Насос для вязких неоднородных жидкостей

 

Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность насоса путем уменьшения боковой нагрузки, действующей на поршни, и очистки отработанной промьшочной жидкости (ПЖ) от абразивных частиц. Дополнительная промывочная емкость 28 с фильтровальной сеткой 32 и осадочной камерой (ОК) размещена в основной емкости 27. Загрязненная ПЖ вытесняется из кольцевой камеры 44 в емкость-28. Скорость потока ПЖ на входе в емкость 28 резко падает, и абразивные частицы осаждаются, попадая в ОК, а ПЖ попадает в емкость 27, чем обеспечивается ее циркуляция. Степень заполнения ОК визуально контролируется через прозрачные окна 35, расположенные диаметрально противоположно одно другому. С целью создания направленного пото- . ка, ускоряющего удаление абразивных частиц из ПЖ в ОК, оси каналов штоков 10 и 11, входящих в емкость 28, соответственно ориентированы. Поршни 8 и 9 снабжены индивидуальными насосами для ПЖ. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. и 9 (Л W 2S 73 зг Г5 00 сл о со с г«

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 F 04 В 15 02

t: с ь д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4030620/25-06 (22) 28.02.86 (46) 07.11.87. Бюл. N- 41 (75) В.В.Попов и Е.А.Шиитов (53) 621.651(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1146481, кл. F 04 В 15/02, 1984, (54) НАСОС ДЛЯ ВЯЗКИХ НЕОДНОРОДНЫХ

ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность насоса путем уменьшения боковой нагрузки, действующей на поршни, и очистки отработанной промывочной жидкости (ПЖ) от абразивных частиц. Дополнительная промывочная емкость 28 с фильтровальной сеткой 32 и осадочной камерой

SU 1350380 A i (ОК) размещена в основной емкости 27.

Загрязненная ПЖ вытесняется из кольцевой камеры 44 в емкость. 28. Скорость потока ПЖ на входе в емкость 28 резко падает, и абразивные частицы осаждаются, попадая в ОК, а ПЖ попадает в емкость 27, чем обеспечивается ее циркуляция. Степень заполнения ОК визуально контролируется через прозрачные окна 35, расположенные диаметрально противоположно одно другому.

С целью создания направленного потока, ускоряющего удаление абразивных частиц из ПЖ в ОК, оси каналов штоков

10 и 11, входящих в емкость 28, соответственно ориентированы. Поршни 8

° °

A е и 9 снабжены индивидуальными насосами для ПЖ. 3 з.п. ф-лы, 3 иле

1350380

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

Цель изобретения — повышение на5 дежности и долговечности путем уменьшения боковой нагрузки, действующей на поршни, и очистки отработанной промывочной жидкости от абразивных частиц. 10

На фиг. 1 изображена конструктивная схема насоса; на фиг ° 2 — сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — поршень со встроенным индивидуальным насосом

15 для промывочной жидкости.

Насос содержит станину 1, рабочий

2 и компенсационный 3 цилиндры, размещенные в каждом цилиндре с образованием соответственно поршневой 4 и 20

5 и штоковой 6 и 7 камер, поршень

8 и 9 .штоком 10 и 11, привод возвратно-поступательного движения поршней ,8 и 9, включающий установленный на опоре 12 вращения, закрепленной на станине l; общий двуплечий рычаг

13, каждое из плеч которого соединено с соответствующим штоком 10 и 11 рабочего 2 и компенсационного 3 цилиндров, а одно из плеч — дополни- 30 тельно с кривошипно-рычажным механиз.мом, включающим кривошип 14 и шарнирно соединенный с ним рычаг 15. Привод каждого из поршней 8 или 9 снабжен дополнительно шарнирно связанными между собой коромыслом t6 или 17 и двуплечим рычагом 18 или 19, опора

20 качания коромысла 16 и опора 21 качания коромысла 17 закреплены на станине 1 симметрично относительно 40 плоскости, проходящей через опору 12 вращения общего двуплечего рычага 13 параллельно осям расположения рабочего 2 и компенсационного 3 цилиндров, Одно плечо дополнительного двуплечего рычага 18 шарнирно соединено с коромыслом 16, второе его плечо -. со штоком 10 рабочего цилиндра 2, а опора 22 вращения дополнительного рычага 18 шарнирно соединена с плечом общего двуплечего рычага 13. Аналогично одно плечо дополнительного двуплечего рычага 19 шарнирно соединено с коромыслом 17, второе его плечо— со штоком 11 компенсационного цилиндра 3, а опора 23 вращения дополнительного рычага 19 шарнирно соединена с другим плечом общего двуплечего рычага 13.

