НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ЗАКРЕПЛЯЮЩЕГО РАСТВОРА

НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ЗАКРЕПЛЯЮЩЕГО РАСТВОРА 


RU (11) 2027070 (13) C1

(51) 6 F04B9/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4925887/29 
(22) Дата подачи заявки: 1991.03.15 
(45) Опубликовано: 1995.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 1276850, кл. F 04B 9/12, 1985. 
(71) Заявитель(и): Мартынчук А.Я.; Ануфриев А.В.; Попов-Толмачев Б.Н.; Петренко В.Е. 
(72) Автор(ы): Мартынчук А.Я.; Ануфриев А.В.; Попов-Толмачев Б.Н.; Петренко В.Е. 
(73) Патентообладатель(и): Попов-Толмачев Борис Николаевич 

(54) НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ЗАКРЕПЛЯЮЩЕГО РАСТВОРА 

Сущность изобретения: в приводном пневмоцилиндре (ПЦ) с торцовыми крышками установлен с образованием двух приводных камер поршень с двухсторонним штоком со средствами его уплотнения. По торцам ПЦ расположены связанные с крышками и установленные соосно ПЦ рабочие цилиндры. В каждом цилиндре подвижно установлен поршень насоса, связанный с соответствующим концом штока ПЦ и установленный с возможностью осевого перемещения относительно штока. Каждый всасывающий и нагнетательный клапан содержит пару затвор-седло. Крышки ПЦ снабжены осевыми расточками. Рабочие цилиндры связаны с крышками промежуточными стаканами, установленными в расточках и имеющими отверстия в дне для прохода тока и установки средств его уплотнения. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для упрочнения горных пород.

Известен пневмоприводной двухступенчатый насос, содержащий корпус, разделенный поперечной перегородкой на две полости, в одной из которых расположен пневмоприводной поршень, а в другой - гидравлический рабочий плунжер с ограничительным буртом, и концентрично плунжеру установленный плавающий гидропоршень с образованием гидрополости, подключенной к потребителю, и дополнительной пневмополости, расположенной между поперечной перегородкой корпуса и плавающим гидропоршнем, выполненным в виде стакана и установленным на рабочем плунжере с образованием дополнительной гидрополости между ним и ограничительным буртом плунжера, сообщенной с основной гидрополостью через дроссельный канал, выполненный в виде кольцевого зазора между буртом плунжера и внутренней поверхностью плавающего гидропоршня [1].

Недостатком известного насоса является применение в нем дополнительных пневмо- и гидрополостей, что усложняет его конструкцию.

Цель изобретения - упрощение конструкции и обеспечение постоянства соотношения исходных компонентов перека- чиваемого раствора.

Цель достигается тем, что в насосном агрегате для нагнетания закрепляющего раствора, содержащем приводной пневмоцилиндр с торцовыми крышками, установленный в нем с образованием двух приводных камер поршень с двусторонним штоком со средствами его уплотнения, расположенные по торцам пневмоцилиндра, связанные с его крышками и установленные соосно пневмоцилиндру рабочие цилиндры, в каждом из которых подвижно установлен поршень насоса, связанный с соответствующим концом штока пневмоцилиндра и установленный с возможностью осевого перемещения относительно этого штока, всасывающий и нагнетательный клапаны, каждый из которых включает пару затвор-седло, крышки пневмоцилиндра снабжены осевыми расточками, а рабочие цилиндры связаны с крышками при помощи промежуточных стаканов, установленных в указанных расточках крышек и имеющих отверстия в дне для прохода штока и установки средств его уплотнения, причем диаметр штока определяется выражением

d = где d - диаметр штока;

D - диаметр поршня рабочего цилиндра;

L - ход штока;

l - ход поршня рабочего цилиндра.

Один из штоков может быть снабжен дополнительным средством уплотнения, установленным в соответствующей крышке пневмоцилиндра, при этом расстояние между основным средством уплотнения в промежуточном стакане и дополнительным в крышке больше хода поршня пневмоцилиндра. Седло нагнетательного клапана может быть выполнено в поршне насоса концентрично штоку, а затвор этого клапана выполнен в виде тарелки, сопряженной со штоком и зафиксированной на последнем при помощи средств фиксации. Шток может быть на конце снабжен участком резьбовой поверхности, а средство фиксации тарелки может быть выполнено в виде гайки, установленной на указанной резьбовой поверхности штока.

В процессе патентного поиска выявленные отличительные признаки не обнаружены в предлагаемом техническом решении, следовательно, предлагаемое техническое решение отвечает критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен насосный агрегат, общий вид; на фиг. 2 - нагнетательный клапан рабочего цилиндра; на фиг; 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Насосный агрегат для нагнетания закрепляющего раствора состоит из приводного пневмоцилиндра 1 с торцовыми крышками 2 и 3, установленного в нем с образованием двух приводных камер 4 и 5 поршня 6 с двусторонним штоком 7 со средствами 8 его уплотнения, расположенных по торцам пневмоцилиндра 1, связанных с его крышками 2 и 3 и установленных соосно пневмоцилиндру 1 рабочих цилиндров 9 и 10. В рабочих цилиндрах 9 и 10 подвижно установлены поршни 11 и 12, связанные с соответствующими концами штока 7 пневмоцилиндра 1 и установленные с возможностью осевого перемещения относительно этого штока. Рабочие цилиндры 9 и 10 снабжены всасывающими 13 и 14 и нагнетательными 15 и 16 клапанами, каждый из которых включает пару затвор-седло.

Крышки 2 и 3 пневмоцилиндра 1 снабжены осевыми расточками 17 и 18. Рабочие цилиндры 9 и 10 связаны с крышками 2 и 3 при помощи промежуточных стаканов 19 и 20, установленных в расточках 17 и 18 крышек 2 и 3. В доньях промежуточных стаканов 19 и 20 выполнены отверстия 21 для прохода в них штока 7 и установки средств его уплотнения 8. Диаметр штока 7 определяется выражением

d = где d - диаметр штока;

D - диаметр поршня рабочего цилиндра;

L - ход штока;

l - ход поршня рабочего цилиндра.

Один из штоков 22 снабжен дополнительным средством 23 уплотнения, установленным в крышке 3 пневмоцилиндра 1, при этом расстояние а между основным средством 8 уплотнения и дополнительным 23 больше хода поршня 6 пневмоцилиндра 1, что в процессе работы агрегата полностью исключает возможность смешивания исходных компонентов закрепляющего раствора в приводных камерах 4 и 5 пневмоцилиндра 1. Седло 24 нагнетательных клапанов 15 и 16 выполнено в поршнях 11 и 12 концентрично штоку 7, а затвор этих клапанов выполнен в виде тарелки 25, сопряженной с концом 26 штока 7. Тарелка 25 зафиксирована на штоке 7 при помощи средства 27 фиксации, выполненного в виде гайки 28, установленной на конце 26 штока 7, снабженного участком резьбовой поверхности 29. Поршни 11 и 12 снабжены продольными каналами 30, соединяющими поршневые полости 31 и 32 со штоковыми полостями 33 и 34 рабочих цилиндров 9 и 10. Для подачи исходных компонентов закрепляющего раствора потребителю промежуточные стаканы 19 и 20 снабжены фонарями 35 и штуцерами 36 и 37. Приводной пневмоцилиндр 1 снабжен распределительным устройством 38, подключенным к источнику сжатого воздуха и к атмосфере и соединенным посредством каналов 39 и 40 в крышках 2 и 3 с его приводными камерами 4 и 5.

Насосный агрегат работает следующим образом.

Перед началом нагнетания закрепляющего раствора рабочие цилиндры 9 и 10 рукавами (не показаны) через всасывающие клапаны 13 и 14 подсоединяют к емкостям (не показаны) с исходными компонентами закрепляющего раствора, а через штуцеры 36 и 37 - к напорным магистралям потребителя. Распределительное устройство 38 подключают к атмосфере и через вентиль (не показан) - к источнику сжатого воздуха. Для подачи исходных компонентов закрепляющего раствора потребителю открывают вентиль и посредством распределительного устройства 38 поочередно сжатый воздух через каналы 39 и 40 подается в приводные камеры 4 и 5 пневмоцилиндра 1, при этом поршень 6 совместно с двусторонним штоком 7 совершает возвратно-поступательные движения. Положение поршней 11 и 12 на фиг. 1 соответствует ходу поршня 6 вверх, при котором нагнетательный клапан 15 открыт, а 16 - закрыт. При изменении направления движения поршень 6 совместно со штоком 7 движется вниз, при этом поршни 11 и 12 вначале остаются на месте за счет сил трения между ними и стенками рабочих цилиндров 9 и 10, а затем после контакта тарелки 25 с седлом 24 клапана 15 в поршне 11 и торца штока 22 с торцом поршня 12 начинают двигаться совместно со штоком 7. При таком движении поршней 11 и 12 нагнетательный клапан 16 открыт, а 15 - закрыт. При дальнейшем движении штока 7 вниз в поршневой полости 31 рабочего цилиндра 9 создается разрежение и через всасывающий клапан 13 ее заполняет один из исходных компонентов закрепляющего раствора, а в штоковой полости 33 создается избыточное давление и исходный компонент через фонарь 35 и штуцер 36 подается в напорную магистраль. Одновременно поршень 12 выдавливает другой исходный компонент закрепляющего раствора из поршневой полости 32 рабочего цилиндра 10 через каналы 30 поршня 12 в штоковую полость 34, при этом часть выдавливаемого объема исходного компонента через фонарь 35 и штуцер 37 подается в напорную магистраль, а другая остается в рабочем цилиндре 10 в его штоковой полости 34. При изменении направления движения поршня 6 шток 7 совместно с поршнями 11 и 12 движется вверх, при этом нагнетательный клапан 16 закроется и оставшаяся часть объема исходного компонента из штоковой полости 34 также будет подана в напорную магистраль. Одновременно поршневая полость 32 через всасывающий клапан 14 будет заполняться исходным компонентом закрепляющего раствора, а в рабочем цилиндре 9 будут происходить процессы, аналогичные процессам, происходившим в рабочем цилиндре 10 при движении штока 7 вниз. Далее при возвратно-поступательных движениях поршня 6 циклы нагнетания повторяются. Подача агрегата регулируется вентилем путем изменения подачи сжатого воздуха в приводной пневмоцилиндр 1.

При движении поршня 11 (12) в сторону пневмоцилиндра 1 количество исходного компонента закрепляющего раствора, подаваемого в напорную магистраль, равно

(D2-d2)l- d2(L-l) где d - диаметр штока;

D - диаметр поршня рабочего цилиндра;

L - ход штока;

l - ход поршня рабочего цилиндра.

При движении поршня 11 (12) в противоположную сторону количество исходного компонента, подаваемого в напорную магистраль, будет равно

d2L

Для обеспечения постоянства соотношения нагнетаемых исходных компонентов закрепляющего раствора диаметр штока 7 подбирается из условия равенства вытесняемых объемов исходных компонентов при его движениях вверх и вниз

(D2-d2)l- d2(L-l) = d2L откуда

d = 

Предлагаемый насосный агрегат для нагнетания закрепляющего раствора по сравнению с прототипом имеет более простую конструкцию, так как в нем не применяются дополнительные пневмо- и гидрополости, а также за счет схемы размещения средств уплотнения двустороннего штока, при которой один шток имеет два средства уплотнения, одно - размещенное в крышке пневмоцилиндра и другое, размещенное от первого на расстоянии, превышающем ход поршня пневмоцилиндра, в промежуточном стакане, а другой - только одно, размещенное в промежуточном стакане, при этом в процессе работы агрегата полностью исключается возможность смешивания исходных компонентов закрепляющего раствора в приводных камерах пневмопривода. Кроме того, конструкция насосного агрегата по сравнению с прототипом дает возможность обеспечить постоянство соотношения исходных компонентов закрепляющего раствора, что достигается определением диаметра штока из выражения

d = где d - диаметр штока;

D - диаметр поршня рабочего цилиндра;

L - ход штока;

l - ход поршня рабочего цилиндра. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ЗАКРЕПЛЯЮЩЕГО РАСТВОРА, содержащий приводной пневмоцилиндр с торцевыми крышками, установленный в нем с образованием двух приводных камер поршень с двусторонним штоком со средствами его уплотнения, расположенные по торцам пневмоцилиндра, связанные с его крышками и установленные соосно с пневмоцилиндром рабочие цилиндры, в каждом из которых подвижно установлен поршень насоса, связанный с соответствующим концом штока пневмоцилиндра и установленный с возможностью осевого перемещения относительно этого штока, всасывающий и нагнетательный клапаны, каждый из которых включает пару затвор - седло, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, крышки пневмоцилиндра снабжены осевыми расточками, а рабочие цилиндры связаны с крышками при помощи промежуточных стаканов, установленных в указанных расточках крышек и имеющих отверстия в дне для прохода штока и установки средств его уплотнения.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства соотношения исходных компонентов перекачиваемого раствора, диаметр штока определяется выражением



где d - диаметр штока;

D - диаметр поршня рабочего цилиндра;

L - ход штока;

l - ход поршня рабочего цилиндра.

3. Агрегат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что один из штоков снабжен дополнительным средством уплотнения, установленным в соответствующей крышке пневмоцилиндра, при этом расстояние между основным средством уплотнения в промежуточном стакане и дополнительным - в крышке - больше хода поршня пневмоцилиндра.

4. Агрегат по пп.1 - 3, отличающийся тем, что седло нагнетательного клапана выполнено в поршне рабочего цилиндра концентрично штоку, а затвор этого клапана выполнен в виде тарелки, сопряженной со штоком и зафиксированной на последнем при помощи средств фиксации.

5. Агрегат по п.4, отличающийся тем, что шток на конце снабжен участком резьбовой поверхности, а средство фиксации тарелки выполнено в виде гайки, установленной на указанной резьбовой поверхности штока.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru