RU128256U1

RU128256U1 - PISTON PUMP WITH ELECTROMAGNETIC DRIVE

Info

Publication number: RU128256U1
Application number: RU2012131026/06U
Authority: RU
Inventors: Евгений Евгеньевич Ребров; Михаил Аркадьевич Шаров
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Инженерно-Технический Центр"
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2013-05-20

Abstract

Поршневой насос с электромагнитным приводом, содержащий корпус, с расположенными по его торцам входным и выходным отверстиями, магнитную катушку и якорь, установленные с образованием якорной полости, заполняемой перекачивающей средой, размещенные в осевом отверстии каркаса магнитной катушки гильзу и подпружиненный возвратной пружиной поршень, установленный в якорь с возможностью возвратно-поступательного движения для выполнения рабочего и всасывающего ходов с образованием рабочей и якорной камеры, отличающийся тем, что гильза снабжена одним или несколькими входными радиальными каналами, выполненными в виде щелевых отверстий, продольная ось которых расположена перпендикулярно оси перемещения поршня.A piston pump with an electromagnetic drive, comprising a housing, with inlet and outlet openings located at its ends, a magnetic coil and an anchor installed to form an anchor cavity filled with a pumping medium, a sleeve installed in the axial hole of the magnetic coil frame and a piston spring-loaded with a return spring mounted in An anchor with the possibility of reciprocating movement to perform the working and suction strokes with the formation of the working and anchor chambers, characterized in that the sleeve is equipped with One or more input radial channels made in the form of slotted holes, the longitudinal axis of which is perpendicular to the axis of movement of the piston.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к гидравлическим насосам, в частности к поршневым насосам возвратно-поступательного действия, которые могут быть использованы, в том числе, для дозированной подачи жидкого топлива к камере сгорания автомобильных подогревателей и других теплогенераторов.The utility model relates to hydraulic pumps, in particular to reciprocating reciprocating pumps, which can be used, inter alia, for dosed supply of liquid fuel to the combustion chamber of automobile heaters and other heat generators.

Уровень техникиState of the art

Известен поршневой насос с электромагнитным приводом с расположенными по торцам впускным и выпускным отверстиями. Насос состоит из корпуса, в который установлены катушка и якорь с образованием якорной полости, заполняемой перекачиваемой средой. В осевую расточку якоря одним концом устанавливают нагруженный пружиной поршень с возможностью совершать возвратно-поступательное движение. Другой конец поршня устанавливают в гильзе с образованием рабочей камеры.Known piston pump with an electromagnetic drive with located at the ends of the inlet and outlet openings. The pump consists of a housing in which a coil and an anchor are installed with the formation of an anchor cavity filled with the pumped medium. In the axial bore of the armature, a spring loaded piston is installed at one end with the ability to reciprocate. The other end of the piston is mounted in a sleeve to form a working chamber.

Рабочая камера через радиальные каналы круглого сечения, выполненные в гильзе, соединена с якорной полостью, а та в свою очередь через впускной клапан периодически соединяется с впускным клапаном насоса, а так же с нагнетательным клапаном. Нагнетательный клапан имеет нагруженный пружиной подвижный затвор, опирающийся на кольцевую уплотнительную поверхность. Клапан собран в корпусе, который перемещается вдоль оси поршня и тем самым регулирует объем рабочей камеры, определяющий величину цикловой подачи насоса (подача за однократное перемещение поршня в такте нагнетания) (SU 1732820).The working chamber through circular radial channels made in the sleeve is connected to the anchor cavity, and that in turn through the inlet valve is periodically connected to the pump inlet valve, as well as to the discharge valve. The discharge valve has a spring-loaded movable shutter resting on an annular sealing surface. The valve is assembled in a housing that moves along the axis of the piston and thereby regulates the volume of the working chamber, which determines the value of the pump cycle (supply for a single movement of the piston in the delivery stroke) (SU 1732820).

Недостатками данного насоса, является его недостаточная энергоэффективность при регулировке на максимальную подачу.The disadvantages of this pump is its lack of energy efficiency when adjusting for maximum flow.