Указанное конструктивное исполнение привода возвратно-поступательного движения поршней 8 и 9 позволяет уменьшить боковые нагрузки, действующие на поршни со стороны привода, что обусловлено тем, что точки, соответствующие центрам шарниров в зоне соединения двуплечих рычагов 18 и 19 с соответствующими штоками 10 и 11, при вращении кривошипа 14 на участке, соответствующем длине хода поршня, движутся по траектории, практически совпадающей с прямой линией. Подбор длин плеч рычагов и координаты центров подвески коромысел и основного двуплечего рычага для каждого конкретного случая осуществляется аналитическим или графа-аналитическими методами.

Поршневая камера 4 рабочего цилиндра 2 оснащена всасывающим 24 и нагнетательным 25 клапанами, а поршневая камера 5 компенсационного цилиндра 3 соединена непосредственно с нагнетательным трубопроводом 26.

Насос снабжен основной 27 и дополнительной 28 емкостями для промывочной жидкости. Основная емкость 27 сообщена со штоковыми камерами 6 и 7 рабочего 2 и компенсационного 3 ци1 линдров при помощи отверстий 29 и 30 соответственно.

Дополнительная емкость 28 размещена в основной емкости 27 и снабжена осадочной камерой 31 с цилиндрической стенкой фильровальной сеткой

32, отверстиями для прохода штоков

10 и 11 и диафрагмами 33, закрепленными на штоках 10 и 11 для отделения соответствующих камер 6 и 7 от дополнительной емкости 28. Для улучшения качества очистки жидкости, поступающей из дополнительной емкости 28 в основную 27 через фильтровальную сетку 32, под последнюю можно подложить фильтровальную ткань или бумагу.

Емкости 27 и 28 можно изготовить из полимерных материалов или из комби--. нации с металлом.

Для поддержания уровня жидкости в основной 27 и дополнительной 28 емкостях в стенке емкости 27 установлен запорный клапан 34 с управлением от поплавка.

Осадочная камера 31 снабжена двумя окнами 35 из прозрачного материала, расположенными диаметрально противоположно одно другому, что поз5

25 или 7.

3 135 воляет осуществлять визуальный контроль степени заполнения осадочной камеры 31 абразивными частицами.

Каждый поршень 8 и 9 снабжен ин-, дивидуальным насосом для промывочнойжидкости. Насосы идентичны, поэтому их конструктивное исполнение показано на фиг. 3 применительно к поршню

9 компенсационного цилиндра 3..

Насас для промывочной жидкости включает плунжер 36, расположенный в полости 37 поршня 9, к которой подключены всасывающий 38 и нагнетатель= ный 39 клапаны. Плунжер 36 на выступающем конце и поршне 9 имеет кольцевой упор 40 для пружины 41 и продольный паз 42 для установки ограничителя хода всасывания, выполненного в виде штифта 43, закрепленного в поршне 9.

Вход всасывающего клапана 38 сообщен со штоковой камерой 7, заполненной промывочной жидкостью из основной емкости 27. Выход нагнетательного клапана 39 сообщен с кольцевой камерой 44 между манжетами 45 поршня

Отвод промывочной жидкости из кольцевой камеры 44 производится через обратный клапан 46 и канал 47 в поршне 9 и канал 48 в штоке 11.

Оси каналов 48 в штоках 10 и 11, .выходящих в дополнительную емкость

28, ориентированы в диаметрально противоположные точки по касательным к проекции окружности стенки осадочной камеры 31 (фиг. 2, стрелки 49), что позволяет получить направленный по1

: ток отработанной промывочной жидкости в дополнительной емкости 28.

Создание направленного потока позволяет ускорить удаление абразивных частиц из жидкости в осадочную камеру 31.

Насос работает следующим образом.

Под действием привода поршни 8 и 9 в рабочем 2 и компенсационном 3 цилиндрах совершают возвратно-поступательное движение, что приводит к периодическому увеличению и уменьшению поршневых камер 4 и 5. При увеличении объема поршневой камеры 4 рабочего цилиндра 2 происходит ее заполнение через всасывающий клапан 24 перекачиваемой средой (такт всасывания), а при уменьшении ее объема происходит вытеснение перекачиваемой среды через нагнетательный клапан 25 в нагнетательный трубопровод 26 (такт нагнетания). В период такта нагнетания в ра0380

4 бочем цилиндре 2 поршейь 9 компенсационного цилиндра 3 движется в противоположном направлении, увеличивая объем поршневой камеры 5 компенсационного цилиндра 3, и часть объемной подачи рабочего цилиндра 2 поступает в компенсационный цилиндр 3. В период такта всасывания в рабочем цилиндре

2 поршень 9 компенсационного цилиндра 3 движется в сторону уменьшения объема поршневой камеры 5, и ранее набранная в нее перекачиваемая среда вытесняется в нагнетательный трубопровод 26, что позволяет повысить равномерность объемной подачи насоса.

