ГИДРОПУЛЬСАЦИОННЫЙ МЕМБРАННЫЙ НАСОС

ГИДРОПУЛЬСАЦИОННЫЙ МЕМБРАННЫЙ НАСОС


RU (11) 2136962 (13) C1

(51) 6 F04B43/06 

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

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

(21) Заявка: 98109963/06 
(22) Дата подачи заявки: 1998.05.22 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.05.22 
(45) Опубликовано: 1999.09.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2035619 C1, 1995. RU 2035620 C1, 1995. DE 3700547 A1, 1988. 
(71) Заявитель(и): Тярасов Герман Павлович 
(72) Автор(ы): Тярасов Г.П. 
(73) Патентообладатель(и): Тярасов Герман Павлович 
Адрес для переписки: 113035, Москва, ул.Садовническая, д.61, кв.13, Тярасову Г.П. 

(54) ГИДРОПУЛЬСАЦИОННЫЙ МЕМБРАННЫЙ НАСОС 

Насос предназначен для перекачки загрязненных жидкостей, в частности буровых растворов, бетонов, строительных растворов. К двухсекционному гидропульсатору присоединены две трубы с установленными внутри их упругими трубчатыми мембранами, всасывающими и нагнетательными клапанами. Гидропульсатор имеет внутренний и наружный эксцентрики, установленные друг на друге. Они имеют механизм их взаимного перемещения. Клапаны выполнены легкими, составленными из упругих оболочек с сердечниками внутри. Насос малогабаритный, быстроходный с обеспечением открытия всасывающих клапанов жидкостью высокого давления и мягкой посадки при демпфировании. Позволяет регулировать производительность насоса ступенчато или автоматически. 3 з.п.ф-лы, 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к насосам для перемещения загрязненных жидкостей, например буровых растворов, бетонов и др.

Известные, ныне используемые на практике насосы поршневой конструкции с самодействующими всасывающими клапанами тихоходны, чрезвычайно громоздки, требуют частой смены деталей с трущимися поверхностями. Их производительность определяется размером сменяемых втулок цилиндров.

Известен механизм изменения производительности насоса без смены втулок путем изменения эксцентриситета эксцентрика приводного устройства (а.с. 85163, F 03 B 3/00).

В качестве прототипа принят мембранный насос, в котором мембраны перекачного насоса приводятся в действие от гидропульсатора, работающего на минеральном масле, выполненного в виде двухсекционного эксцентрико-шайбового гидромеханизма с гидроприводом клапанов, рабочие полости которых связаны с противоположными полостями гидропульсатора (пат. РФ 2035619, F 04 B 43/06, 1991).

Его производительность не регулируется, а ограничена условиями ударной посадки клапанов на их жесткие седла. Отсутствует защита от абразивного износа поршеньков толкателей клапанов.

Техническая задача, решаемая изобретениям: регулирование производительности насоса, уменьшение массы и габаритов при увеличенной быстроходности и высокой надежности.

Эта задача решается тем, что эксцентрико-шайбовый гидропульсатор имеет внутренний и наружный эксцентрики, установленные друг на друге с механизмом их взаимного перемещения.

Механизм взаимного перемещения эксцентриков имеет поводок связи эксцентриков, валик с винтообразным хвостовиком, трубу с винтообразными пазами, ролики, тягу и рукоятку с фиксатором.

Имеется вариант механизма с автоматическим регулированием производительности насоса.

Клапаны насосов выполнены из упругих оболочек с эластичными сердечниками и поршеньками их перемещения, защищенных от абразивного износа эластичными элементами, и имеют седла с демпферами.

Поясняющие чертежи:

Фиг. 1. Гидропульсационный насос в разрезе по А-А.

Фиг. 2. Поперечный разрез по Б-Б фиг. 1.

Фиг. 3. Схема насосной установки.

Фиг. 4. Схема автоматического регулирования. Насос состоит из двух основных блоков: перекачного двухсекционного мембранного насоса и гидропульсатора.

В трубчатом корпусе 1 с подводом 2 размещена трубчатая упругая мембрана 3, закрепленная на концах трубы 1 кольцами 5 и стержнями 4. К корпусу 1 присоединен корпус 6 всасывающего клапана с демпфером 7 и седлом 8, установленным с возможностью осевого перемещения демпфирования.

Клапан выполнен из упругих тороидных оболочек 9 и эластичных сердечников 10, закрепленных на стержне 11 с поршнем 12.

В центре корпуса 6 имеется отверстие 13, установлена пружина 14 и эластичный элемент в виде сильфона 15.

На другом конце корпуса 1 установлен нагнетательный клапан. В корпусе 16 клапана установлено седло 17 и демпфер 18. Клапан установлен на стержне 20 с пружиной 21 и сильфоном 22.

Перекачные секции насоса подводами 2 сообщены с гидропульсатором. В корпусе 23 гидропульсатора с крышкой 24 установлен эксцентрико-шайбовый гидромеханизм.

На вале 25 с эксцентриком 26 установлен наружный передвижной эксцентрик 27, связанный штифтом 28 с поводком 30, валиком 29 с винтовым хвостовиком 34.

На конце вала 25 установлена труба 31 с винтообразными пазами 32, в которых с возможностью контакта с винтовыми поверхностями хвостовика 34 установлены ролики 33, передвижные тягами 35. В торце трубы 31 установлен винт 36 с рукояткой 38 и стопором 37. На крышке 24 установлен кожух 39.

