RU2035619C1

RU2035619C1 - Diaphragm pump

Info

Publication number: RU2035619C1
Authority: RU
Inventors: Герман Павлович Тярасов
Original assignee: Герман Павлович Тярасов
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: pump engineering. SUBSTANCE: two diaphragms connected with a hydraulic drive is mounted inside a housing constructed as three sections. The hydraulic drive is made up as two-sectional eccentric- washer hydraulic pulsator provided with hydraulically driven valves and hydraulically driven make-up pump. The working spaces of the valves are in communication with the opposite spaces of the hydraulic pulsator. The section of the housing, wherein the hydraulic pulsator is received, is provided with covers and stops which are screwed in a nut mounted in the bore of the housing with a thread. EFFECT: enhanced efficiency. 7 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к насосам для перекачки загрязненных жидкостей под высоким давлением. The invention relates to hydraulic engineering, and in particular to pumps for pumping contaminated liquids under high pressure.

Известен мембранный насос, содержащий трехсекционный корпус, в котором установлены две взаимосвязанные мембраны с гидроприводом, всасывающие и нагнетательные клапаны [1]
Этот насос чрезвычайно сложный и требует отдельную гидростанцию привода.Known diaphragm pump containing a three-section housing, in which two interconnected membranes with hydraulic actuator, suction and discharge valves are installed [1]
This pump is extremely complex and requires a separate hydraulic drive station.

Цель изобретения повышение параметров насоса: давления перекачиваемой жидкости, увеличение быстроходности при высокой надежности, что обеспечит уменьшение массы и габаритов. The purpose of the invention is to increase the parameters of the pump: the pressure of the pumped liquid, an increase in speed with high reliability, which will provide a reduction in mass and dimensions.

С этой целью гидропривод мембран выполнен в виде двухсекционного эксцентрико-шайбового гидропульсатора с гидроприводными клапанами, рабочие полости которых связаны с противоположными полостями гидропульсатора, и подпиточного насоса. Секция корпуса, в котором установлен гидропульсатор, снабжена крышками и упорами, ввернутыми в гайку, установленную на резьбе расточки корпуса. Мембраны выполнены составными из жестких дисков и пружинных колец с эластичными уплотнениями по наружным и внутренним диаметрам. Секции корпуса, в которых установлены мембраны, выполнены наклонными, а элемент, соединяющий мембраны, выполнен в виде центральной тяги с шарнирными серьгами по концам. Всасывающие клапаны насоса установлены в гнезде секции корпуса гидропульсатора и снабжены приводными поршнями с демпферами по концам. For this purpose, the hydraulic actuator of the membranes is made in the form of a two-section eccentric washer hydraulic actuator with hydraulic actuator valves, the working cavities of which are connected to the opposite cavities of the hydraulic actuator, and a make-up pump. The section of the housing in which the hydraulic pulsator is installed is provided with covers and stops screwed into a nut mounted on the thread of the housing bore. The membranes are made up of hard disks and spring rings with elastic seals on the outer and inner diameters. The housing sections in which the membranes are installed are made oblique, and the element connecting the membranes is made in the form of a central rod with hinged earrings at the ends. The suction valves of the pump are installed in the socket section of the housing of the pulsator and are equipped with drive pistons with dampers at the ends.

Нагнетательные клапаны насоса снабжены поршеньками и пружинами и подвижной втулкой с центральным отверстием для поршеньков и расточками для пружин. Подпиточный насос выполнен в виде подпружиненного поршенька и клапанного узла, содержащего всасывающий и нагнетательный клапаны. The discharge valves of the pump are equipped with pistons and springs and a movable sleeve with a central hole for the pistons and bores for the springs. The make-up pump is made in the form of a spring-loaded piston and a valve assembly containing suction and discharge valves.

На фиг. 1 насос, поперечный разрез; на фиг.2 разрез Б-Б фиг.1; на фиг.3 гидравлическая схема привода клапанов и подпиточного насоса; на фиг.4 всасывающие клапаны, продольный разрез; на фиг.5 нагнетательные клапаны, продольный разрез; на фиг.6 подпиточный насос, продольный разрез. In FIG. 1 pump, cross section; figure 2 section BB of figure 1; figure 3 is a hydraulic diagram of the valve actuator and make-up pump; figure 4 suction valves, a longitudinal section; figure 5 discharge valves, a longitudinal section; Fig.6 feed pump, a longitudinal section.

Внутри корпуса 1 с крышкой 2, поджатой упорами 4, ввернутыми в гайку 3, установленную на резьбе внутренней расточки корпуса, образованы рабочие полости 5. Inside the housing 1 with the cover 2, preloaded by stops 4, screwed into the nut 3 mounted on the thread of the internal bore of the housing, working cavities 5 are formed.