Задача данной полезной модели усовершенствование насоса с целью увеличения его максимальной цикловой подачи без изменения габаритов насоса и характеристик магнита.The objective of this utility model is to improve the pump in order to increase its maximum cyclic supply without changing the dimensions of the pump and the characteristics of the magnet.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

В поршневой насос с электромагнитным приводом, содержащий корпус, с расположенными по его торцам входным и выходным отверстиями, магнитную катушку и якорь, установленные с образованием якорной полости, заполняемой перекачивающей средой, размещенные в осевом отверстии каркаса магнитной катушки гильзу и подпружиненный возвратной пружиной поршень, установленный в якорь с возможностью возвратно-поступательного движения для выполнения рабочего и всасывающего ходов с образованием рабочей и якорной камеры внесен отличительный признак, заключающийся в том, что гильза снабжена одним или несколькими входными радиальными каналами, выполненными в виде щелевых отверстий, продольная ось которых расположена перпендикулярно оси перемещения поршня.In a piston pump with an electromagnetic drive, comprising a housing, with inlet and outlet openings located at its ends, a magnetic coil and an anchor installed to form an anchor cavity filled with a pumping medium, a sleeve installed in the axial hole of the magnetic coil frame and a piston spring-loaded with a return spring a distinctive feature is introduced into the anchor with the possibility of reciprocating movement to perform the working and suction strokes with the formation of the working and anchor chamber, for Luciano that the sleeve is provided with one or more radial inlet channels made in the form of slotted holes, the longitudinal axis of which is perpendicular to the axis of piston movement.

На фиг.1 -общий вид насоса, на фиг.2- насос с радиальными каналами в виде щелевых отверстий.In Fig.1 is a General view of the pump, in Fig.2 is a pump with radial channels in the form of slotted holes.

Поршневой насос с электромагнитным приводом (фиг.1) содержит корпус 1, с расположенными по его торцам впускным 2 и выпускным 3 отверстиями, магнитную катушку 4 и якорь 5, установленные с образованием якорной полости 6, наполненной перекачиваемой средой, размещенные в осевом отверстии каркаса 7 катушки 4, гильзы 8 с образованием рабочей камеры 9 и подпружиненный пружиной 10 поршень 11, установленный в якорь 5, с возможностью возвратно-поступательного движения для выполнения рабочего и всасывающего ходов. Рабочая камера 9 имеет средства распределения для периодического сообщения с якорной полостью 6 и выпускным отверстием 3, включающее нагнетательный клапан с нагруженным пружиной 12 шариком 13, корпусом клапана 15, радиальными каналами 14 в гильзе 8.A piston pump with an electromagnetic drive (Fig. 1) contains a housing 1, with inlet 2 and 3 outlet openings located at its ends, a magnetic coil 4 and an anchor 5 installed to form an anchor cavity 6 filled with a pumped medium, placed in the axial hole of the frame 7 coils 4, sleeves 8 with the formation of the working chamber 9 and a piston 11 spring-loaded by spring 10, mounted in the armature 5, with the possibility of reciprocating movement to perform working and suction strokes. The working chamber 9 has distribution means for periodic communication with the anchor cavity 6 and the outlet 3, including a pressure valve with a spring 13 loaded by a ball 13, a valve body 15, radial channels 14 in the sleeve 8.

Описание работы насосаPump Description

В исходном положении при подаче импульса тока на клеммы катушки 4 (фиг.1) и возникновении магнитного поля якорь 5 и соединенный с ним поршень 11, преодолевая сопротивление пружины 10, перемещается влево к корпусу нагнетательного клапана 15 рабочей камеры 9, уменьшая объем последней. Уменьшение объема рабочей камеры 9 приводит, после перекрытия поршнем 11 радиальных каналов 14 в гильзе 8, к росту давления в ней. Шарик 13 открывает отверстие в корпусе клапана и перекачиваемая среда из рабочей камеры 9 поршнем 11 вытесняется в отверстие 3 (рабочий ход). При снятии напряжения, поступающего к магнитной катушке 4, пружина 10 воздействует на якорь 5, и он вместе с поршнем 11 перемещается вправо от торца корпуса клапана 15, увеличивая, тем самым, размер рабочей камеры 9. Увеличение объема рабочей камеры 9 приводит к снижению давления в ней и при приближении поршня 11 в крайнее правое положение открываются радиальные каналы 14, выполненные в виде щелевых отверстий в гильзе 8 и перекачиваемая среда из якорной полости 6 переходит в рабочую камеру 9. В крайнем правом положении поршня демпфирующий элемент из эластомера, установленный в торец якоря, входит в соприкосновение с торцем упора 17, который имеет определенную конфигурацию, обеспечивающую герметичное перекрытие входного клапана 2 при минимальном преднатяге возвратной пружины 10. Левый торец поршня при этом располагается на уровне правой кромки щелевых отверстий в гильзе 8. Давление в якорной полости 6 падает за счет соединения с рабочей камерой 3. При подаче напряжения на катушку 4 якорь 5 с поршнем 11 перемещается влево и перекачиваемая среда из отверстия 2 перетекает в якорную полость 6 (ход всасывания).In the initial position, when a current pulse is applied to the terminals of the coil 4 (Fig. 1) and a magnetic field occurs, the armature 5 and the piston 11 connected to it, overcoming the resistance of the spring 10, moves to the left to the case of the discharge valve 15 of the working chamber 9, reducing the volume of the latter. The decrease in the volume of the working chamber 9 leads, after the piston 11 closes the radial channels 14 in the sleeve 8, to increase the pressure in it. The ball 13 opens a hole in the valve body and the pumped medium from the working chamber 9 is displaced by the piston 11 into the hole 3 (stroke). When removing the voltage supplied to the magnetic coil 4, the spring 10 acts on the armature 5, and together with the piston 11 moves to the right of the end of the valve body 15, thereby increasing the size of the working chamber 9. An increase in the volume of the working chamber 9 leads to a decrease in pressure in it and when the piston 11 approaches the extreme right position, radial channels 14 open, made in the form of slotted holes in the sleeve 8, and the pumped medium from the anchor cavity 6 passes into the working chamber 9. In the extreme right position of the piston, the damping element from the elastomer installed in the end of the armature comes into contact with the end face of the stop 17, which has a certain configuration that provides a tight shut-off of the inlet valve 2 with a minimum preload of the return spring 10. The left end of the piston is located at the level of the right edge of the slotted holes in the sleeve 8. Pressure in the anchor cavity 6 falls due to the connection with the working chamber 3. When voltage is applied to the coil 4, the anchor 5 with the piston 11 moves to the left and the pumped medium from the hole 2 flows into the anchor cavity 6 (x od suction).

Величина цикловой подачи насоса определяется объемом рабочей камеры и равна произведению площади поперечного сечения поршня 11 на расстояние В, прошедшее поршнем при рабочем ходе, т.е. от крайней левой кромки радиального отверстия 14 до правого торца корпуса нагнетательного клапана 15. При этом величина максимального хода поршня ограничена величиной полного хода якоря - А, который в основном зависит от характеристик магнита.The magnitude of the cyclic pump supply is determined by the volume of the working chamber and is equal to the product of the cross-sectional area of the piston 11 by the distance B passed by the piston during the working stroke, i.e. from the far left edge of the radial hole 14 to the right end of the body of the discharge valve 15. In this case, the maximum piston stroke is limited by the total armature - A, which mainly depends on the characteristics of the magnet.

Поэтому, максимальный рабочий ход поршня равен, разнице между полным ходом якоря А и диаметром радиального канала d гильзы 9.Therefore, the maximum stroke of the piston is equal to the difference between the full stroke of the armature A and the diameter of the radial channel d of the sleeve 9.

B=A-dB = A-d

Чтобы увеличить максимальную цикловую подачу насоса необходимо увеличить рабочий ход поршня, для чего достаточно выполнить радиальные каналы в виде щелевых отверстий (фиг.2) с шириной h меньшей, чем диаметр круглого канала эквивалентной площади проходного сечения.To increase the maximum cyclic pump supply, it is necessary to increase the piston stroke, which is why it is enough to make radial channels in the form of slotted holes (Fig. 2) with a width h less than the diameter of a circular channel of equivalent passage area.

Например, в существующих насосах с диаметром поршня 6 мм, рабочим ходом 4 мм, применение щелевого отверстия с шириной h=1 мм вместо круглого отверстия ⌀2 мм позволяет увеличить максимальную подачу на 25%.For example, in existing pumps with a piston diameter of 6 mm, a stroke of 4 mm, the use of a slit hole with a width of h = 1 mm instead of a round hole of ⌀2 mm allows you to increase the maximum flow rate by 25%.

Достигаемым техническим результатом является улучшение энергоэффективности насоса за счет увеличения его максимальной цикловой подачи без изменения основных размеров деталей насоса и характеристик магнита.Achievable technical result is to improve the energy efficiency of the pump by increasing its maximum cyclic supply without changing the main dimensions of the pump parts and the characteristics of the magnet.

Claims

A piston pump with an electromagnetic drive, comprising a housing, with inlet and outlet openings located at its ends, a magnetic coil and an anchor installed to form an anchor cavity filled with a pumping medium, a sleeve installed in the axial hole of the magnetic coil frame and a piston spring-loaded with a return spring mounted in An anchor with the possibility of reciprocating movement to perform the working and suction strokes with the formation of the working and anchor chambers, characterized in that the sleeve is equipped with One or more input radial channels made in the form of slotted holes, the longitudinal axis of which is perpendicular to the axis of movement of the piston.