Сильфонно-поршневой насос

Устройство предназначено для использования в области насосостроения, касается сильфонных насосов, работающих с переменным давлением на выходе, и может найти применение в системах создания вакуума и других объектах техники. Насос содержит полый поршень, выполненный с возможностью продольного перемещения, и сильфонный элемент, один конец которого герметично закреплен на поршне, а другой в основании впускного клапана. Внутри поршня расположен полый шток с, по меньшей мере, одним отверстием и выпускным клапаном, имеющий возможность продольно перемещаться относительно поршня и перекрывать впускной клапан в одном крайнем своем положении. Поршень снабжен защелкой, взаимодействующей с упором, выполненным на штоке, и фиксирующей шток относительно поршня в крайнем нижнем положении поршня со штоком, и освобождающей шток относительно корпуса в крайнем верхнем положении поршня со штоком. Имеет простую конструкцию, надежен в эксплуатации и имеет относительно высокую производительность. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области насосостроения, касается сильфонных насосов, работающих с переменным давлением на выходе, и может найти применение в системах создания вакуума и других объектах техники.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является конструкция ручного сильфонного насоса, содержащего полый поршень, выполненный с возможностью продольного перемещения и сильфонный элемент, один конец которого герметично закреплен на поршне, а другой в основании впускного клапана (см. полезная модель RU 27078 U1, МПК 7 B 67 D 5/42, 5/46, публикация 10.01.2003).

Вследствие конструктивной особенности известного технического решения, последнее предназначено для работы, главным образом, для перекачивания жидкостей и характеризуется невысокой степенью откачки, низкой производительностью работы в системах создания вакуума, а также недолговечностью и низкой надежностью.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание насоса, имеющего относительно простую конструкцию, высокую степень откачки, высокую производительность и надежность работы.

Поставленная задача решается за счет того, что в насосе, содержащем полый поршень, выполненный с возможностью продольного перемещения и сообщенный с атмосферой, и сильфонный элемент, один конец которого герметично закреплен на поршне, а другой - на основании впускного клапана, особенностью является то, что внутри поршня расположен полый шток с, по меньшей мере, одним отверстием и выпускным клапаном, имеющий возможность перемещаться вдоль оси поршня и перекрывать впускной клапан в одном крайнем своем положении, а поршень снабжен фиксатором, взаимодействующим со штоком с возможностью фиксации штока относительно поршня в их положении, соответствующем сжатому состоянию сильфонного элемента, и освобождения штока относительно поршня в их положении, соответствующем растянутому состоянию сильфонного элемента.

В частных вариантах изобретения поршень жестко закреплен на рамке, выполненной с возможностью скольжения по направляющим, обеспечивая поршню продольное перемещение.

Просто и надежно, если фиксатор представляет собой защелку, выполненную в виде двуплечего рычага, одно из плеч которого взаимодействует с упором штока, а другое с упором, жестко закрепленным на направляющих.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1, 2, 3 и 4 показаны стадии работы сильфонно-поршневого насоса.

Насос содержит полый поршень 1 (вытеснитель) (см. фиг.1), выполненный с возможностью продольного перемещения, и сильфонный элемент 2, один конец которого герметично закреплен на поршне 1, а другой - на основании впускного (нижнего) подпружиненного клапана 3. Поршень 1 жестко закреплен на рамке 4, которая от внешнего привода имеет возможность продольно перемещаться по направляющим 5.

Внутри поршня 1 расположен полый цилиндрический шток 6 с глухим торцом со стороны впускного клапана 3 и перекрытым выпускным обратным клапаном 7 торцом с противоположной стороны. Со стороны глухого торца поршня 1 в его боковой стенке выполнены отверстия 8, сообщающие полости штока 6 и сильфонного элемента 2.

Шток 6 имеет возможность ограниченно перемещаться вдоль оси поршня 1, перекрывая впускной клапан 3 в крайнем нижнем своем положении. На внешней поверхности штока 6 выполнен упор 9, а поршень 1 снабжен защелкой 10, выполненной в виде двуплечего рычага, взаимодействующего одним из своих плеч с упором 9, фиксируя тем самым шток 6 относительно поршня 1, в крайнем нижнем положении, и освобождая шток 6 относительно поршня 1 путем взаимодействия другого плеча рычага с бобышкой 11, неподвижно закрепленной относительно направляющих 5, в крайнем верхнем положении поршня со штоком.

Работа насоса осуществляется следующим образом.

На фиг.1 показано начальное положение перечисленных функциональных элементов насоса, когда поршень 1 находится в крайнем верхнем положении, а шток 6 - в крайнем нижнем, перекрывая своим глухим торцом впускной клапан 3.

При движении рамки 4, а следовательно, и поршня 1 вниз (см. фиг.2) происходит сжатие сильфонного элемента 2, в результате чего газ из сильфонного элемента выдавливается и через отверстия 8 в штоке 6, через выпускной клапан 7 выходит в атмосферу.

При движении рамки 4, а следовательно, и поршня 1 вверх (см. фиг.3) защелка 10 зацепляет упор 9 штока 6, и вся конструкция движется вверх. Сильфонный элемент 2 растягивается и увеличивает объем, при этом шток 6 с поршнем 1 освобождают впускной клапан 3, который под действием пружины открывает вакуумный объем.

Защелка 10 (см. фиг.4) одним из своих рычагов наезжает на бобышку 11 и, поворачиваясь, освобождает упор 9 штока 6, который под действием пружины (не показана) перемещается вниз, закрывает впускной клапан 3, запирая газ в объеме сильфонного элемента 2.

После чего рассмотренная последовательность повторяется необходимое количество раз.

Сильфонный насос по предлагаемому изобретению имеет простую конструкцию, надежен в эксплуатации и имеет относительно высокую производительность, т.к. является двухступенчатым. Долговечность и надежность насоса выше, чем у аналога, за счет меньших деформаций сильфона при откачке одинакового объема.

1. Насос, содержащий полый поршень, выполненный с возможностью продольного перемещения и сообщенный с атмосферой, и сильфонный элемент, один конец которого герметично закреплен на поршне, а другой - на основании впускного клапана, отличающийся тем, что внутри поршня расположен полый шток с, по меньшей мере, одним отверстием и выпускным клапаном, имеющий возможность перемещаться вдоль оси поршня и перекрывать впускной клапан в одном крайнем своем положении, а поршень снабжен фиксатором, взаимодействующим со штоком с возможностью фиксации штока относительно поршня в их положении, соответствующем сжатому состоянию сильфонного элемента, и освобождения штока относительно поршня в их положении, соответствующем растянутому состоянию сильфонного элемента.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что поршень жестко закреплен на рамке, выполненной с возможностью скольжения по направляющим, обеспечивая поршню продольное перемещение.

3. Насос по п.2, отличающийся тем, что фиксатор представляет собой защелку, выполненную в виде двуплечего рычага, одно из плеч которого взаимодействует с упором штока, а другое с упором, жестко закрепленным на направляющих.