Насос

Изобретение относится к насосам и может применяться для перекачки текучих сред, в том числе загрязненных. Насос содержит проходной канал 2, полость 3 над ним, сообщающиеся между собой через щель 4, шатун 5 с рабочей пластиной 6, подвешенный на кривошипе приводного вала, снабженные направляющей их движения в виде тяги 9. Тяга 9 поворотно установлена в проходном канале 2 одним концом на стенках 12 канала 2, а другим - на рабочей пластине 6. Тяга 9 может быть выполнена из гибкого материала, а рабочая пластина 6 снабжена пружиной 13, создающей усилие растяжения в тяге 9. Изобретение направлено на повышение надежности работы и расширение области применения насоса. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к насосам и может применяться для перекачки текучих сред, прежде всего жидкостей, в том числе загрязненных.

Для работы в таких средах малопригодны многие типы насосов, например поршневой насос по авторскому свидетельству СССР № 510586, кл. F 04 В 15/12, в котором поршень по большой поверхности контактирует с цилиндром. При этом попадание твердых частиц из загрязненной жидкости между этими деталями приводит как к ускоренному их износу, так и может вызвать заклинивание поршня. То же относится к шестеренным, пластинчатым и другим типам насосов.

Меньше контакт рабочего органа с корпусом может быть у центробежных насосов. Но тогда он неизбежен между неподвижным входным патрубком и вращающимся входным каналом рабочего колеса. Здесь изнашивается уплотнение между этими деталями.

Недостаток этот не устранен в самых современных центробежных насосах, например итальянских, фирмы «Calpeda» (Промышленное оборудование. Сборник. №1, 2003. Корпорация «Эконика»). В характеристике насоса на с.82 прямо указано, что «перекачиваемые жидкости не должны содержать механических примесей по объему более 0,1% и размером более 0,2 мм».

Менее требовательным к составу перекачиваемой среды может быть насос по патенту США №3307358, кл.60-621. Рабочий орган насоса выполнен в виде пластины, перемещающейся между плоскими стенками. В отличие от поршня пластина имеет меньший контакт со стенками и может быть выполнена и установлена также с обеспечением зазора между ней и стенками корпуса.

Перемещение пластины при этом организовано специальной направляющей в виде штока, а не самими стенками, как в поршневых насосах. Таким образом исчезает трение между рабочим органом и корпусом в потоке. В потоке остается еще подвижное соединение пластины с направляющим ее штоком. Но это цилиндрический шарнир. В шарнирах ось и втулка находятся в постоянном контакте друг с другом, что уменьшает их взаимодействие со средой, предотвращая преждевременный износ,

Однако в таком насосе имеется ненадежный элемент - это сам шток, который движется поступательно во втулках. При этом он захватывает из среды все новые и новые твердые частицы и перемещает их к втулкам, что непременно приводит к проникновению частиц в зазоры между штоком и втулкой, к износу этих частей и не исключено также заклинивание штока.

Более надежен и менее требователен к свойствам среды насос по патенту РФ № 1822469, кл. F 04 D 33/00, 35/00, 15.06.1993, содержащий корпус с проходным каналом и полостью над ним, сообщающиеся через щель, в которой размещен шатун с жестко установленной на его конце в проходном канале рабочей пластиной, подвешенный на кривошипе приводного вала, а также направляющую движения шатуна с рабочей пластиной. У него, прежде всего, другая кинематика. Вместо поступательно перемещающегося штока - качающийся шатун и жесткое закрепление рабочей пластины на шатуне. При этом направляющие втулки заменены роликом.

Данный патент принят за прототип.

Все же такой насос имеет существенные недостатки. Направляющий ролик размещен в полости над проходным каналом, т.е. между кривошипом и рабочей пластиной. Это значит, что сила давления шатуна на ролик будет больше силы взаимодействия пластины с потоком, а именно пропорционально отношению длины шатуна к расстоянию ролика до кривошипа в каждый момент его вращения. Повышенное давление на ролик приводит к ускоренному его износу. Существенно уменьшить это давление невозможно, т.к. нельзя переместить ролик в проходной канал, где он стал бы мешать ходу рабочей пластины. В то же время невозможно размещение в проходном канале и никаких других приспособлений, которые контактировали бы с шатуном и направляли его движение. Этому также препятствует рабочая пластина, перемещающаяся между верхней и нижней стенками канала.

Другой недостаток насоса состоит в том, что направляющий ролик находится в замкнутой со всех сторон полости, недоступной для чистки. Первое же заклинивание ролика потребует разборки насоса. Все это ограничивает надежность работы насоса и среды, для перекачки которых он может применяться.

Задачей изобретения является повышение надежности работы насоса и расширение области его применения.

Технический результат достигается за счет того, что в насосе, содержащем корпус с проходным каналом и полостью над ним, сообщающиеся через щель, в которой размещен шатун с жестко установленной на его конце в проходном канале рабочей пластиной, подвешенный на кривошипе приводного вала, а также направляющую движения шатуна с рабочей пластиной, согласно изобретению направляющая выполнена в виде тяги, установленной в проходном канале поворотно одним концом на стенках канала, а другим - на рабочей пластине.

