RU196418U1

RU196418U1 - Pump installation

Info

Publication number: RU196418U1
Application number: RU2019141472U
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Стовманенко
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2020-02-28

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к транспортированию жидких сред, например закладочных смесей, по трубопроводу к месту закладки.Техническим результатом работы насосной установки является снижение нагрева рабочих цилиндров, повышение надежности работы и технологичности изготовления привода насосной установки.Насосная установка содержит рабочий цилиндр 1, выполненный из магнитопроводного (например полимерного) материала, поршень 2 с уплотнениями 3, постоянные магниты 4, расположенные на наружной поверхности поршня 2, подвижную каретку 5 с постоянными магнитами 6, размещенными на внутренней поверхности подвижной каретки 5, с возможностью возвратно-поступательного перемещения каретки вдоль продольной оси рабочего цилиндра 1, перепускной клапан 7 (например шаровый), расположенный внутри поршня 2, нагнетательный клапан 8 (например шаровый), всасывающий клапан 9 (например шаровый), подводящий трубопровод 10 и отводящий трубопровод 11, рычаг 12 с неподвижной центральной осью вращения, к которому присоединен шатун 13 кривошипного механизма 14, соединенного с электродвигателем 15. 1 ил.The utility model relates to the mining industry, namely, the transportation of liquid media, for example filling mixtures, through a pipeline to the place of laying. The technical result of the pump installation is to reduce the heating of the working cylinders, improving the reliability and manufacturability of the pump drive. The pump installation contains a working cylinder 1, made of magnetic (e.g. polymer) material, piston 2 with seals 3, permanent magnets 4 located on the outer surface Piston 2, movable carriage 5 with permanent magnets 6 located on the inner surface of the movable carriage 5, with the possibility of reciprocating movement of the carriage along the longitudinal axis of the working cylinder 1, a bypass valve 7 (for example a ball) located inside the piston 2, a discharge valve 8 ( for example a ball), a suction valve 9 (for example a ball), a supply pipe 10 and a discharge pipe 11, a lever 12 with a fixed central axis of rotation, to which a connecting rod 13 of the crank mechanism 14 connected 15. The motor 1 yl.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к транспортированию жидких сред, например закладочных смесей, по трубопроводу к месту закладки.The utility model relates to the mining industry, namely to the transportation of liquid media, for example filling mixtures, through a pipeline to the place of laying.

Известными аналогами полезной модели являются:Well-known analogues of the utility model are:

1) Патент на изобретение RU №2535900 С1 МПК F04B 47/06, «Погружная установка с линейный электродвигателем и насосом двойного действия», опубл. 20.12.2014.1) Patent for invention RU No. 2535900 C1 MPK F04B 47/06, "Submersible installation with a linear electric motor and a double-acting pump", publ. 12/20/2014.

Погружная насосная установка, содержащая линейный электродвигатель, включающий в себя корпус, внутри которого размещены неподвижный герметичный статор и расположенный внутри него бегун, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси статора, и насос двойного действия, рабочие органы которого выполнены в виде поршней и механически связаны с бегуном, при этом поршни, неподвижные цилиндры и клапанные коробки расположены по обе стороны электродвигателя, образуя нижнюю и верхнюю части насоса, а рабочие камеры насоса связаны с внешней средой и выходной магистралью через всасывающие и нагнетательные клапаны соответственно, при этом бегун выполнен с центральным отверстием, поршни выполнены в виде полых цилиндров, рабочие поверхности которых установлены с возможностью контакта с рабочими поверхностями неподвижных цилиндров, причем неподвижные цилиндры верхней части насоса выполнены в виде внутреннего и внешнего по отношению к поршню цилиндров, а рабочая камера нижней части насоса связана с выходной магистралью через нагнетательный клапан и центральное отверстие в бегуне.A submersible pump installation containing a linear electric motor, including a housing, inside of which there is a fixed sealed stator and a runner located inside it, made with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis of the stator, and a double-acting pump, the working bodies of which are made in the form of pistons and mechanically connected with the runner, while the pistons, fixed cylinders and valve boxes are located on both sides of the electric motor, forming the lower and upper parts of the pump, and The pump chambers are connected to the external environment and the output line through suction and discharge valves, respectively, while the runner is made with a central hole, the pistons are made in the form of hollow cylinders, the working surfaces of which are installed with the possibility of contact with the working surfaces of the fixed cylinders, the fixed cylinders of the upper part the pump is made in the form of internal and external cylinders with respect to the piston, and the working chamber of the lower part of the pump is connected to the output line through discharge valve and a central hole in the runner.