При движении поршней 8 и 9 в каждом из них работают индивидуальные насосы. для промывочной жидкости. При выпол2р нении поршнем 8 или 9 такта нагнета.ния происходит такт всасывания в индивидуальном насосе, при этом под действием пружины 41 плунжер 36 выдвигается из соответствующего поршня 8 или 9, увеличивая объем полости 37, что приводит к ее заполнению промывочной жидкостью через клапан З8 из соответствующей шнековой камеры 6

При выполнении поршнем 8 или 9 такта всасывания в конце этого хода кольцевой упор 40. плунжера 36 контактирует с торцовым упором соответствующего цилиндра, и поршень 8 и 9, про35 должая движение, сжимает пружину 41 ° при этом происходит уменьшение объема полости 37 индивидуального насоса, и промывочная жидкость из полости 37 через нагнетательный клапан 39

40 впрыскивается в кольцевую камеру 44 между манжетами 45 соответствующего поршня, омывая стенки цилиндра 2 или

3. Из кольцевой камеры 44 загрязненная смытыми со стенки соответствующего цилиндра 2 или 3 абразивными частицами промывочная жидкость вытесняется из последнего в дополнительную емкость 28. Скорость потока промывочной жидкости по выходе из канала 48 резко падает, и абразивные частицы осаждаются, попадая в осадочную камеру 31. Промывочная жидкость из дополнительной емкости 28 через фильтровальную сетку 32 перетекает в основную емкость 27, чем обеспечивается циркуляция промывочной жидкости. Восполнение утечек обеспечивается запорным клапаном 34, управляемым поплавком. По мере заполнения осадочной

5 1350 камеры 31 абразивными частицами (контроль через окна 35) они удаляются через кран.

380

Формула изобретения

1. Насос для вязких неоднородных жидкостей, содержащий станину, рабочий и компенсационный цилиндры, размещенные в каждом цилиндре с образованием поршневой и штоковой камер поршень со штоком, привод возвратно поступательного движения поршней, включающий установленный на опоре вращения, закрепленной на станине, общий двуплечий рычаг, каждое из плеч которого соединено с соответствующим штоком рабочего и компенсационного цилиндров, а одно из плеч — дополнительно с кривошипно-рычажным меха" низмом, емкость для промывочной жидкости, сообщенную .со штоковыми камерами рабочего и компенсационного цилиндров, индивидуальный для каждого поршня насос для промывочной жидкости, выход которого через размешенный в поршне обратный клапан сообщен с кольцевой камерой между манжетами поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем уменьшения боковой нагрузки, действующей на поршни, и очистки отработанной промывочной жидкости от абразивных частиц, он снабжен дополнительной емкостью для промывочной жидкости с фильтровальной сеткой и осадочной камерой с цилиндрической стенкой, причем дополнительная емкость размещена в основнбй емкости для промывочной жидкости, снабжена отверстиями для прохода штоков и диафрагмами, закрепленными на штоках для отделения соответствующих штоковых камер от дополнительной емкости, поршень каждого из цилиндров снабжен обратным клапаном и каналом, а шток — другим каналом для сообщения кольцевой камеры поршня с дополнительной емкостью, привод кажДого из. г поршней дополнительно снабжен шарнирно связанными между собой коромыслом и двуплечим рычагом, опора качания этого коромысла закреплена на станине, одно плечо дополнительного двуплечего рычага соединено с этим коромыслом, другое плечо — со

10 штоком соответствующего цилиндра, а опора вращения дополнительного двуплечего рычага шарнирно соединена с соответствующим плечом общего двупле. чего рычага привода поршней, причем

15 обе опоры качания каромысел размещены симметрично относительно плоскос-. ти, проходящей через опору вращения общего двуплечего рычага параллельно осям расположения рабочего и компен20 сационного цилиндров.

2. Насос по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения возможности визуального контроля степени заполнения осадочной ка2Б меры абразивными частицами, осадочная камера снабжена двумя окнами из прозрачного материала, расположенными диаметрально противоположно одно другому.

30 3. Насос по и. 1, отличаюшийся тем, что, с целью получения направленного потока отработанной промывочной жидкости в дополнительной емкости, оси каналов штоков, выходящие в дополнительную емкость, ориен i тированы в диаметрально противоположные точки по касательным к проекции окружности стенки .осадочной камеры.

40 4. Насос по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что индивидуальный насос для промывочной жидкости выполнен в виде подпружиненного относительно поршня и расположенного в его полости плунжера, имеющего продольный паз в выступающей из поршня части для установки ограничителя хода всасывания, выполненного в виде штифта, закрепленного в поршне.

Составитель В. Чашкин

Редактор Н. Рогулич Техред М.Ходанич КорректоР Г. Решетник

Заказ 5242/34 Тираж 57! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор д, у . р о л. П оектная, 4