При этом в вариантах исполнения тяга может быть изготовлена из гибкого материала, а рабочая пластина снабжена пружиной, создающей усилие растяжения в тяге.

Только при таком исполнении обеспечивается необходимое направление движения шатуна с рабочей пластиной, без помехи ее перемещению. При этом сила давления (на ролик) заменяется силой растяжения (в тяге) и величина этой силы будет не больше силы взаимодействия пластины с потоком, т.к. тяга прикреплена непосредственно к пластине и значит максимально удалена от кривошипа. Уменьшение усилия в тяге снижает износ мест контакта тяги со стенками проходного канала и с рабочей пластиной (если это шарниры). При выполнении тяги из гибкого материала указанные соединения могут быть жесткими, а поворотность соединений обеспечивается за счет гибкости тяги. При этом рабочий износ в соединениях резко сокращается.

Подпружинивание рабочей пластины уменьшит колебания усилий в тяге, что также повысит надежность работы мест крепления тяги к стенкам проходного канала и к рабочей пластине. Это уменьшит также вероятность вибраций тяги, особенно при переходных режимах. Размещение тяги непосредственно в рабочем канале обеспечивает возможность чистки такой направляющей через входную и выходную части проходного канала. Легко может быть предусмотрена и замена направляющей. Все эти операции могут производиться без разборки насоса.

Такие особенности насоса предполагают повышенную надежность его работы при перекачке самых различных сред, в том числе загрязненных, что расширяет область его применения. Ко всему прочему вынос направляющей в проходной канал резко уменьшает размер полости над ним, а значит и общие габариты и массу насоса.

На чертежах показаны варианты исполнения заявленного насоса. При этом на фиг.1 изображен насос с направляющей в виде жесткой тяги с шарнирами на концах; на фиг.2 - то же, вид сверху на рабочую пластину и тягу; на фиг.3 - насос с тягой из гибкого материала и с пружиной ее натяжения; на фиг.4 - то же, вид сверху.

В исполнении, как показано на фиг.1 и 2, насос содержит корпус 1 с проходным каналом 2, полость 3 над каналом 2, сообщающиеся через щель 4, шатун 5, проходящий через эту щель 4, с жестко прикрепленной на его конце рабочей пластиной 6 в проходном канале 2. Шатун 5 подвешен шарнирно на кривошипе 7 приводного вала 8 насоса и снабжен направляющей его движения (вместе с рабочей пластиной) в виде жесткой тяги 9, состоящей из двух пластин, поворотно-соединенных с рабочей пластиной 6 и со стенками 12 рабочего канала 2 посредством шарниров 10 и 11. Все стенки 12 проходного канала 2 плоские, а рабочая пластина 6 соединена с тягой 9 с обеспечением зазоров между ней и вертикальными стенками.

На фиг.3 и 4 тяга 9 выполнена из гибкого материала, например из двух металлических лент или тросов. Соединение тяги 9 с рабочей пластиной 6 и со стенками 12 проходного канала 2 может быть как посредством шарниров, так и жестким креплением ее концов. При этом повороты тяги обеспечены за счет гибкости ее материала. На фиг.3 и 4 показана также пружина 13, прикрепленная к рабочей пластине 6 и обеспечивающая через нее натяжение гибкой тяги 9 для стабилизации положения рабочей пластины 6 (в движении) с гарантированными зазорами между ней и вертикальными стенками 12 проходного канала 2.

В исполнении по фиг.1 и 2 насос работает следующим образом. Под действием кривошипа 7 приводного вала 8 и тяги 9 шатун 5, качаясь и перемещаясь вверх и вниз, постоянно поворачивает рабочую пластину 6 в положение выталкивания среды в одном направлении (при перемене направления вращения вала 8 на обратное среда также потечет в противоположном направлении). При этом шарниры 10 и 11 обеспечивают свободное качание шатуна 5 с рабочей пластиной 6 без касания ею стенок 12 проходного канала.

Соединение тяги 9 с концом рабочей пластины 6 (вместо шатуна) обеспечивает максимальный ход рабочей пластины 6 в пространстве между верхней и нижней стенками 12 и значит оптимальную производительность насоса. При этом размещение тяги 9 полностью в проходном канале создает возможность простой ее чистки, а также и замены ее и шарниров в случае износа или поломки. Использование тяги 9, размещенной в рабочем канале 2, исключает необходимость каких-либо направляющих качания шатуна 5 в полости 3. Это сокращает габариты полости 3, а следовательно, и самого насоса. Крепление тяги 9 непосредственно к рабочей пластине 6 предопределяет также минимальный уровень нагрузок в шарнирах тяги 9, а следовательно, повышение долговечности.

