Ротационный вакуумный насос шлангового типа
Владельцы патента RU 2480626:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО АЧГАА) (RU)
Изобретение относится к области машиностроения. Насос содержит корпус с выпускными патрубками и впускным патрубком в боковой крышке, эластичные шланги, ротор с роликами, контактирующими с эластичными камерами, устройство дня регулировки степени сжатия эластичных шлангов каждым роликом. Корпус насоса имеет три секции, представляющие собой автономные устройства для получения разрежения, создаваемого вакуумом, разной глубины. Каждая из этих секций обеспечивает работу различных узлов доильной установки. Эластичный шланг, расположенный в первой секции насоса, осуществляет воздухозабор в полости статора насоса, а подключение к вакуумной системе осуществляется через штуцер с обратным клапаном в крышке насоса. Внутренняя полость второй секции соединена с внутренней полостью первой секции посредством перепускного клапана. Степень разрежения, создаваемая вакуумом в секциях насоса, проходя через перепускной клапан в перегородках между секциями, снижается до значения, необходимого для работы молокопровода и вакуум-провода. Степень разрежения вакуума в секциях насоса соответствует величине разрежения, получаемой в каждой секции насоса и регулируемой за счет действия перепускных клапанов. При использовании данного насоса давление внутри и снаружи шланга, расположенного в секциях насоса, выравнивается, что позволяет использовать эластичный шланг с толщиной стенок меньше, чем в аналогичных конструкциях, увеличивает подачу, уменьшает затраты мощности на перекатывание роликов и увеличивает срок службы эластичных камер. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Известен перистальтический насос, состоящий из корпуса, эластичной насосной камеры в виде трубки с навитыми на нее усиливающими витками проволоки, приводного вала внутри корпуса с кронштейнами и прижимными роликами, контактирующими с насосной трубной, и регулировочных болтов для регулировки усилия пережима шланга (GB 1528893, F04C 5/00).
Для уменьшения трения и износа трущиеся детали и трубка могут погружаться в глицерин.
Недостатком этого насоса является низкая подача, ограниченный срок службы эластичных шлангов и он обеспечивает только один уровень разрежения, создаваемый вакуумом.
Известен ротационный вакуумный насос шлангового типа, содержащий корпус с выпускными патрубками и впускным патрубком в боковой крышке насоса, несколько эластичных камер на внутренней его поверхности, ротор с роликами, контактирующими с эластичными камерами, и устройство для регулировки степени сжатия эластичных камер каждым роликом. Внутренняя полость корпуса насоса герметична, кроме того, воздухозабор осуществляется из выточки в корпусе насоса на внутренней его поверхности, а эластичная камера выполнена в виде двух расположенных один над другим эластичных резиновых колец и образованного между ними кольцевого пространства, при этом всасывание воздуха в эластичные оболочки производится через патрубки и трубки, присоединенные к боковой крышке насоса, противоположной от крышки с всасывающим патрубком, на штуцере боковой крышки установлен обратный клапан и на роторе установлено не менее одного ролика, а также насос снабжен клапаном выпуска конденсата (RU 88748 U1, 20.11.2009)
Недостатком данного насоса является то, что в нем обеспечивается разрежение, создаваемое вакуумом одного уровня.
Задачей, поставленной в настоящем изобретении, и техническим результатом изобретения является повышение подачи насоса и срока службы эластичных камер, а также обеспечение нескольких значений уровня разрежения, образуемого вакуумом в корпусе насоса.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в ротационном вакуумном насосе шлангового типа, содержащем корпус с выпускными патрубками и впускным патрубком в боковой крышке насоса, эластичные камеры на внутренней его поверхности, ротор с ротиками, контактирующими с эластичными камерами, устройство для регулировки степени сжатия эластичных камер каждым роликом, корпус насоса имеет три изолированные перегородками секции, представляющие собой автономные устройства для получения разрежения разной величины.
Кроме того, в перегородках секций установлены перепускные клапаны регулировки уровня разрежения в этих секциях.
На фиг.1 изображена схема ротационного вакуумного насоса шлангового типа, на фиг.2 - разрез Б-Б фиг.1.
Ротационный вакуумный насос шлангового типа состоит из корпуса 1, разделенного перегородками 2 на 3 секции 3, 4, 5, эластичной камеры 6, закрепленной на внутренней поверхности каждой секции насоса, ротора 7, закрепленного на приводном валу 8, и роликов 9. Ролик 9 расположен на оси 10 каретки 11, подвешенной одним концом шарнирно на рычаге 12 ротора 7, а другим - к винту 13 с нажимной пружиной 14, имеющему шайбу 15 и гайку 16 для регулировки степени сжатия эластичной камеры 6 роликом 9. В боковой крышке установлен штуцер 17 для соединения первой секции корпуса насоса с вакуумной системой. Для регулировки уровня вакуума в секциях насоса служат перепускные клапаны 18. Для контроля уровня вакуума служит предохранительный клапан 19.
