Малогабаритный насос с керамическими элементами

 

Использование: для перекачивания агрессивных и особо чистых жидкостей Сущность изобретения: рабочий узел всасывания и нагнетания содержит установленную с возможностью циклически-вращательного перемещения подвижную керамическую шайбу с пазом, ограниченным двумя концентрическими поверхностями разных диаметров Подвижная шайба размещена между двумя неподвижными керамическими шайбами, образующими вместе с подвижной рабочий объем цилиндра В гнездах неподвижных шайб установлен керамический элемент в виде призматического сектора, выполняющий роль поршня и размещенный с минимальным зазором между его радиальными поверхностями и поверхностями паза подвижной шайбы 6 ЗЛФ-ЛЫ.13ИП.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 5000723/29 (22) 31.07.91 (46) 30.12.93 Бюа йд 47-49, (76) Пеньков Иван Иванович; Орлов Владимир Григорьевич (54) МАЛОГАБАРИТНЫЙ НАСОС С КЕРАМИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ (57) Использование: для перекачивания агрессивных и особо чистых жидкостей. Сущность изобретенир: рабочий узел всасывания и нагнетания содержит установленную с возможностью циклически-вращательного перемещения подвижную кераов) )Ш (n) 2095209 С1 (51) 5 F04B19 22 FO4C2 00 мическую шайбу с пазом, ограниченным двумя концентрическими поверхностями разных диаметров.

Подвижная шайба размещена между двумя неподвижными керамическими шайбами, образующи- ми вместе с подвижной рабочий объем цилиндра В гнездах неподвижных шайб установлен керамический элемент в виде призматического сектора, выполняющий роль поршня и размещенный с миниMBAbHbN 3830p0N между его радиальными поверхностями и поверхностями паза подвижной шайбы 6 злф-лы 13 ил..

2005209

Изобретение относится к устройствам в области объемных насосов и может быть широко использовано в различных сферах промышленного и бытового назначения, в частности для перекачивания агрессивных, а также особо чистых жидкостей.

Известны различные конструкции насосов для перекачивания жидкостей: мембранные, плунжерные, поршневые, роторные и т.п., которые содер>кат в качестве рабочих органов различные конструкции рабочих узлов и деталей.

Основными недостатками таких устройств являются недостаточная надежность отдельных типов насосов, конструктивная сложность, большие вес и габариты, Наиболее близким к изобретению по назначению и отдельным конструктивным особенностям является объемный насос для перекачивания агрессивных жидкостей, содержащий установленный вертикально рабочий цилиндр-корпус со свободйо размещенным в его полости поршнем, установленным с возможностью перемещения под действие силы тяжести. При фиксации насоса с помощью поворотного и программного устройства в вертикальном положении поршень перемещается вниз и объем цилиндра над поршнем через всасывающий клапан заполняется перекачиваемой >кидкостью. После поворота цилиндра на 180 поршень под действием веса перемещается вниз и через нагнетательный клапан вытесняет жидкость в трубопровод.

Недостатками такого типа устройств являются малое давление напора перекачиваемой жидкости, невысокая надежность в работе, узкий диапазон регулирования производительности насоса.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции устройства.

Для достижения поставленной цели узел всасывания и нагнетания насоса выполнен с возможностью циклически-вращательного перемещения подвижной керамической шайбы, имеющей паз, ограниченный концентрическими поверхностями двух разных диаметров, между двумя неподвижными керамическими шайбами, которые вместе с подвижной образуют рабочий объем цилиндра, а роль поршня(плунжера) выполняет керамический элемент в виде призматического сектора, установленный в гнезда верхней и нижней неподвижных керамических шайб. При этом соприкасающиеся поверхности поршня (плунжера) и паза подвижной керамической шайбы при ее перемещении относительно поршня (плунжера) имеют минимальный зазор.

На фиг. 1 приведен общий вид насоса с керамическими рабочими элементами; на фиг. 2 и 3 — в двух видах подвижный керамический элемент; на фиг. 4 и 5- неподвижные керамические элементы; на фиг. 6 — вид подвижного керамического элемента с прямым продольным пазом; на фиг. 7 — общий вид насоса для перекачивания агрессивных и особо чистых жидкостей; на фиг. 8 и 9- вид керамических соответственно всасывающей и нагнетательной камер; на фиг. 10 и 11 — вид неподвижных керамических шайб; на фиг.

12 — вид подвижной керамической шайбы; на фиг. 13 — вид керамического поршня-ро15 лика.

Насос содержит корпус 1, включающий узел привода 2 с программным устройством, керамические шайбы 3-5, всасывающие клапаны 6, нагнетательные клапаны 7, 20 поршень (плунжер) 8, керамические камеру всасывания 9 и камеру нагнетания 10, Привод 2 соединен с подвижной керамической шайбой 4 с помощью прямоугольного гнезда, расположенного в центре керамической шайбы (фиг. 2), или с помощью стопорных винтов, входящих в гнезда подвижной шайбы, расположенные на ее боковой поверхности (фиг. 7).

Насос работает следующим образом.

30 При повороте подвижной керамической шайбы 4 вправо относительно поршня 8 в объеме паза происходит разрежение и паз через правый всасывающий клапан 6 заполняется перекачиваемой жидкостью. При повороте шайбы 4 влево относительно поршня

8 перекачиваемая жидкость из правой половины паза вытесняется поршнем 8 через правый нагнетательный (выпускной) клапан

7. Одновременно происходит разрежение в

40 объеме левой половины паза и он заполняется перекачиваемой жидкостью через левый всасывающий клапан 6. При повторном повороте подвижной шайбы 4 влево вытеснение перекачиваемой жидкости происхо45 дит из левой половины паза через левый нагнетательный клапан 7. Далее циклы повторяются.

Таким образом, при реверсной работе привода предлагаемое устройство, показанное на фиг. 1, имитирует работу двухпоршневого насоса, устройство, изображенное на фиг. 7 — работу однопоршневого насоса.

Производительность, надежность работы.и срок службы насоса зависят от скорости циклирования, обьема паза подвижной керамической шайбы, чистоты обработки соприкасающихся поверхностей деталей и трибологических характеристик материала керамических элементов. Регулировка производительности насоса осуществляется из2005209

Преимущества заявляемого устройства следующие: высокая надежность в эксплуатации; простота изготовления, сборки, регулировки и проведения проверочных испытаний, 5 Конструкция предлагаемого устройства допускает изготовление насосов разных типоразмеров, которые могут быть широко внедрены в отечественном и зарубежном машиностроении, Внедрение насосов вы10 шеописанной конструкции в народное хозяйство будет способствовать улучшению экологической обстановки на существующих экологически неблагополучных производствах

I

1. МАЛОГАБАРИТНЫЙ НАСОС С КЕРАМИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ. содержащий корпус, узел привода и рабочий узел всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что рабочий узел всасывания и нагнетания включает установленную с возможностью циклически-вращательного перемещения подвижную керамическую шайбу с пазом, ограниченным двумя концентриче- 30 скими поверхностями разных диаметров, размещенную между двумя неподвижными керамическими шайбами, образующими вместе с подвижной шайбой рабочий объем цилиндра, причем в гнездах неподвиж- 35 ных керамических шайб установлен керамический элемент в виде призматического сектора, выполняющий роль поршня и размещенный с минимальным зазором между его радиальными поверхностями и 40 . поверхностями паза подвижной керамической шайбы.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что узел привода связан непосредственно с подвижной керамической шайбой посредством установочных гнезд, расположенных на ее торцевой поверхности.

50 менением количества циклов с помощью приводного устройства по заданной программе. Поворот подвижной керамической шайбы при вышеописанной конструкции паза осуществляется на угол, не превышающий 90 .

Корпус насоса (фиг. 1) может быть изготовлен в аиде полого цилиндрического стакана, выполненного заодно с всасывающим патрубком, и закрываться верхним фланцем с нагнетательным патрубком. Для регулирования усилий прижатия поверхностей керамических шайб между фланцами корпуса насоса и керамическими шайбами устанавливают плоскую пружину или другое устройство.

Формула изобретения (56) Авторское свидетельство СССР

N 1622615, кл, Е 04 В 19/22. опублик. 1991.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что узел всасывания и нагнетания установлен в сборе с камерами всасывания и нагнетания, которые выполнены за одно с соответствующими штуцерами, а привод насоса связан непосредственно с подвижной керамической шайбой путем закрепления маховичка привода с помощью стопорных винтов, входящих в установочные гнезда на поверхности керамической шайбы.

4, Насос по п.1, отличающийся тем, что в корпусе насоса установлен узел регулирования усилий прижатия керамических шайб.

5. Насос по п.1, отличающийся тем, что паз в подвижной керамической шайбе выполнен в виде прямой продольной выемки, проходящей через центр шайбы, которая установлена с возможностью возвратнопоступательного движения относительно неподвижных керамических шайб.

6, Насос по п.1, отличающийся тем, что призматический сектор выполнен заодно с нижней или верхней неподвижной керамической шайбой.

7. Насос по п.1, отличающийся тем, что привод подвижной керамической шайбы подключен к механизму с программным устройством, регулирующим частоту циклов и амплитуду колебаний.

2005209

2005209

Рое ХР фиг Ху

Щур 7Е

Составитель И.Пеньков

Техред M.Моргентал

КорректЬр;: M.КУль

Редактор Н.Цалихина

Тираж Подпийное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3427

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101