Эксцентрики и два замыкателя разделяют внутреннюю полость корпуса 23 на две полости, сообщенные с секциями перекачного насоса.

На эксцентриках размещена шайба 40, составленная из колец с ушками 41, осями 42 связи шайбы с замыкателями 43.

Профильные окончания 44 замыкателей контактируют с цилиндрическими участками колец шайбы 40.

Замыкатели 43 имеют дуги 45, поворотные на подшипниках 47 опор 46, хвостовики 48, которых закреплены в стенке корпуса 23 и в крышке 24.

Привод гидропульсатора (фиг. 3) состоит из муфты 49, редуктора 51 и электродвигателя 52.

Перекачной насос снабжен на линии всасывания компенсатором 53, а на нагнетательной - компенсатором 54. Секции насосов имеют напорные отверстия 56, всасывающие 55, сообщенные с баком 57.

В варианте насоса автоматически регулируемой производительности (фиг. 4) имеется подпружиненное поршневое устройство и центробежный регулятор.

В цилиндре 58 с отверстием 59 установлен поршень 61 с пружиной 62 и подшипником 60, связывающим поршень с винтом 63 и роликами 64.

На конце вала 25 установлена шестеренная передача 65 и центробежный регулятор 66. Регулятор содержит золотник 67, установленный в цилиндре 68 с пружиной 69. В гидромагистрали регулятора имеется дроссель 70.

Насос работает следующим образом.

Вал гидропульсатора с эксцентриками 26 и 27 вращается электродвигателем 52 через редуктор 51 и муфту 49. Кольца шайбы 40, соединенные с замыкателями 43, поочередно вытесняют жидкость из полостей корпуса 23 гидропульсатора в полости корпусов 1 секций перекачного насоса загрязненной жидкости. Эта жидкость давлением деформирует трубчатую эластичную мембрану 3, вытесняя из ее полости загрязненную жидкость через клапан 19.

Всасывание загрязненной жидкости из бака 57 через клапан 9 происходит при восстановлении формы упругой трубчатой мембраны 3 при уменьшении объема полости корпуса 23 от отхода шайбы 40. Компенсаторы 53 и 54 уменьшают пульсацию потоков перекачиваемой жидкости.

Принудительное открытие всасывающих клапанов 9 жидкостью высокого давления, поступающей из соответствующего отсека гидропульсатора под поршеньки 12, обеспечит необходимое проходное сечение клапанов быстроходного насоса.

Надежность работы легких клапанов обусловлена упругостью клапанов и демпфированием их посадки на седла.

Производительность насоса в зависимости от эксплуатационных условий устанавливается или ступенчато, или автоматически.

В первом случае меняется положение внешнего эксцентрика на внутреннем то в направлении сложения их эксцентриситетов, то вычитания. Это осуществляется осевым перемещением роликов 33 по встречным винтовым поверхностям пазов 33 трубы 31 и винтовым поверхностям хвостовика 34. Для этого рукояткой 38 вращается винт 36, перемещающий тягу 35 и через нее ролики 33. Их положение фиксируется фиксатором 37.

От величины суммарного эксцентриситета эксцентриков зависит объем порций возвратно-поступательного движения жидкости, вытесняемой гидропульсатором и соответственно объемы перекачиваемой загрязненной жидкости. При автоматическом регулировании производительности насоса необходимый режим работы насоса устанавливается автоматически. В случае замедления числа оборотов двигателя 52 от перегрузки и соответственно регулятора 66 происходит перемещение золотника 67 на уменьшение подачи управляющей жидкости, действующей на подпружиненный поршень 61. При уменьшении или прекращении подачи жидкости через золотник 67 и продолжающейся утечки ее через дроссель 70 поршень 61 будет перемещен в направлении поворота валика 29 на уменьшение суммарного эксцентриситета эксцентриков.

В случае повышения числа оборотов двигателя через открывающийся золотник 67 поступит увеличенное количество управляющей жидкости и поршень 61 передвинется в направлении увеличения суммарного эксцентриситета эксцентриков гидропульсатора.

Поскольку трубчатая упругая мембрана работает в условиях отсутствия существенного перепада давления, а легкие клапаны - в условиях мягкой посадки на их седла, срок службы насоса перекачной жидкости будет многократно большим по сравнению с громоздкими поршневыми насосами. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Гидропульсационный мембранный насос, содержащий перекатные секции, гидропривод, выполненный в виде двухсекционного эксцентрикошайбового гидропульсатора, гидроприводные клапаны которых связаны c соответствующими полостями гидропульсатора, отличающийся тем, что гидропульсатор имеет внутренний и наружный эксцентрики, установленные друг на друге и имеющие механизм их взаимного перемещения, а клапаны перекачных секций выполнены из упругих оболочек, сердечников, соединенных с поршеньками, защищенными эластичными элементами, и имеют седла с демпферами.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что механизм взаимного перемещения эксцентриков имеет поводок связи внешнего эксцентрика с внутренним, валик с винтообразным хвостовиком, трубу с винтообразными пазами, ролики, тягу и рукоятку с фиксатором.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что механизм взаимного перемещения эксцентриков содержит автоматический регулятор с золотником и исполнительный подпружиненный поршень гидроцилиндра.

4. Насос по п.1, отличающийся тем, что клапаны выполнены из упругих тороидных оболочек и эластичных сердечников.

5. Насос по п.1, отличающийся тем, что поршеньки перемещения клапанов снабжены сильфонами.






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