Мембранный гидроприводной насос



 

Использование: для перекачивания агрессивных токсичных жидкостей на подводно-технических средствах. Сущность изобретения: в корпусе установлен мембранный разделитель с образованием насосной и приводной камер. В герметичной камере корпуса расположены цилиндр с подпружиненным плунжером и электромагнитным приводом. Второй мембранный разделитель и крышка образуют компенсационную камеру и камеру внешней среды. В корпусе выполнены осевые отверстия для связи цилиндра с приводной и компенсационными камерами. В крышке выполнено осевое отверстие для связи камеры внешней среды с источником внешней среды. 6 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к мембранным гидроприводным дозировочным насосам погружного исполнения, предназначенным для перекачивания агрессивных, токсичных и других жидкостей, в основном на подводно-технических средствах.

Известен мембранный гидроприводной дозировочный насос, в котором насосная и приводная камеры разделены мембраной, причем насосная камера снабжена всасывающим и нагнетательным клапанами, а приводная плунжером [1] Недостатками такого насоса являются наличие отдельных от насоса привода плунжера и емкости рабочей жидкости с предохранительными и подпиточными клапанами. Это существенно увеличивает габариты и массу насоса, что делает его надежным даже при наличии двуплечного рычага, при различных давлениях под водой и естественно затрудняет его применение на подводно-технических средствах, для которых необходимы минимальные энергопотребление и габариты насоса с плавучестью, близкой к нулевой.

Известен также мембранный гидроприводной насос, содержащий корпус с установленным в нем мембранным разделителем с образованием насосной и приводной камер, цилиндр с подпружиненным плунжером и электромагнитным приводом, расположенными в корпусе в герметичной камере [2] Недостатками этого насоса являются, во-первых, то, что он предназначен для перекачки горючего и не может надежно работать при перекачивании агрессивных сред, так как сам поршень находится в непосредственном контакте с агрессивной средой, и, во-вторых, неприспособленность его к работе в погруженном применении.

В основу изобретения поставлена задача создать мембранный гидроприводной насос для системы энергоснабжения подводных необитаемых глубоководных аппаратов с минимальными габаритами, массой и с минимальным потреблением энергии.

Поставленная задача решается тем, что мембранный гидроприводной насос, содержащий корпус с установленным в нем мембранным разделителем с образованием насосной и приводной камер, цилиндр с подпружиненным плунжером и электромагнитным приводом, расположенными в корпусе в герметичной камере, снабжен вторым мембранным разделителем и крышкой с образованием компенсационной камеры и камеры внешней среды, при этом в корпусе выполнены осевые отверстия для связи цилиндра с приводной и компенсационной камерами, а в крышке выполнено осевое отверстие для связи камеры внешней среды с источником внешней среды.

Приводная камера выполнена с отверстием, выполненным в корпусе, внешний выход которого герметизирован пробкой. В цилиндре со стороны компенсационной камеры установлены последовательно демпфирующая и регулировочная шайбы. В корпусе вокруг герметичной камеры выполнена камера электрических соединений, которая снабжена штуцером с гибким шлангом для выделения электрических проводов и заполнения камеры диэлектрической жидкостью. Приводная и компенсационная камеры выполнены герметизированными. Корпус насоса выполнен герметичным из электроизоляционного и коррозионностойкого материала с плотностью менее 1 кг/дм3 (например, синтактика).

На фиг. 1 представлен погружной мембранный гидроприводной насос, поперечный разрез; на фиг.2 то же, вариант.

Мембранный гидроприводной дозировочный насос содержит герметизированный корпус 1, снабженный с одной стороны насосной крышкой 2, а с другой стороны крышкой 3. Мембранный разделитель 4 образует в корпусе 1 насосную камеру 5 и приводную камеру 6, а второй мембранный разделитель 7 образует компенсационную камеру 8 и камеру 9 внешней среды. Между мембранными разделителями 4 и 7 в корпусе 1 установлена герметичная камера 10, в которую помещены герметизированный цилиндр 12, плунжер 13 с электромагнитным приводом 11, индуктор которого охватывает герметизированный цилиндр 12 с плунжером 13. Плунжер 13 подпружинен возвратной пружиной 14 со стороны приводной камеры 6. В цилиндре 12 со стороны компенсационной камеры 8 установлены эластичная демпфирующая шайба 15 для амортизации ударов плунжера, а также регулировочная шайба 16 для установки нужной величины его хода. Цилиндр 12 связан с приводной камерой 6 посредством рабочей жидкости через осевое отверстие 17. Компенсационная камера 8 связана с цилиндром 12 через осевое отверстие 18 в промежуточной крышке 19. Камера 9 внешней среды связана через осевое отверстие 20 в крышке 3 с внешней средой для обеспечения возвратно-поступательного движения плунжера 13 при работе в подводной среде. Вокруг герметичной камеры 10 выполнена камера 21 электрических соединений, которая снабжена штуцером 22 с уплотнением 23. Штуцер 22 предназначен для вывода проводов 24 из камеры 21 электрических соединений через гибкий шланг к системе управления электрическим приводом 11 и для заполнения самой камеры диэлектрической жидкостью. Приводная камера 6 снабжена системой заполнения этой камеры рабочей жидкостью в виде отверстия 25, один конец которого выведен непосредственно в камеру 6, а второй герметизирован пробкой 26 с уплотнителем 27. Насосная крышка 2 снабжена всасывающим клапаном 28, нагнетательным клапаном 29 и штуцерами 30 и 31 с уплотнениями 32 и 33, предназначенными для подсоединения к всасывающему и нагнетательному трубопроводам соответственно. Насосная крышка 2, крышка 3 и промежуточная крышка 19 герметизируются уплотнениями 34, 35 и 36. Камера 10 в корпусе 1 герметизируется уплотнениями 37 и 38.