Все описанные преимущества относятся и к исполнению по фиг.3 и 4 с тягой 9 из гибкого материала. Если при этом вместо шарниров использовано жесткое закрепление концов тяги 9 (как и показано), то надежность работы насоса может быть еще больше, особенно в загрязненных средах.

1. Насос, содержащий корпус с проходным каналом и полостью над ним, сообщающиеся через щель, в которой размещен шатун с жестко установленной на его конце в проходном канале рабочей пластиной, подвешенный на кривошипе приводного вала, а также направляющую движения шатуна с рабочей пластиной, отличающийся тем, что направляющая выполнена в виде тяги, установленной в проходном канале поворотно одним концом на стенках канала, а другим на рабочей пластине.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что тяга выполнена из гибкого материала.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что рабочая пластина снабжена пружиной, создающей усилие растяжения в тяге.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области насосостроения. .

Изобретение относится к устройствам узлов насосов необъемного вытеснения с гибким уплотнением подвижных деталей, которые могут быть использованы для перекачки сред, содержащих механические примеси.

Изобретение относится к вентиляторостроению, в частности к бытовым вентиляторам. .

Изобретение относится к вентиляторостроению в, частности, к бытовому вентилятору. .

Насос // 2011018

Насос // 1822469

Изобретение относится к вентиляторостроению. .

Изобретение относится к струйной технике. .

Насос // 2267658
Изобретение относится к технике перемещения жидких и газообразных сред, в частности к насосам и компрессорам с приводом посредством электромагнитов

Изобретение относится к насосам

Изобретение относится к компрессорной технике и может быть использовано в технологических процессах, связанных с подготовкой и транспортировкой газов по трубопроводам, и в других технологических процессах, требующих перепада давлений в рабочих зонах

Охлаждающее устройство 1, использующее пульсирующую текучую среду для охлаждения объекта, содержащее: преобразователь 2, имеющий мембрану, выполненную с возможностью генерирования волн давления с рабочей частотой fw, и полость 4, заключающую первую сторону мембраны. Полость 4 имеет по меньшей мере одно отверстие 5, выполненное с возможностью испускания пульсирующего потока текучей среды за вычетом потерь к указанному объекту, при этом отверстие 5 сообщается со второй стороной мембраны. Полость 4 является достаточно маленькой для предотвращения действия текучей среды в упомянутой полости 4 как пружины в резонирующей системе масса-пружина в рабочем диапазоне. Это является преимуществом, так как объемная скорость u1 около отверстия но существу равна объемной скорости u1' около второй стороны мембраны, за исключением знака минус. Таким образом, при рабочей частоте пульсирующая текучая среда за вычетом потерь может быть в значительной степени подавлена благодаря противофазе волн давления со второй стороны мембраны, вызывая в результате близкую к нулю объемную скорость в дальней области. Таким образом, обеспечивается низкий уровень звука при низкой стоимости и без необходимости обеспечения механической симметрии. 2 н.з.п., 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений может быть использована в качестве вентиляторов, насосов, движителей для воздушных, надводных и подводных судов. Устройство содержит ведущий вал, лопасти, корпус, выполненный в виде полого параллелепипеда с двумя плоскими стенками, соединенными полуцилиндрическими стенками, имеющий входное и выходное отверстия. По краю последних установлены внутренние стенки с прорезями, соединенные с полуцилиндрическими стенками. Оси лопастей вставлены в цепи или ремни с возможностью вращения, последние связывают ведомые и ведущие соответственно звездочки или шкивы, установленные соответственно на валу и оси внутри полуцилиндрических стенок. Оси лопастей проходят через направляющие прорези внутренних стенок. Последние отделяют гибкую передачу от лопастей, оси которых проходят непосредственно через направляющие прорези внутренних стенок, входят в простые втулки цепей или ремней, имеют на концах вилки с двумя зубцами, входящими в направляющие пазы, устроенные с внутренней стороны плоских стенок. У входного и выходного отверстий пазы имеют вид двух параллельных пазов, сливающихся в районе звездочек или шкивов в один паз, имеющий форму полуокружности. Группа изобретений направлена на упрощение конструкции, повышение надежности и ресурса, уменьшение стоимости и эксплуатации. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

Цепь для насоса (10), используемого для экструзии дисперсного материала, содержит множество звеньев (30А, 30В), каждое из которых имеет корпус (50, 54) звена и консоль (50А) звена, которая выступает из него. Каждая консоль звена перекрывает корпус соседнего звена из указанного множества звеньев, таким образом, что блок звеньев образует плоскую поверхность вдоль зоны загрязнения цепи. Каждый корпус звена включает несколько пластин звена, выступающих из корпуса звена. Каждая из пластин звена имеет первое отверстие и второе отверстие, причем первые и вторые отверстия каждого звена соединены с первыми отверстиями одного соседнего звена и со вторыми отверстиями другого соседнего звена при помощи соответствующей оси звена. Предотвращается накапливание материала на элементах цепи. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх