Погружной насос с автоматическим ступенчатым регулированием режима работы Советский патент 1953 года по МПК F04B49/02 F04B47/00 

Предложенный насос предназначен преимущественно для подъема воды из скважин, колодцев и шахт глубиной до 50 м и с дебитом от 1 до 5 л/сек, с использованием ветродвигателя для привода насоса.

Насос выполнен ,в форме погружного вертикального бескривошипного многоцилиндрового насоса, приводимого в действие от ветродвигателя, расположенного над скважиной, при помощи вала, пропущенного внутри нагнетательной трубы, на нижнем конце которой, на дне скважины, укреплен насос с приводным механизмом.

От известных погружных насосов, не регулируемых или регулируемых от руки, предлагаемый насос отличается применением в нем устройства для автоматического регзлированпя производительности насоса в соответствии со скоростью ветра.

На чертеже схематически изображен предложенный погружной насос в продольном разрезе.

Насосный агрегат заключен в «ожух, состоящий из трех разъемных секций I, 2 и 3, и имеет наружный патрубок 19, соединяющий нижнюю секцию 1 с нагнетательной трубой 15.

В нижней секции 1 расположена гидравлическая часть насоса, в средней секции 2-приводная часть, где происходит преобразование вращательного движения приводного вала ,в поступательно-возвратное движение насосных поршней; в верхней секции 3 расположен механизм автоматического управления переключающим золотником, осуществляющим изменение производительности насоса в соответствии со скоростью ветра.

Гидравлическая часть насоса состоит из нескольких поршневых насосов, расположенных по окружности; оси их параллельны оси приводного вала.

Порщци насосов проходные со щелями 11 для прохода жидкости, закрываемыми пластинчатыми клапанами.

№ 95034

Рабочие полости цилиндров 12 отделены от нагнетательной камеры 16 нагнетательными клапанами 14.

В рабочей нолости цилиндров имеются перенускные окна 22 и 26, расноложенные у разных групп цилиндров в разных плоскостях н перекрываемые дисковым золотником 20, расположенным в общей для всех цилиндров полости всасывания 17, сообшающейся с приемным патрубком 18.

Золотниковый шток 21 свободно проходит внутри нижнего вала, составного из валов 6 и 4, и на своем верхнем конце имеет шариковый подшипник 31, опираюшийся на шайбу 29, на верхнем срезе втулки 30, свободно посаженной на конец вала 4. Валы 6 и 4 соединены между еобой муфтой 7.

Приводная часть насоса выполнена в виде косой шайбы 8, посаженной на вал 6 и сопряженной посредством пространственных шарниров 9 е поршневыми штоками 13, двинсушимиоя в направляющих втулках 10.

Механизм автоматического регулирования состоит из муфты в виде стакана 23, осушествляюшей связь между соосными валами 5 и 4, составляюшими ведуший вал насоса. Муфта свободно посажена на шлицы 24 нижнего вала 4 и сопряжена посредством винтовых канавок 27 в стенках стакана с цанфами 25 на боковой поверхности верхнего вала 5.

Внутри стакана 23 расположена винтовая пружина, стремяшаяся придать стакану крайнее нижнее положение.

Муфта сопрягается с золотпиковым штоком 21 при помоши втулки 30, свободно посаженной на конец вала 4 между дном стакана 23 и шайбой 29, лежашей на верхнем срезе втулки.

Действие автоматического регулятора производительности насоса состоит в следующем.

При начале вращения приводного вала золотник 20 и муфта регулирования 23 занимают крайнее нижнее положение, как показано на чертеже, которое соответствует холостому ходу, так как при этом положении все рабочие полости цилиндров будут приключены через перепускные окна 22 и 26 к всасывающей камере.

По мере увеличения числа оборотов приводного вала и увеличения передаваемого валом крутящего момента, пружина 28 под влиянием перемещения цапф 25 по винтовым канавкам 27 начнет сжиматься, и произойдет осевое перемещение стаскана 23 вверх, а с ним-такое же перемещение штока 21 с золотпиком 20.

В зависимости от величины передаваемого валом крутящего момента золотник 20 займет но высоте соответствующее положение и произведет частичное или полное закрытие сначала группы окон 22, а затем и группы окон 26, а соответствующие цилиндры переключатся с холостого хода па работу нагнетания.

Таким образом, осуществляется автоматическое включение в работу части или всех цилиндров, в зависимости от величины крутящего момента, передаваемого приводным валом насосу.

Г1 р е д м е т и з о б р е т е н и я

1. Погружной насос с автоматическим ступенчатым регулированием режима работы для подъема воды из скважин, колодцев и шахт, приводимый в действие от ветродвигателя при помощи вала, пропущенного внутри нагнетательной трубы, о т л и ч а ю П1,и и ся тем, что, с целью автоматического регулирования его производительности в соответствии со скоростью ветра, он вьшол1 ен в виде многоцилиндров ого насоса с косой шайбой и золотником, автоматически перекрывающим перепускные окна, сообщающие рабочее пространство цилиндров

с общей камерой всасывания, и управляемым при помощи ведущего вала.

2.Форма выполнения насоса по п. 1, отличающаяся тем, что ведущий вал составлен из двух соосных валов, связанных между собой посредством муфты, автоматически передвигающейся вдоль оси валов в зависимости от сопротивления насоса и сопряженной со щтаком, свободно пропущенным через продольный канал нижнего вала и соединенным с золотником.

3.Форма выполнения насоса по пп. 1-2, от л и ч а ю ща я С|Я тем, что муфта для связи валов осуществлена в виде стакана, свободно посаженного на щлицы нижнего вала и сопряженного посредством винтовых канавок в его стенках с цапфами на боковой поверхности верхнего вала, причем в стакане расположена пружина, стремящаяся придать последнему крайнее нижнее положение.

4.Форма выполнения насоса по пп. -3, отличающаяся тем, что муфта сопряжена с золотниковым щтаком при помощи втулки, свободно посаженной на конец нижнего вала между дном стакана и щайбой, лежащей на верхнем срезе втулки.

- 3 -№ 95034