ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НАСОС

ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НАСОС


RU (11) 2116511 (13) C1

(51) 6 F04B43/12 

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

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

(21) Заявка: 96109035/06 
(22) Дата подачи заявки: 1996.04.29 
(45) Опубликовано: 1998.07.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU, авторское свидетельство, 1221984, F 04 B 43/12, 1986. 
(71) Заявитель(и): Научно-исследовательский технологический институт; Акционерное общество "Научно-исследовательский институт химического машиностроения" 
(72) Автор(ы): Чилипенко Л.Л.; Гусев Б.А.; Раков В.В.; Пинский Б.Я.; Бобе Л.С. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-исследовательский технологический институт; Акционерное общество "Научно-исследовательский институт химического машиностроения" 

(54) ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НАСОС 

Изобретение предназначено для работы в химической, нефтехимической, пищевой, медицинской и других отраслях науки и техники в качестве побудителя расхода или дозатора различных (в том числе агрессивных и стерильных) сред. Насос состоит из цилиндрического корпуса с всасывающими и нагнетающими штуцерами, эластичного шланга круглого сечения и вращающегося ротора с пережимными роликами. Эластичный шланг свободно уложен в рабочей полости насоса с возможностью перемещения под действием тянущего усилия роликов совместно с всасывающим и нагнетающим штуцерами. На них закреплены концы шланга, причем оба штуцера снабжены пружинами, воспринимающими данные усилия и обеспечивающими возврат их в исходное состояние. Существенно повышается ресурс работы насоса и упрощается его конструкция. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, медицинской и других отраслях науки и техники в качестве побудителя расхода или дозатора различных (в том числе агрессивных и стерильных) сред с высокой степенью надежности и точности дозирования.

Среди перистальтических насосов наибольшее распространение получили насосы традиционной схемы, состоящие из цилиндрического корпуса, внутри которого размещены эластичная трубка (шланг) и ротор с одним или более роликами. При вращении ротора ролики, пережимая шланг, отсекают последовательно порции перекачиваемой среды от всасывающего патрубка (штуцера) и перемещают их на выход. Отличаясь своей простотой, насосы данного типа имеют серьезный недостаток - при своем перемещении ролики создают продольные деформации шланга (растяжения на всасывающей ветви и сжатия на выхлопной), что и является причиной довольно быстрого его разрушения. В итоге ресурс работы такого перистальтического насоса составляет в среднем 300-500 ч.

Известен перистальтический насос, в котором с целью снижения продольных деформаций шланга под действием пережимных роликов, ему придается специальный профиль, обеспечивающий жесткое крепление шланга по всей длине рабочей полости насоса [1].

Вызывая существенное усложнение конструкции (получение заданного профиля шланга представляет определенные трудности и не всегда достижимо), подобный прием не решает поставленной задачи. Жесткое крепление наружной (по отношению к роликам) стороны шланга не избавляет от деформаций его внутреннюю сторону, на которую собственно и воздействуют ролики. Более того, усилия чисто продольного растяжения (сжатия) шланга заменяются при этом тангенциальными усилиями, а так как поперечные размеры шланга существенно меньше продольных размеров его рабочей части, практически то же усилие оказывается распределенным на значительно меньшей длине, что вызывает не снижение, а увеличение деформаций.

Известен также перистальтический насос, содержащий цилиндрический корпус, эластичный шланг круглого сечения, закрепленный только своими концами на всасывающем и нагнетающем штуцерах и ротор с тремя пережимными роликами, которым для устранения продольных деформаций шланга сообщается принудительное вращение в направлении, обратном направлению вращения ротора [2]. Данное устройство наиболее близко к предлагаемому по совокупности существенных признаков и является прототипом.

Несмотря на решение в указанном устройстве поставленной задачи (устранение продольных усилий, действующих на шланг), основная цель - увеличение ресурса работы насоса не достигнута. Объясняется это тем, что принудительно вращающиеся (а не свободно катящиеся по шлангу) ролики вызывают повышенное его истирание и неизбежно приводят к преждевременному выходу шланга из строя. Кроме того, наличие дополнительного механизма принудительного вращения роликов усложняет конструкцию насоса, а это также снижает его надежность.

Цель изобретения - повышение ресурса работы насоса и упрощение его конструкции.

Очевидно, что требуемый технический результат может быть получен в том случае, если продольные растягивающе-сжимающие усилия пережимных роликов не будут создавать деформаций шланга, а сами ролики при своем воздействии со шлангом не будут вызывать его преждевременного износа (истирания). Тем не менее, анализ известных технических решений (изготовление шланга из материала с высокими механическими свойствами, армирование шланга металлической оплеткой, жесткое его крепление по всей рабочей зоне действия роликов, придание им принудительного вращения) показывает, что ни одно из них в полном объеме не решает поставленной проблемы.

