Насос с гидравлическим устройством уплотнения плунжера
Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в насосах для перекачивания абразивосодержащих жидкостей. Цель изобретения - повышение долговечности при перекачивании абразивосодержащих жидкостей путем предотвращения попадания абразивных частиц в уплотняемый зазор. Насос имеет цилиндр 1, плунжер 2 и крышку 3. установленные с образованием рабочей камеры 4. Уплотнение плунжера включает расположенное в кольцевой камере 5 кольцо 6, уплотненное по стенке камеры 5 и плунжеру 2 и установленное с возможностью ограниченного осевого
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4748056/29 (22) 12.10,89 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.З.Дзержинского (72) С.Д.Блонский, В.Е,Новиков, Л.Н.Тютю- . ник, Н.Ф.Гетманенко, A.M.Ñêoìîðoùåíêî и С.В.Сутырин (53) 621.651(088.8) (56) Патент Великобритании М 1409461, кл, F2 В, 1975. (54) НАСОС С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВОМ УПЛОТНЕНИЯ ПЛУНЖЕРА 5UÄÄ 1675575 А1 (57) Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в насосах для перекачивания абразивосодержащих жидкостей. Цель изобретения — повышение долговечности при перекачивании абразивосодержащих жидкостей путем предотвращения попадания абразивных частиц в уплотняемый зазор. Насос имеет цилиндр 1, плунжер 2 и крышку 3, установленные с образованием рабочей камеры 4. Уплотнение плунжера включает расположенное в кольцевой камере 5 кольцо 6, уплотненное по стенке камеры 5 и плунжеру 2 и установленное с возможностью ограниченного осевого 1675575 перемещения. Кольцо снабжено наклонными кольцевыми пазами 21 и 22 и наружным наклонным кольцевым пазом 23, первые иэ которых сообщены при помощи аксиальных каналов 24 и 25 с полостью кольцевой камеры 5, а наружный паэ 23 при помощи радиальных каналов 26 сообщен с первым со стороны рабочей камеры внутренним кольцевым пазом 21. Насос имеет очистительную манжету 14, имеющую на торце. обращенном к цилиндру 1, кольцевую коллекторную канавку 15, при помощи аксиальных каналов 16 сообщенную с внутренними наклонными кольцевыми пазами 17 и 18. Коллекторная канавка 15 при помощи канала 19 с регулируемым дросселем сообщена с каналом 13 подвода уплотняющей жидкости от дозирующего насоса 8 в кольцевую Изобретение относится к насосостроению, в частности к плунжерным насосам с гидравлическим устройством уплотнения плунжера, и может быть использовано в насосах для перекачивания абразивосодержа- 5. щих жидкостей, Целью изобретения является повышение долговечности при перекачивании абразивосодержащих жидкостей путем предотвращения попадания абразивных ча- 10 стиц в уплотняемый зазор, На фиг.1 изображена схема насоса с гидравлическим устройством уплотнения плунжера; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1. Насос с гидравлическим устройством 15 уплотнения плунжера содержит цилиндр 1, плунжер 2 и крышку 3, установленные с образованием рабочей камеры 4. Уплотнение плунжера 2 включает расположенное в кольцевой камере 5 цилиндра 1 и охватыва- 20 ющее плунжер 2 кольцо 6, уплотненное по стенке камеры 5 и плунжеру 2 и установленное в камере 5 с возможностью ограниченного осевого перемещения, и систему подачи чистой уплотняющей жидкости под 25 давлением, превышающим давление в рабочей камере 4 на такте всасывания, и сходной по свойствам с перекачиваемой жидкостью, в кольцевую камеру 5 цилиндра 1. Система подачи имеет емкость 7 для уплотняющей жидкости, дозирующий насос 8 30 с приводом 9, блок управления 1 О, средства распределения жидкости по цилиндрам 11 (в случае использования в многоплунжерном насосе), обратный клапан 12, открываемый в сторону кольцевой камеры 5, и канал 35 камеру 5. Жидкость от дозирующего насоса 8 подается в кольцевую камеру 5 под избыточным давлением, превышающим давление в рабочей камере 4 на такте всасывания, и сходна по свойствам с перекачиваемой жидкостью. При выполнении такта всасывания уплотняющая жидкость от доэирующего насоса поступает в кольцевую камеру 5, смещая кольцо 6 в сторону рабочей камеры 4, одновременно происходит обмыв плунжера 2 жидкостью, поступающей из наклонных кольцевых пазов 17, 18, 21 и 22, На такте нагнетания также происходит обмыв плунМера 2 жидкостью из наклонных кольцевых пазов 17, 18, 21 и 22, Однако жидкость в них подается из кольцевой камеры 5 при смещении кольца 6 в сторону от рабочей камеры 4. Обратный клапан 12 при этом закрыт. 