При необходимости увеличения производительности насоса вместо крышки 3 может быть установлена насосная крышка (фиг.2).

Мембранный гидроприводной дозировочный насос работает следующим образом.

При подаче напряжения от системы управления на электромагнитный привод 11 плунжера 13 последний перемещается в цилиндре 12 в сторону приводной камеры 6, сжимая пружину 14 и рабочую жидкость в полости цилиндра 12. Под воздействием этого давления рабочая жидкость из полости цилиндра 12 через отверстие 17 перемещается в приводную камеру 6, воздействует на мембранный разделитель 4, выгибая его в объем насосной камеры 5. Перекачиваемая жидкость в насосной камере 5 сжижается и через невозвратный нагнетательный клапан 29 и штуцер 31 нагнетается в трубопровод (не показан). При движении плунжера 13 в указанном направлении в полости цилиндра 12 с обратной стороны плунжера 13 образуется область пониженного давления (вакуум), которая через отверстие 18 посредством рабочей жидкости связана с компенсационной камерой 8. Под давлением жидкости из окружающей среды (забортной воды) мембранный разделитель 7 выгибается в объем компенсационной камеры 8 и перемещает рабочую жидкость, находящуюся там, в цилиндре 12 через отверстие 18, обеспечивая тем самым беспрепятственное перемещение плунжера 13 в сторону приводной камеры 6.

При отключении электромагнитного привода 11 пружина 14 возвращает плунжер 13 в исходное положение. При этом ходе плунжера 13 в полости цилиндра 12 и приводной камере 6 образуется область пониженного давления и мембранный разделитель 4 выгибается в объем приводной камеры 6. В это время в насосной камере 5 также образуется область пониженного давления, под его воздействием открывается всасывающий клапан 28 и через штуцер 30 перекачиваемая жидкость из трубопровода поступает в объем насосной камеры 5. При этом ходе плунжер 13 одновременно перемещает рабочую жидкость через отверстие 18 в объем компенсационной камеры 8, создавая в нем область повышенного давления. Под воздействием этого давления мембранный разделитель 7 возвращается в исходное положение до выравнивания давления рабочей жидкости в компенсационной камере 8 и давления забортной воды в камере 9 внешней среды. Затем цикл повторяется.

1. МЕМБРАННЫЙ ГИДРОПРИВОДНОЙ НАСОС, содержащий корпус с установленным в нем первым мембранным разделителем с образованием насосной и приводной камер, цилиндр с подпружиненным плунжером и электромагнитным приводом, расположенными в корпусе в герметичной камере, отличающийся тем, что насос снабжен вторым мембранным разделителем и крышкой с образованием компенсационной камеры и камеры внешней среды, при этом в корпусе выполнены осевые отверстия для связи цилиндра с приводной и компенсационной камерами, а в крышке выполнено осевое отверстие для связи камеры внешней среды с источником внешней среды.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что приводная камера снабжена отверстием, выполненным в корпусе, на внешнем выходе которого установлена герметичная пробка.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что в цилиндре со стороны компенсационной камеры установлены последовательно демпфирующая и регулировочная шайбы.

4. Насос по п.1, отличающийся тем, что в корпусе вокруг герметичной камеры образована камера электрических соединений.

5. Насос по п.4, отличающийся тем, что камера электрических соединений снабжена штуцером с гибким шлангом для выведения электрических проводов и заполнения ее диэлектрической жидкостью.

6. Насос по п.1, отличающийся тем, что приводная и компенсационная камеры выполнены герметичными.

7. Насос по п.1, отличающийся тем, что корпус насоса выполнен герметичным из электроизоляционного и коррозионно-стойкого материала с плотностью менее 1 кг/дм3, например синтактика.

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосостроению, в частности к насосам и компрессорам объемного действия с упругим магнитопроводным рабочим органом и электромагнитным приводом

Изобретение относится к насосо- и компрессоростроению, в частности к электромагнитным мембранным нагнетателям для жидкости и газа

Изобретение относится к насосо- и компрессоростроению, в частности к электромагнитным мембранным нагнетателям для жидкости и газа

Изобретение относится к средствам дозирования жидкости и может найти применение в микробиологической и химической отраслях промышленности

Изобретение относится к машиностроению, касается машин объемного действия, которые могут быть применены в различных отраслях народного хозяйства в качестве насоса, компрессора, детандера-генератора или генератора

Изобретение относится к области воздуходувных и газодувных машин

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в различных отраслях промышленности как для перекачивания различных сред, так и в качестве двигателя

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах дозирования различных (в том числе агрессивных и стерильных) сред или в качестве дискретного питателя, обеспечивающего строгое постоянство среднего значения расхода при непрерывной подаче доз с заданной частотой

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для перекачивания и дозирования токсичных, агрессивных, стерильных, пищевых и других жидкостей

Насос // 2459114

Насос // 2065995
Изобретение относится к объемным насосам с электромагнитным приводом, перекачивающих агрессивные жидкости в химической и в медицинской промышленности, и может быть использовано в качестве зондовых и скважинных насосов

Изобретение относится к области насосостроения. Насос действует на основе акустического резонанса. Насос содержит корпус, имеющий цилиндрическую форму и ограничивающий полость для размещения текучей среды, образованную боковой стенкой, закрытой на обоих торцах торцевыми стенками. Насос дополнительно содержит исполнительный механизм, связанный с по меньшей мере одной торцевой стенкой, который вызывает колебательное движение приводимой в движение торцевой стенки, чтобы генерировать колебания смещения приводимой в движение торцевой стенки в полости. Насос дополнительно содержит изолятор, связанный с периферической частью приводимой в движение торцевой стенки, для уменьшения ослабления колебаний смещения. Насос дополнительно содержит клапан для управления потоком текучей среды через клапан. Клапан содержит первую и вторую пластины, имеющие смещенные относительно друг друга отверстия, и боковую стенку, расположенную между пластинами и охватывающую по периметру пластины, образуя полость, сообщающуюся по текучей среде с отверстиями. Клапан дополнительно содержит мембрану, расположенную с возможностью перемещения между первой и второй пластинами и имеющую отверстия, по существу смещенные относительно отверстий одной пластины и по существу выровненные с отверстиями другой пластины. Мембрана перемещается между двумя пластинами в ответ на изменение направления разности давлений текучей среды в клапане. Позволяет генерировать волны давления с высокими амплитудами. 2 н. и 65 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к электронной системе управления и высокотехнологичному процессу оптимизации потребления электроэнергии микронасосным устройством и проверки надежности функционирования насосного механизма. Способ приведения в действие насосного устройства происходит при помощи оптимального возбуждающего напряжения. Насосное устройство включает по меньшей мере насосную камеру (4), имеющую насосную мембрану (1), впускную камеру (3) и выпускную камеру (5), управляемый напряжением привод (актуатор) (6), присоединенный к указанной насосной мембране (1). Указанная насосная мембрана достигает по меньшей мере одного положения остановки, определяемого механическим упором (2). Во время хода насоса по меньшей мере один датчик, позволяющий определить, достигла ли насосная мембрана по меньшей мере одного указанного механического упора (2). Способ включает фазу обучения и рабочую фазу, причем фаза обучения включает по меньшей мере следующие шаги. Приводят в действие насосную мембрану (1), подавая заданное возбуждающее напряжение VΑct на привод (6). Указанное напряжение достаточно велико, чтобы указанная насосная мембрана (1) достигла указанного положения на шаге избыточного возбуждения, или достаточно мало, чтобы указанная насосная мембрана (1) не достигла положения указанного механического упора (2) в процессе недостаточного возбуждения. После шага избыточного возбуждения уменьшают приложенное возбуждающее напряжение, пока не будет определено, что насосная мембрана (1) оставила указанное положение механического упора (2). Сохраняют в качестве оптимального напряжения VΑct Οptimal наименьшее значение напряжения, приложенное до того, как насосная мембрана (1) оставила указанное положение механического упора (2). На шаге недостаточного возбуждения увеличивают приложенное напряжение, пока не будет определено, что насосная мембрана (1) достигла указанного положения механического упора (2), и сохраняют в качестве оптимального напряжения VΑct Οptimal наименьшее значение напряжения, приложенное, когда насосная мембрана (1) достигла указанного положения механического упора (2). Далее приводят в действие насосное устройство в рабочей фазе при помощи определенного оптимального значения напряжения VΑct Οptimal. Значительно уменьшается потребление электроэнергии. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Наверх