Клапан вибрационного насоса

 

Клапан вибрационного насоса предназначен для применения при изготовлении погружных вибрационных насосов. Клапан вибрационного насоса грибообразной формы содержит ножку, которая снабжена коническим зацепом, и шляпку, имеющую рабочую поверхность. Клапан выполнен из эластичного материала. Рабочей поверхностью является обратная поверхность шляпки, которая выполнена плоской. Между рабочей поверхностью и ножкой выполнена за одно с клапаном манжета. На поверхности шляпки, противоположной рабочей, выполнено сферическое углубление, расположенное по оси клапана. Диаметр наибольшего сечения последнего равен диаметру ножки. Объем сферического углубления соответствует объему манжеты. Изобретение позволяет обеспечить увеличение производительности насоса, упростить и удешевить всасывающий узел насоса, увеличить срок его службы. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к насосостроению, в частности к объемно-инерционным насосам, и найдет применение при изготовлении погружных вибрационных насосов.

Известно, что для таких параметров погружных вибрационных насосов, как напор и производительность, имеет большое значение конструкция всасывающего узла (см. В.М. Усаковский "Инерционные насосы ", М, 1973 г., с. 133).

Используемый в настоящее время в большинстве конструкций вибрационных насосов всасывающий клапан представляет собой эластичную манжету торообразного сечения.

В связи с тем, что манжета крепится к корпусу насоса металлическим болтом, плотно прижимающим ее к корпусу и размещенным в центральной части манжеты, то этот болт вместе с металлической шайбой придает манжете излишнюю жесткость, на преодоление которой затрачивается энергия поршня, в результате чего производительность насоса уменьшается (см. а.с. СССР 1141224, кл. МКИ F 04 F 7/00).

Известна конструкция клапана вибронасоса (см. а.с. СССР 1707285, кл. МКИ F 04 F 7/00), представляющая собой жесткий запорный элемент грибообразной формы, ножка которого снабжена коническим зацепом и укреплена в эластичном элементе корпуса насоса, выполненном в виде диска, а сферическая поверхность шляпки клапана плотно прижата к эластичному седлу входного отверстия.

Описанная конструкция клапана, за счет двух эластичных элементов - удерживающего кольца и седла, обладает большей эластичностью, но сложна в конструкции и также требует дополнительной энергии поршня, чтобы открыть клапан, плотно прижатый к эластичному седлу.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании эластичного клапана простой конструкции, позволяющего увеличить основные параметры вибрационного насоса.

Согласно изобретению клапан вибронасоса грибообразной формы, ножка которого снабжена коническим зацепом, выполнен из эластичного материала, при этом рабочей поверхностью является обратная поверхность шляпки, которая выполнена плоской, и между обратной поверхностью шляпки и ножкой установлена эластичная манжета, выполненная с клапаном как единое целое, а противоположная рабочей поверхности поверхность шляпки содержит сферическое углубление, расположенное по оси клапана, с диаметром края, равным диаметру ножки, и объемом углубления, соответствующим объему манжеты.

Выполненный из эластичного материала клапан грибообразной формы, рабочей поверхностью которого является обратная сторона шляпки, выполненная плоской, с эластичной манжетой, расположенной между рабочей поверхностью и ножкой, которая выполнена с клапаном как единое целое, и сферическим углублением, расположенным на стороне, противоположной рабочей стороне шляпки и размещенным по оси клапана с диаметром края, равным диаметру ножки, и объемом углубления, соответствующим объему манжеты, имеет простую конструкцию, которая может изготовляться в одном технологическом цикле. Такая конструкция эластичного клапана обеспечивает зазор между рабочей поверхностью клапана и входными отверстиями насоса, который позволяет уменьшить затраты энергии поршня при открывании клапана и тем самым увеличить основные параметры насоса.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображен клапан в осевом разрезе и входные отверстия вибрационного насоса.

Клапан содержит ножку 1 с коническим зацепом 2, манжету 3 прямоугольного сечения, шляпку 4, рабочую поверхность шляпки 5, на поверхности противоположной рабочей - сферическое углубление 6. На чертеже изображены входные отверстия насоса 7. Между плоскостью входных отверстий насоса и рабочей поверхностью клапана имеется зазор.

Работает клапан следующим образом.

В исходном состоянии клапан своей ножкой 1 с коническим зацепом 2 установлен в корпусе насоса в зоне входных отверстий 7. После включения насоса возникает избыточное давление при движении поршня в сторону клапана, и рабочая поверхность клапана 5 прижимается к плоскости входных отверстий 7, перекрывает их и деформирует манжету 3. Начальное открытие отверстий 7 происходит уже при уравнивании давлений в насосе и окружающей жидкости за счет упругих свойств материала клапана и манжеты 3. Манжета 3 увеличивает толщину шляпки 4 и, соответственно, увеличивает жесткость клапана. Сферическое углубление 6 в клапане увеличивает его эластичность, компенсируя увеличение толщины клапана, чем достигается более высокая равнотолщинность зоны, претерпевающей деформацию изгиба и сжатия во время работы. Предпочтительным материалом для клапана является резиновая смесь Д -51.

Предлагаемая конструкция клапана обеспечивает увеличение производительности насоса не менее чем на 20%, упрощает и удешевляет всасывающий узел насоса, увеличивает срок его службы.

Формула изобретения

Клапан вибрационного насоса грибообразной формы, ножка которого снабжена коническим зацепом, а шляпка имеет рабочую поверхность, отличающийся тем, что клапан выполнен из эластичного материала, при этом рабочей поверхностью является обратная поверхность шляпки, которая выполнена плоской, а между рабочей поверхностью и ножкой выполнена заодно с клапаном манжета, причем на поверхности шляпки, противоположной рабочей, выполнено сферическое углубление, расположенное по оси клапана, с диаметром наибольшего сечения, равным диаметру ножки, и объемом углубления, соответствующим объему манжеты.

РИСУНКИ

Рисунок 1