2 ил. 13 в теле цилиндра 1 для связи выхода обратного клапана 12 с кольцевой камерой 5. Уплотнение плунжера 2 снабжено очистительной манжетой 14, охватывающей плунжер 2, закрепленный на торцовой поверхности цилиндра 1 со стороны рабочей камеры 4 и имеющей на торце, обращенном к торцовой поверхности цилиндра 1 со стороны рабочей камеры 4, кольцевую коллекторную канавку 15, при помощи аксиальных каналов 16 сообщенную с внутренними наклонными кольцевыми пазами 17 и 18, выполненными в теле манжеты 14 и выходящими в зону контакта манжеты 14 с плунжером 2, причем коллекторная канавка 15 при помощи дополнительного канала 19 с регулируемым дросселем 20, выполненного в теле цилиндра 1, сообщена с каналом 13 подвода чистой жидкости в кольцевую камеру 5, Образующие наклонных пазов 17 и 18 выполняются под углом 40 — 50 к оси плунжера 2, вершина которого направлена в сторону рабочей камеры 4, Изобретение предусматривает, что кольцо 6 снабжено по меньшей мере двумя наклонными внутренними кольцевыми пазами 21 и 22, выходящими в зону уплотнения между кольцом 6 и плунжером 2, и одним наружным наклонным кольцевым пазом 23, одинаковым по углу наклона с внутренними пазами 21 и 22 кольца 6 и выходящими в зону уплотнения между кольцом 6 и стенкой кольцевой камеры 5. Оба внутренних паза 21 и 22 при помощи аксиальных каналов 24 и 25 соответственно в 1675575 теле кольца 6 сообщены с полостью кольцевой камеры 5, а наружный паз 23 при помощи равнорасположенных радиальных каналов 26 сообщен с первым со стороны рабочей камеры внутренним кольцевым па- 5 зом 21 кольца 6, Насос работает следующим образом. При включенном доэирующем насосе 8 уплотняющая жидкость под давлением, превышающим давление в рабочей камере 10 4 на такте всасывания, через обратный клапан 12 по каналу 13 поступает в кольцевую камеру 5, воздействуя на кольцо 6 и смещая его в сторону рабочей камеры 4 при выполнении плунжером 2 такта всасывания. Од- 15 новременно, жидкость из камеры 5 по аксиальным каналам 24 и 25 поступает в наклонные пазы 21 и 22, омывая поверхность плунжера 2, при этом часть жидкости из канала 13 через регулируемый дроссель 20 20 поступает в кольцевую коллекторную канавку 15 манжеты 14, откуда по аксиальным каналам 16 подается в полости наклонных пазов 17 и 18, омывая поверхность плунжера 2, и в наружный наклонный кольцевой 25 паз 23 кольца 6. При выполнении такта нагнетания давление в рабочей камере 3 увеличивается, воздействуя на кольцо 6, которое начинает перемещаться в кольцевой камере 5 в сто- 30 рону от рабочей камеры 4, при этом в камере 5 растет давление, обратный клапан 12 закрывается и уплотняющая жидкость из кольцевой камеры 5 кольцом 6 вытесняется по аксиальным каналам 24 и 25 в наклонные 35 пазы 21 и 22, омывая плунжер 2, одновременно часть уплотняющей жидкости из канала 13 через регулируемый дроссель 20 по каналу 19 поступает в коллекторную канавку 15, откуда по аксиальным каналам 16 40 поступает в наклонные пазы 17 и 18 манжеты 14, омывая плунжер 2. Далее циклы повторяютсяя. В Объем подаваемой уплотняющей жидкости устанавливают в зависимости от абра- 45 зивности перекачиваемой жидкости и, обычно, принимают в пределах 0,5...1,5 от номинальной объемной подачи насоса. Формула изобретения Насос с гидравлическим устройством 50 уплотнения плунжера, содержащий цилиндр, плунжер и крышку, установленные с образованием рабочей камеры, уплотнение плунжера, включающее расположенное в кольцевой камере цилиндра и охватывающее плунжер кольцо, уплотненное по стенке камеры и плунжеру и установленное в этой камере с возможностью ограниченного осевого перемещения, и систему подачи чистой уплотнительной жидкости под давлением, превышающим давление в рабочей камере на такте всасывания, сходной по свойствам с перекачиваемой жидкостью, в кольцевую камеру цилиндра, причем система подачи имеет дозирующий насос с приводом, средства распределения, обратный клапан, открываемый в сторону кольцевой камеры, и канал в теле цилиндра для связи выхода обратного клапана с кольцевой камерой, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности при перекачивании абразивосодержащих жидкостей путем предотвращения попадания абразивных частиц в уплотняемый зазор, уплотнение плунжера снабжено очистительной манжетой, охватывающей плунжер. закрепленной на торцовой поверхности цилиндра со стороны рабочей камеры и имеющей на торце, обращенном к торцовой поверхности цилиндра, кольцевую коллекторную канавку, при помощи аксиальных каналов сообщенную с внутренними наклонными кольцевыми пазами. выполненными в теле манжеты и выходящими в зоне контакта манжеты с плунжером, причем коллекторная канавка при помощи дополнительного канала с регулируемым дросселем, выполненного в теле цилиндра, сообщена с каналом подвода чистой жидкости в кольцевую камеру, при этом кольцо снабжено по меньшей мере двумя наклонными внутренними кольцевыми пазами, входящими в зону уплотнения между кольцом и плунжером, и одним наружным наклонным кольцевым пазом, одинаковым по углу наклона с внутренними пазами, выходящим в зону уплотнения между кольцом и стенкой кольцевой камеры, оба внутренних паза при помощи аксиальных каналов в теле кольца сообщены с полостью кольцевой камеры, а наружный паз при помощи равнорасположенных радиальных каналов сообщен с первым со стороны рабочей камеры внутренним кольцевым пазом. Составитель В. Чашкин. Редактор А, Шандор Техред М,Моргентал Корректор М, Максимишинец Заказ 2988 Тираж 361 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