Недостатками данного устройства является сложность конструкции линейного электропривода насоса.The disadvantages of this device is the design complexity of the linear electric pump.

2) Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является патент на изобретение №166476 Российская Федерация, МПК F04B 47/06 «Насосная установка с линейным электродвигателем». Данное решение взято за прототип.2) The closest in technical essence and the achieved result is a patent for an invention No. 166476 Russian Federation, IPC F04B 47/06 "Pump installation with linear electric motor." This decision is taken as a prototype.

Насосная установка, содержащая линейный электродвигатель, включающий неподвижный цилиндрический статор с обмоткой и короткозамкнутую обмотку, расположенную внутри статора, с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси статора, рабочий цилиндр, поршень, всасывающий клапан, нагнетательный клапан, короткозамкнутую обмотку, расположенную на наружной поверхности поршня, при этом внутри поршня расположен перепускной клапан.A pump installation comprising a linear electric motor including a stationary cylindrical stator with a winding and a short-circuited winding located inside the stator, with the possibility of its reciprocating movement along the longitudinal axis of the stator, a working cylinder, a piston, a suction valve, a discharge valve, a short-circuited winding located on the outer the surface of the piston, while the bypass valve is located inside the piston.

Недостатком данной установки является то, что рабочий цилиндр при работе подвержен сильному нагреву от окружающей его близкорасположенной короткозамкнутой обмотки статора. Это ограничивает возможность использования в качестве материала рабочего цилиндра легких и коррозионностойких полимерных труб. Специализированный линейный электродвигатель сложен и дорог в изготовлении.The disadvantage of this installation is that the working cylinder during operation is subject to strong heat from the surrounding short-circuited stator winding. This limits the possibility of using light and corrosion-resistant polymer pipes as the material of the working cylinder. A specialized linear electric motor is complex and expensive to manufacture.

Задачей полезной модели является снижение нагрева рабочих цилиндров, повышение надежности работы и технологичности изготовления привода насосной установки.The objective of the utility model is to reduce the heating of the working cylinders, increase the reliability and manufacturability of the manufacture of the pump unit drive.

Достигается это тем, что насосная установка, содержащая рабочие цилиндры, всасывающие клапаны, нагнетательные клапаны, поршни, внутри которых расположены перепускные клапаны, на наружных поверхностях рабочих цилиндров установлены подвижные каретки с возможностью их возвратно-поступательного перемещения вдоль продольных осей рабочих цилиндров, при этом на внутренних поверхностях кареток и на наружных поверхностях поршней расположены постоянные магниты, а подвижные каретки двух смежных рабочих цилиндров соединены рычагом с неподвижной центральной осью, к рычагу эксцентрично присоединен шатун кривошипного механизма, соединенного с электродвигателем, при этом каретки и поршни смежных рабочих цилиндров движутся противофазно.This is achieved by the fact that the pump installation, comprising working cylinders, suction valves, pressure valves, pistons, inside which bypass valves are located, movable carriages are installed on the outer surfaces of the working cylinders with the possibility of their reciprocating movement along the longitudinal axes of the working cylinders, while Permanent magnets are located on the inner surfaces of the carriages and on the outer surfaces of the pistons, and the movable carriages of two adjacent working cylinders are connected by a lever to the fixed second central axis, to the lever eccentrically connected crank crank mechanism connected to the motor, the carriage and the adjacent pistons of the working cylinders are moving in antiphase.

При такой совокупности признаков, конструкция привода насосной установки упрощается, нагрев рабочих цилиндров существенно уменьшается и позволяет использовать для его изготовления легкие и коррозионностойкие полимерные трубы, а также установить в приводе более надежный и технологичный типовой электродвигатель, вместо специального линейного электродвигателя.With such a combination of features, the design of the drive of the pumping unit is simplified, the heating of the working cylinders is significantly reduced and allows the use of lightweight and corrosion-resistant polymer pipes for its manufacture, as well as the installation of a more reliable and technologically advanced standard motor instead of a special linear electric motor.

Устройство поясняется графически.The device is illustrated graphically.

Насосная установка содержит рабочий цилиндр 1, выполненный из магнитопроводного (например полимерного) материала, поршень 2 с уплотнениями 3, постоянные магниты 4, расположенные на наружной поверхности поршня 2, подвижную каретку 5 с постоянными магнитами 6, размещенными на внутренней поверхности подвижной каретки 5, с возможностью возвратно-поступательного перемещения каретки вдоль продольной оси рабочего цилиндра 1, перепускной клапан 7 (например, шаровый), расположенный внутри поршня 2, нагнетательный клапан 8 (например, шаровый), всасывающий клапан 9 (например, шаровый), подводящий трубопровод 10 и отводящий трубопровод 11, рычаг 12 с неподвижной центральной осью вращения, к которому присоединен шатун 13 кривошипного механизма 14, соединенного с электродвигателем 15.The pump installation includes a working cylinder 1 made of magnetic (e.g. polymer) material, a piston 2 with seals 3, permanent magnets 4 located on the outer surface of the piston 2, a movable carriage 5 with permanent magnets 6 located on the inner surface of the movable carriage 5, s the possibility of reciprocating movement of the carriage along the longitudinal axis of the working cylinder 1, the bypass valve 7 (for example, ball) located inside the piston 2, the discharge valve 8 (for example, ball), I suck rd valve 9 (e.g., Ball), supply conduit 10 and outlet conduit 11, the lever 12 with a fixed central rotation axis, to which is attached a connecting rod 13, the crank mechanism 14 connected to the motor 15.

Насосная установка работает следующим образом.The pump installation operates as follows.

При работе электродвигателя 15 кривошипный механизм 14 вращается и шатун 13 перемещает рычаг 12 вокруг его неподвижной центральной оси. При этом подвижные каретки 5 смежных рабочих цилиндров 1 движутся возвратно-поступательно, синхронно и противофазно. Постоянные магниты 4, расположенные на наружной поверхности каждого поршня 2, взаимодействуют с постоянными магнитами 6, размещенными на внутренней поверхности каждой подвижной каретки 5 и вызывают своей магнитной силой синхронное и противофазное движение поршней 2.When the electric motor 15 is operating, the crank mechanism 14 rotates and the connecting rod 13 moves the lever 12 around its fixed central axis. In this case, the movable carriages 5 of the adjacent working cylinders 1 move reciprocatingly, synchronously and out of phase. Permanent magnets 4 located on the outer surface of each piston 2 interact with permanent magnets 6 located on the inner surface of each movable carriage 5 and cause their synchronous and antiphase movement of the pistons 2 with their magnetic force.

При движении поршня в одном из цилиндров влево, под действием давления жидкости, сжимаемой в данном рабочем цилиндре слева от поршня, перепускной клапан 7 закрывается и жидкость, через нагнетательный клапан 8, под давлением, выталкивается в отводящий трубопровод 11. Одновременно с этим, за счет разряжения, происходит заполнение жидкостью объема рабочего цилиндра, находящегося справа от поршня 2, через открытый всасывающий клапан 9, из подводящего трубопровода 10.When the piston moves in one of the cylinders to the left, under the action of the pressure of the liquid compressed in the working cylinder to the left of the piston, the bypass valve 7 closes and the liquid, through the pressure valve 8, is pushed under pressure into the outlet pipe 11. At the same time, due to discharge, the liquid is filled with the volume of the working cylinder located to the right of the piston 2, through the open suction valve 9, from the supply pipe 10.

При одновременном движении поршня в другом рабочем цилиндре вправо, перепускной клапан 7 открывается под действием давления жидкой среды, сжимаемой в замкнутом объеме между поршнем 2 и закрытым всасывающим клапаном 9, пропускает перекачиваемую жидкость в объем рабочего цилиндра 1, находящийся слева от поршня 2, при этом нагнетательный клапан 8 за счет давления столба нагнетаемой жидкости, тоже закрыт.With the simultaneous movement of the piston in the other working cylinder to the right, the bypass valve 7 opens under the action of pressure of a liquid medium, compressed in a closed volume between the piston 2 and the closed suction valve 9, passes the pumped liquid into the volume of the working cylinder 1, located to the left of the piston 2, while discharge valve 8 due to the pressure of the column of injected liquid, is also closed.

При достижении своих крайних положений подвижные каретки 5 изменяют направление движения, и цикл работы насосной установки повторяется в противофазном порядке.Upon reaching their extreme positions, the movable carriages 5 change the direction of movement, and the cycle of the pump installation is repeated in antiphase order.

За счет того, что на наружных поверхностях рабочих цилиндров установлены подвижные каретки с возможностью их возвратно-поступательного перемещения вдоль продольных осей рабочих цилиндров, при этом на внутренних поверхностях кареток расположены постоянные магниты, при этом на наружных поверхностях поршней расположены постоянные магниты, при этом подвижные каретки двух смежных рабочих цилиндров соединены с рычагом с неподвижной центральной осью, при этом к рычагу эксцентрично присоединен шатун кривошипного механизма, соединенного с электродвигателем, конструкция привода насосной установки упрощается, нагрев рабочих цилиндров существенно уменьшается и позволяет использовать для их изготовления легкие и коррозионностойкие полимерные трубы, а также установить в приводе более надежный и технологичный типовой электродвигатель, вместо специального линейного электродвигателя. Противофазная работа смежных цилиндров на общую сеть, в предлагаемой насосной установке, обеспечивает более равномерную подачу смеси в трубопровод.Due to the fact that movable carriages are installed on the outer surfaces of the working cylinders with the possibility of their reciprocating movement along the longitudinal axes of the working cylinders, while on the inner surfaces of the carriages there are permanent magnets, while on the outer surfaces of the pistons there are permanent magnets, while the movable carriages two adjacent working cylinders are connected to a lever with a fixed central axis, while a connecting rod of a crank mechanism connected to lektrodvigatelem, drive pump device structure is simplified, the heating of the working cylinders is substantially reduced, and allows the use for the manufacture of lightweight and corrosion-resistant plastic pipes and set in the actuator more reliable and manufacturable motor model, instead of a special linear motor. The out-of-phase operation of adjacent cylinders on a common network, in the proposed pump installation, provides a more uniform flow of the mixture into the pipeline.

Claims

A pump installation comprising working cylinders, suction valves, pressure valves, pistons, inside which bypass valves are located, characterized in that movable carriages are installed on the outer surfaces of the working cylinders with the possibility of their reciprocating movement along the longitudinal axes of the working cylinders, while on the internal permanent magnets are located on the surfaces of the carriages and on the outer surfaces of the pistons, in addition, the movable carriages of two adjacent working cylinders are connected by a lever to a movable central axis of rotation, and a crank mechanism connecting rod connected to an electric motor is eccentrically attached to the lever, and the carriages and pistons of adjacent working cylinders move out of phase.