Каждая из секций 3, 4, 5 насоса обеспечивает работу различных узлов доильной установки. Эластичная камера 6, расположенная в первой секции 3 насоса, осуществляет воздухозабор в полости статора насоса, а подключение к вакуумной системе осуществляется через штуцер 17 с обратным клапаном в боковой крышке насоса. Внутренняя полость второй секции 4 соединена с внутренней полостью первой секции 3 посредством перепускного клапана 18. Соответственно степень разрежения, создаваемая вакуумом в первой секции 3 насоса, проходя через перепускной клапан 18 в перегородке 2 между секциями 3 и 4, снижается до значения, необходимого для работы молокопровода. Аналогично внутренняя полость третьей секции 5 соединена с внутренней полостью второй секции 4. Соответственно степень разрежения, создаваемая вакуумом во второй секции 4 насоса, проходя через перепускной клапан 18 в перегородке 2 между секциями 4 и 5, снижается до значения, необходимою для работы вакуум-провода. Таким образом, степень разрежения вакуума в секциях 3, 4, 5 насоса соответствует величине разрежения, получаемой в каждой секции насоса, и регулируемой за счет действия перепускных клапанов 18. При использовании данного насоса давление внутри и снаружи эластичной камеры 6, расположенной в секциях 3, 4, 5 насоса, выравнивается, что позволяет использовать эластичную камеру с толщиной стенок меньше, чем в аналогичных конструкциях.
Работает предлагаемый ротационный вакуумный насос шлангового типа следующим образом. Ролик 9 под действием пружины 14 сжимает эластичную камеру, что разделяет, в сочетании с передавливанием камеры вторым роликом, полость эластичной камеры 6 на две части.
Эластичные камеры 6 закреплены последовательно одна за другой внутри секций 3, 4, 5 корпуса 1 насоса. Эластичная камера 6 в первой секции осуществляет воздухозабор внутри корпуса 1 насоса, играющего одновременно роль вакуумного баллона для выравнивания давления внутри оболочки и снаружи ее.
При вращении ротора 7 ролики 9 катятся по поверхности эластичного шланга 6, попеременно и плотно пережимая ее в месте ее контакта с роликом 9. При этом по мере поворота ролика 9 (на фиг. 1 против часовой стрелки) объем части полости эластичного шланга 6 за роликом 9 увеличивается, и в нее всасывается газ, одновременно объем части эластичной камеры 2 перед роликом 9 уменьшается, удаляя воздух из системы.
Далее ролик 9, сжимая эластичный шланг, перекатывается в зону расположения всасывающего отверстия, проходит его, вновь шланг 6 разделяется роликом 9 на две части, и процессы повторяются с заданной частотой вращения ротора 7.
В процессе работы разрежение из секции 3 насоса, соединенной при помощи штуцера 17 с вакуумной системой доильной установки и имеющей наибольшую величину, распределяется через перепускные клапаны 18, установленные в перегородках 2, снижаясь до тех значений разрежения, которые необходимы для работы молокопровода и вакуум-провода доильной установки.
Качение ролика 9 по поверхности эластичного шланга 6 с тонкими стенками значительно снижает силу трения его о поверхность этого шланга, уменьшает его нагрев, увеличивает срок службы деформируемых деталей насоса и облегчает сжатие. Отсутствие разности давлений в шланге и вне его содействует его распрямлению, силы внутренних сопротивлений материала камеры уменьшаются. Все это обеспечивает значительное снижение энергозатрат на привод насоса, а увеличение рабочей полости эластичной камеры, в сравнении с эластичными камерами известных объемных насосов, позволяет существенно повысить его подачу.
1. Ротационный вакуумный насос шлангового типа, содержащий корпус с выпускными патрубками и впускным патрубком в боковой крышке насоса, эластичные камеры на внутренней его поверхности, ротор с роликами, контактирующими с эластичными камерами, устройство для регулировки степени сжатия эластичных камер каждым роликом, отличающийся тем, что корпус насоса разделен перегородками на три изолированные секции, представляющие собой автономные устройства для создания разрежения разной величины.
2. Ротационный вакуумный насос шлангового типа по п.1, отличающийся тем, что в перегородках секций установлены перепускные клапаны регулировки уровня разрежения в этих секциях.