Для достижения указанной цели в предлагаемом устройстве, содержащем цилиндрический корпус с всасывающим и нагнетающим штуцерами, эластичный шланг круглого сечения и вращающийся ротор с пережимными роликами, эластичный шланг свободно уложен в рабочей полости насоса с возможностью перемещения под действием тянущего усилия пережимных роликов совместно с всасывающим и нагнетающим штуцерами, на которых закреплены концы шланга. При этом оба штуцера снабжены пружинами, обеспечивающими возврат штуцеров в исходное состояние по окончанию взаимодействия каждого из роликов со шлангом.

Таким образом, по сравнению с прототипом, отличительными признаками изобретения являются: возможность перемещения шланга совместно со штуцерами под действием растягивающе-сжимающих усилий и наличие пружин на обоих штуцерах, воспринимающих данные усилия и обеспечивающих возврат штуцеров и шланга в первоначальное положение.

Возможность свободного перемещения шланга во время взаимодействия с ним роликов практически полностью исключает продольные деформации шланга, которые в данном случае "перекладываются" на возвратные пружины штуцеров, устойчивость которых к циклическим деформациям сжатия в несколько раз превышает стойкость значительного шланга. Одновременно с этим свободно катящиеся по шлангу (а не принудительно вращающиеся) ролики существенно уменьшают истирание шланга и упрощают конструкцию насоса.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства (верхняя крышка насоса снята); на фиг. 2 -разрез А-А на фиг. 1.

В цилиндрическую полость корпуса насоса 1 свободно уложен эластичный шланг круглого сечения 2, концы которого подсоединены к всасывающему 3 и нагнетающему 4 штуцерам. Штуцеры имеют возможность поступательного перемещения в корпусе насоса, для их возврата в исходное состояние они содержат пружины сжатия 5 и 6. Шланг выполнен из материала, стойкого (или стерильного) по отношению к перекачиваемым средам, например из силиконовой резины или ПВХ. На роторе 7 с помощью коромысел 8 шарнирно закреплены два цилиндрических полированных ролика 9, свободно вращающихся при обегании их по шлангу. Количество роликов, в принципе, может быть любым (от одного и более), однако применение одного ролика нецелесообразно из-за появления радиальных усилий на валу ротора. Большее число роликов (три и выше) усложняет конструкцию насоса и уменьшает эффективность использования подпружиненных штуцеров. Необходимое усилие пережатия шланга обеспечивается пружинами 10. Привод насоса осуществляется электродвигателем 11 с регулируемым числом оборотов.

Устройство работает следующим образом. При вращении ротора 7 в направлении, указанном стрелкой, ролики 9, последовательно пережимая шланг 2, создают перистальтический эффект, перемещая порции рабочей среды от всасывающего штуцера 3 к нагнетающему 4. При этом в начальный момент времени взаимодействия одного из роликов со шлангом (показан на фиг. 1) всасывающая ветвь шланга испытывает растягивающее усилие, в результате чего шланг вместе со штуцером начинает перемещаться в направлении вращения ротора (вправо по фиг. 1), сжимая возвратную пружину 5. По мере продвижения ролика по шлангу и освобождении всасывающей ветви (повороте ротора на 180o) возвратная пружина штуцера 3 возвращает его и шланг в исходное состояние. Одновременно с этим на нагнетающей ветви шланга возрастает сжимающее усилие и данная ветвь вместе со штуцером 4 перемещается влево, сжимая пружину 6. По окончании взаимодействия ролика со шлангом (сходе ролика) нагнетающая ветвь также освобождается и вместе со штуцером возвращается пружиной 6 в начальное положение. Во взаимодействие со шлангом вступает второй ролик, вновь начинает перемещаться всасывающая ветвь и т.д. в течение всего времени работы насоса.

Регулировка расхода осуществляется изменением частоты вращения электродвигателя.

Источники информации:

1. Перистальтический насос высокого давления. Патент СРР N 63659.

2. Перистальтический насос. Авт.св. СССР N 1221984. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Перистальтический насос, состоящий из цилиндрического корпуса с всасывающим и нагнетающим штуцерами, эластичного шланга круглого сечения и вращающегося ротора с пережимными роликами, создающими перистальтический эффект, отличающийся тем, что эластичный шланг свободно уложен в рабочей полости насоса с возможностью перемещения под действием тянущего усилия пережимных роликов совместно с всасывающим и нагнетающим штуцерами, на которых закреплены концы шланга, причем оба штуцера снабжены пружинами, воспринимающими данные усилия и обеспечивающими возврат штуцеров и шланга в исходное состояние после окончания взаимодействия каждого из роликов со шлангом.




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