В корпусе 1 установлен эксцентрико-шайбовый гидромеханизм, состоящий из шайб 6, размещенных на игольчатом подшипнике эксцентрика 7, и из двух замыкателей 8. Замыкатели скреплены с шайбами посредством пальцев 10 и штифтов 9. Замыкатели 8 установлены на шарнирах 11 с опорами 12, размещенными над подшипниками 13 вала-эксцентрика 7. An eccentric-washer hydromechanism is installed in the housing 1, consisting of washers 6 located on the eccentric needle bearing 7 and two contactors 8. The contactors are fastened to the washers by means of pins 10 and pins 9. The contactors 8 are mounted on hinges 11 with supports 12 placed above bearings 13 of the cam shaft 7.

Рабочие полости 5 гидропульсатора сообщены с гидроприводными секциями 15, разделенными от перекачных полостей 16 мембранами. Крышки 14 насоса взаимно скреплены болтами 17. The working cavity 5 of the hydropulsator communicated with the hydraulic sections 15, separated from the pumping cavities 16 membranes. The covers 14 of the pump are mutually fastened with bolts 17.

Мембрана выполнена составной: из центрального жесткого диска 18 и пружинных колец 20 типа тарельчатых пружин, по внутренним и наружным диаметрам которых расположены эластичные кольцевые уплотнения 19, 21. The membrane is made integral: from the central hard disk 18 and the spring rings 20 of the type of Belleville springs, the inner and outer diameters of which are located elastic ring seals 19, 21.

Секции 15 корпуса выполнены наклонными друг к другу. Обе мембраны взаимно соединены центральной тягой 22 и шарнирными серьгами 23. Перекачные полости 16 сообщены с гнездами всасывающих каналов 25 каналами 24, а с гнездами 26 нагнетательных клапанов каналами 27. Section 15 of the housing is made inclined to each other. Both membranes are mutually connected by a central rod 22 and hinged earrings 23. The transfer cavities 16 are in communication with the sockets of the suction channels 25 by the channels 24, and with the sockets 26 of the pressure valves by the channels 27.

Всасывающий клапан 28 (фиг.3) выполнен в виде гидрозамка, открывающегося от гидролинии 29 с фильтром 31. От обеих перекачных полостей 16 отходит напорная линия 36 с клапанами 32, с аккумулятором 35. The suction valve 28 (Fig. 3) is made in the form of a hydraulic lock opening from the hydraulic line 29 with a filter 31. A pressure line 36 with valves 32, with a battery 35, departs from both pumping cavities 16.

Всасывающие клапаны обеих камер установлены в общем корпусе 37, к которому подведены каналы 38 от противоположных секций 15. В корпусе имеются проточки 39 с радиальными отверстиями 40, а в центрально расположенных гнездах 41 установлены поршеньки 42 с демпферами 43, выполненными в виде тупиковых гнезд с возможностью вытеснения из гнезд жидкости через увеличенный зазор на конце поршенька 42. The suction valves of both chambers are installed in a common housing 37, to which channels 38 are connected from opposite sections 15. The housing has grooves 39 with radial holes 40, and in the centrally located sockets 41 there are mounted pistons 42 with dampers 43 made in the form of dead-end sockets with the possibility of displacing fluid from the sockets through an increased clearance at the end of the piston 42.

Клапан 44 имеет пружину 45. Подклапанная полость 46 отверстиями 47 сообщена с расточкой 48, а наклонными отверстиями 49 с каналом 50, идущим к всасывающей магистрали насоса. The valve 44 has a spring 45. The subvalvular cavity 46 is connected with openings 47 to the bore 48, and by inclined openings 49 to a channel 50 leading to the suction line of the pump.

Нагнетательные клапаны насоса установлены в гнезде 26 корпуса 1. Седла 51 ограничены распорными кольцами. Клапаны 52 с поршеньками 53 вставлены в центральное отверстие втулки 54, передвижной в гнезде 26 корпуса. The discharge valves of the pump are installed in the socket 26 of the housing 1. Seats 51 are limited by spacer rings. Valves 52 with pistons 53 are inserted into the central hole of the sleeve 54, movable in the housing socket 26.

В расточках втулки размещены пружины 55. Для восполнения утечек гидропульсатора и для частичной циркуляции рабочей жидкости имеется подпиточный насос. Канал 34 сообщен с расточкой 58 корпуса 59, в центральном отверстии которого размещен поршенек 60 ступенчатой формы. Между поршеньком и упором 62 размещена пружина 61. Клапанный узел подпиточного насоса состоит из корпуса 63 (имеющего проточку 64, отверстия 65 и 67), всасывающего пластинчатого клапана 66 и нагнетательного клапана 68. Детали клапанного узла ограничены гайкой 69 с отверстием 71, сообщенным каналом подачи с одной из секций 15. Springs 55 are placed in the bore of the sleeve. There is a make-up pump to make up for leaks of the pulsator and for partial circulation of the working fluid. Channel 34 is in communication with the bore 58 of the housing 59, in the central opening of which a step-shaped piston 60 is placed. A spring 61 is placed between the piston and the stop 62. The feed pump valve assembly consists of a housing 63 (with a groove 64, holes 65 and 67), a suction plate valve 66 and a pressure valve 68. The valve assembly parts are limited by a nut 69 with a hole 71 communicated by the supply channel with one of the sections 15.

Насос работает следующим образом. The pump operates as follows.

При вращении эксцентрика 7 гидропульсатора происходит порционное вытеснение и всасывание рабочей жидкости в рабочие полости 15 и колебания мембран, взаимно соединенных тягой 22 и серьгами 23. При этом объем камеры 16 то увеличивается, обуславливая всасывание перекачной жидкости через клапаны 28 (фиг. 3), то уменьшается, производя вытеснение жидкости в магистраль 36 через нагнетательные клапаны 32. Принудительное открытие всасывающих клапанов 28 при поступлении жидкости высокого давления под поршенек 30 обеспечит необходимое проходное сечение для быстроходности насоса. When the eccentric 7 of the hydro-pulsator rotates, batch displacement and absorption of the working fluid into the working cavities 15 and oscillations of the membranes mutually connected by the thrust 22 and the earrings 23 occur. decreases, displacing the fluid into the line 36 through the discharge valves 32. Forcing the suction valves 28 to open when the high pressure fluid enters the piston 30 will provide the necessary flow area for I have a high speed pump.

Поскольку вытеснение перекачной жидкости происходит по синусоидальному закону, в систему магистрали подачи может быть установлен аккумулятор 35, уменьшающий неравномерность подачи. Since the displacement of the pumped liquid occurs according to a sinusoidal law, a battery 35 can be installed in the supply line system, which reduces the unevenness of the supply.

Всасывающие клапаны 44 совершают возвратно-поступательное движение: на открытие под воздействием поршеньков 42, на закрытие под воздействием пружин 45 (фиг.4). Уменьшение стуков клапана о седло достигается за счет демпфирования жидкости в гнезде поршенька. The suction valves 44 make a reciprocating movement: to open under the influence of the pistons 42, to close under the influence of the springs 45 (figure 4). Reducing valve knocks on the seat is achieved by damping the fluid in the socket of the piston.

Нагнетательные клапаны (фиг. 5) открываются под воздействием давления перекачиваемой жидкости и закрываются пружинами 55. Пружины обоих клапанов работают совместно при частичном перемещении втулки 54, что вдвое уменьшает длину пружин. Pressure valves (Fig. 5) open under the influence of the pressure of the pumped liquid and are closed by springs 55. The springs of both valves work together with the partial movement of the sleeve 54, which halves the length of the springs.

Подпиточный насос (фиг.6) работает от давления рабочей жидкости, периодически возникающего в секции 15. При возникновении давления на поршенек 60 он, двигаясь до упора 62, вытесняет жидкость в полость 5 гидропульсатора. При этом жидкость, проходя по центральному отверстию 67, отжимает клапан 68 и затем через отверстие 71 отводится в полость 5 гидропульсатора. Всасывание жидкости через отверстие 70, сообщенное с баком, производится через отверстия 65 при открытии клапана 66 при движении поршенька 60 под воздействием пружины 61. The make-up pump (Fig.6) works from the pressure of the working fluid that periodically arises in section 15. When pressure arises on the piston 60, it moves to the stop 62 and displaces the fluid into the cavity 5 of the hydraulic pulsator. When this fluid, passing through the Central hole 67, squeezes the valve 68 and then through the hole 71 is discharged into the cavity 5 of the pulsator. The liquid is sucked through the hole 70 communicated with the tank through the holes 65 when the valve 66 is opened when the piston 60 moves under the influence of the spring 61.

Конструкция гидропульсатора, мембран, клапанов соответствует условиям работы насоса при давлениях вплоть до 320 бар и быстроходности вплоть до 3000 об/мин. The design of the hydropulsator, membranes, valves corresponds to the pump operating conditions at pressures up to 320 bar and speed up to 3000 rpm.

Claims

1. A MEMBRANE PUMP containing a three-section housing in which two interconnected membranes with hydraulic actuator are installed, suction and discharge valves, characterized in that the hydraulic actuator of the membranes is made in the form of a two-section eccentric-washer hydraulic pulsator with hydraulic actuator valves, the working cavities of which are connected to opposite cavities of the hydraulic pulsator.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the section of the housing in which the hydraulic pulsator is installed is provided with covers and stops screwed into a nut mounted on the thread of the housing bore.

3. The pump according to claim 1, characterized in that the membranes are made up of composite hard disks and spring rings with elastic seals on the outer and inner diameters.

4. The pump according to claim 1, characterized in that the sections of the housing in which the membranes are installed are made inclined, and the element connecting the membranes is made in the form of a central link with hinged earrings at the ends.

5. The pump according to claim 1, characterized in that the suction valves are installed in the socket section of the housing of the pulsator and are equipped with drive pistons with dampers at the ends.

6. The pump according to claim 1, characterized in that the discharge valves are equipped with pistons, springs and a movable sleeve with a central hole for the pistons and bores for the springs.

7. The pump according to claim 1, characterized in that the make-up pump is made in the form of a spring-loaded piston and valve assembly containing suction and discharge valves.