гибкого элемента.

В корпусе 1 насоса выполнена насосная камера 2, сообщенная через

30

клапаны .3 и 4 со всасывающей и нагнетательной гидролиниями 5 и 6. соответственно. Насосная камера 2 отделена гибким элементом 7, установленным между ограничителями 8 и 9, от промежуточной гидравлической камеры 10. Последняя отделена поршнем 11 от приводной камеры л 2. Поршень 11 подпружинен в сторону приводной камеры 12 пружиной 13. Промежуточная камера 10 подключена к устройству для предварительного сжатия в ней рабочей среды, выполненному в виде гидроуправляемого нормально закрытого двухходового клапана 14. Управляющая полость 15 клапана 14 подключена каналом 16 управления к нагнетательной гидролинии 6. Один вход 17 клапана 14 подключен к промежуточной камере 10,а другой вход 18 - к приводной камере 12. Вход 17 может быть выведен либо в штоковую полость 19 (фиг. 1), либо в клапанную полость 20 (фиг. 2), клапана 14. Соответственно вход 18 сообщен либо с полостью 20 (фиг. 1), либо с полостью 19 (фиг. 2). Полости 19 ti 20 отделены одна от другой нормально закрытым запорным элементом 21, подпружиненным в сторону полости 19 пружиной 22. Запорный элемент 21 штоком 23 связан с управляющей диафрагмой 24 клапана 14.Гидролинией 25 клапан 14 и через него приводная камера 12 подключены к источнику и сливу рабочей среды (не показаны). Поршень 11 снабжен регулируемым передвижным упором 26 с лимбом 27. Для стабилизации рабочего цикла при резком сбросе давления в нагнетательной гидролинии 6 между промежуточной камерой 10 и приводной камерой 12 установлен обратный клапан 28, нормально открытый для пропуска рабочей среды в сторону приводной камеры 12. Этот клапан 28может быть выполнен в виде манжеты (фиг. 1). Для повышения нащежиости при дозировании особо токсичных, радиоактивных и т.п. жидкостей, гибкий элемент образован двумя диафрагмами 29 и 30 (фиг. 2). Полость между диафрагмами 29 и 30, образованная например, камерами 31 и 32, сообщенными трубопроводом 33, заполнена нейтральной средой. При таком выполнении полости между диафрагмами 29 и 30 насосная камера 2 с камерой 32 могут быть выполнены в выносной корпусной детали в видеединого блока, предназначенного для установки в опасной зоне, изолированной от окружающей среды защитной перегородкой 34. Нагнетательная гидролиния 6 при этом подключена к каналу управления 16 через гибкий разделительный элемент 35. Движение поршня в сторону промежуточной камеры 10

ограничено упором 36 (фиг.2) или ограничителем 9 (фиг. 1).

К каналу такта нагнетания клапан 14 открыт за счет действия давления нагнетания со стороны управляющей полости 15 на диафрагму 24. Поршень 11 в это время прижат пружиной 13 к упору 26, а гибкий элемент 7 или диафрагма 29 гибкого элемента лежит на ограничителе 9 за счет подпора во всасывающей гидролинии 5 или вакуума, создаваемого в гидролинии 25. Насосная камера 2 заполнена, перекачиваемой средой.

При подаче рабочей среды от источника по гидролинии 25 к камерам

10и 12 начинает одновременно возрастать давление во всех камерах 2, 10, 12, 31 и 32 насоса и в полостях 19 и 20 клапана 14. Происходит сжатие перекачиваемой среды в

насосной KciMepe 2, нейтральной среды (В камерах 31 и 32 и рабочей среды в остальных камерах 10 и 12 и полостях 19 и 20. Гибкий элемент 7 или диафрагмы 29 и 30 гибкого элемента перемещаются на некоторую величину, определяемую объемной деформацией перекачиваемой и нейтральной среды, но при этом клапан 4 закрыт и вытеснение перекачиваемой среды к потребителю не происходит. В процессе повышения давления и сжатия сред поршень

11постоянно остается в исходном положении прижатыг к упору.26 пружиной 13, так как перепад давлений

на поршне 11 отсутствует.

Таким образом,к началу вытеснения перекачиваемой среды к потребителю поршень 11 занимает исходное положение. При выравнивании давления в камерах 2, 10, 12, 31 и 32 и поЖостях 19 и 20 и, давления в нагнетательной гидролинии 6 пружина 22 закрывает запорный элемент 21 клапана, камеры

10и 12 разобщаются и в дальнейшем происходит некоторое повьииение давления только в приводной камере 12

и сообщенной с ней полости 19 (фиг.1 или 20 (фиг. 2) клапана 14. На поршне 11 возникает перепад давлений, преодолевающий усилие пружины 13. Этот же перепад давлений еще более плотно закрывает запорный элемент 21 клапана 14, предотвращая перетечки через него рабочей среды.

Как только началось движение поршня 11 в сторону промежуточной и насосной камер 10 и 2, открывается клапан 4 и перекачиваемая среда вытесняется в нагнетательную гидроли,нию 6 и далее к потребителю. Объем перекачиваемой среды, вытесненной за один рабочий цикл, точно определяется произведением площади поршня

11на величину его перемещения от упора 26 до упора 36 (или ограничителя 9) и не зависит от давления нагнетания и упругости перекачиваемой нейтральной и рабочей сред.

В такте всасывания, когда гидролинид 25 сообщается со сливом рабочей среды или с источником вакуума, запорный элемент 21 клапана 14 открывается давлением нагнетания со стороны управляющей полости 15. Поршень И под дейстйием пружины 13 а гибкий элемент 7 или диафрагмы 29 и 30 гибкого элемента под действием подпора во всасывающей гидролинии 5 или вакуума в гидролинии 25 возвращаются в исходное крайнее левое положение, которое они занимали перед тактом нагнетания. Поршень 11 при этом ложится на упор 26, а гибкий элемент 7 или диафрагма 29- на ограничитель 9. Далее цикл работы насоса-дозатора повторяется.

При перемещении упора 26 изменяется величина хода поршня 11. Тем самым регулируется подача насоса.

При внезапном сбросе давления в нагнетательной гидролинии.б запорный элемент 21 клапана 14 остается под действием пружины 22 закрытым. При этом рабочая жидкость в так - те всасывания поступает из камеры 10 в камеру 12 и далее в гидролинию 2 на слив через обратный клапан 28. Наличие обратного клапана стабили- . зирует рабочий цикл насоса в случае резких сбросов давления в гидролинии 6 и делает насос работоспособным при работе без полезной нагрузки, т.е. . при отсутствии давления в гидролинии 6.

При дозировании особо токсичных, агрессивных, радиоактивных и других опасных жидкостей может быть применена дополнительная защита приводной части насоса. При этом насосная камера 2 может быть значительно удалена от остальных частейнасоса, дополнительно изолирована от них камерами 31 и 32 с нейтральной средой и помещена непосредственно в неопасную зону, отдаленную от окружающей среды защитной перегородкой 34. При этом удаленность насосной камеры 2 от промежуточной камеры 10 и естественное в этом случае повышение объемной деформации при сжатии сред не сказывается на точность дозирования, так как движение поршня 11 всегда начинается только после выравнивания давлений в насосной камере

2 и нагнетательной гидролинии 6. За счет построения устройства для предварительного сжатия рабочей среды на гидроуправляемом нррмально закрытом двухходовом клапане упрощается конструкция насоса и повышается его надежность.

Формула- изобретения

o

1.Объемный гидроприводный насосдозатор, содержащий корпус, в котором выполнена насосная камера, сообщенная через клапаны со всасывающей

5

и нагнетательной гидролиниями, промежуточная гидравлическая камера, отделенная от насосной гибким элементом и подключенная к устройству для предварительного сжатия в ней рабо0чей среды, и приводная камера, отделенная от промеиуточной поршнем, подпружиненным в сторону приводной камеры, и подключенная к источнику и сливу рабочей среди, отличающийся тем, что, с целью

5 повышения надежности и упрощения конструкции, устройство для предварительного сжатия рабочей среды выполнено ввиде гидроуправляемого нормально закрытого двухходового кла0пана, управляющая камера которого подключена к нагнетательной гидролинии, один вход - к промежуточной, а другой - к приводной камерам.

2.Насос по п. 1, о. т л и ч а ю5щ и и с я тем, что пронежуточная и приводная камеры сообщены между собой через обратный клапан, нормально открытый для пропуска рабочей среды в сторону приводной камеры.

0

3.Насос по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что гибкий . элемент образован двумя диафрагмами, полость между которыми заполнена нейтральной средой.

4.Насос по п. 3, отличаю5щийся тем, что полость между диафрагмами гибкого элемента разделена на две камеры, сообщенные между собой трубопроводом для нейтральной

0 среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2899479/25-06, кл. F 04 В 13/00, 26.03.80. Iff 2f 23 2 f Y H.

/ 19 УА 21/ 20 1 23 .Z