RU2049930C1

RU2049930C1 - Air-operated blower

Info

Publication number: RU2049930C1
Authority: RU
Inventors: С.В. Руднев; Н.В. Степанов; В.А. Казанцев
Original assignee: Руднев Сергей Викторович
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1995-12-10

Abstract

FIELD: pneumatics. SUBSTANCE: driving part of the blower has two axially interconnected pistons of greater and smaller diameter. The pistons are mounted to define small and great above-piston spaces along the axis inside the housing. The inlet opening for compressed gas is made in the wall of the chamber interposed between the pistons. The air distributor is made up as a plunger with two gates mounted inside the piston. The relief passageway for discharging exhaust gases from the chamber to the outlet openings, made in the wall of the chamber, is made in the piston. The pump part has pump chamber 19 and plunger received in the chamber and coupled with the pistons. The blower is provided with the sucking tank connected with the housing. The plunger is mounted from the side of the piston of greater diameter. The sucking chamber and pump cylinder are arranged above the driving cylinder 1. EFFECT: improved design. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях пневмоприводных насосов для перекачивания различных жидких сред, в том числе консистентных. The invention relates to mechanical engineering and can be used in the construction of air-driven pumps for pumping various liquid media, including greases.

Известен пневмоприводной нагнетатель, содержащий расположенный в корпусе, имеющем входное и выходное отверстия для сжатого и отработанного газа соответственно, приводной цилиндр, два аксиально соединенных друг с другом поршня различного диаметра, установленных в приводном цилиндре с образованием малой и большой поршневых камер и межпоршневой камеры, пневмораспределитель с толкателем и затворами, насосный цилиндр с установленным в нем плунжером, связанным с поршнями, и клапаны для обеспечения нагнетания плунжером перекачиваемой среды, Причем насосный цилиндр, поршневые и межпоршневые камеры разнесены вдоль оси поршней и плунжера. Known pneumatic supercharger containing located in the housing having an inlet and outlet openings for compressed and exhaust gas, respectively, a drive cylinder, two pistons of different diameters axially connected to each other, mounted in the drive cylinder with the formation of a small and a large piston chambers and an inter-piston chamber, a pneumatic valve with a pusher and valves, a pump cylinder with a plunger installed in it, connected with pistons, and valves to ensure that the plunger pumps the pumped medium s, Moreover, the pump cylinder, piston and piston chambers are spaced along the axis of the pistons and plunger.

В процессе работы известного нагнетателя при повышенном сопротивлении на выходе перекачиваемой среды возможно зависание толкателя распределителя, что снижает надежность работы устройства. During operation of the known supercharger with increased resistance at the outlet of the pumped medium, the distributor pusher may freeze, which reduces the reliability of the device.

Кроме того, для перекачивания известным нагнетателем жидких сред из емкостей требуется выполнение насосной части большой длины, что повышает материалоемкость устройства. In addition, for pumping a known supercharger of liquid media from containers requires the execution of the pumping part of a large length, which increases the material consumption of the device.

Технической задачей, поставленной в изобретении, является повышение надежности работы нагнетателя при повышенном сопротивлении нагнетанию перекачиваемой среды, а также уменьшение материалоемкости конструкции. The technical problem posed in the invention is to increase the reliability of the supercharger with increased resistance to pumping of the pumped medium, as well as reducing the material consumption of the structure.

Эта задача в описываемом нагнетателе достигается тем, что он снабжен заборной емкостью, соединенной с корпусом, а плунжер установлен со стороны поршня большего диаметра. This task in the described supercharger is achieved by the fact that it is equipped with a suction tank connected to the housing, and the plunger is mounted on the side of a larger diameter piston.

Кроме того, с целью уменьшения материалоемкости в предлагаемом устройстве заборная емкость и насосный цилиндр расположены над приводным цилиндром. In addition, in order to reduce the consumption of materials in the proposed device, the intake tank and pump cylinder are located above the drive cylinder.

В предлагаемом устройстве обеспечивается надежное переключение пневмораспределителя с такта нагнетания на такт всасывания, так как за счет перепада давления между межпоршневой и большой поршневой камерами, возникающего в конце такте нагнетания, толкатель пневмораспределителя не прижимается к стенке межпоршневой камеры, а перемещается относительно большого поршня в направлении от межпоршневой камеры к большой поршневой, разобщая эти камеры и тем самым переключая работу устройства на такт всасывания. The proposed device provides reliable switching of the pneumatic distributor from the delivery cycle to the suction cycle, since due to the pressure difference between the inter-piston and large piston chambers that occurs at the end of the delivery cycle, the pneumatic distributor pusher does not press against the wall of the inter-piston chamber, but moves relative to the large piston in the direction from piston chamber to a large piston, separating these chambers and thereby switching the operation of the device to the suction stroke.

На чертеже представлена схема предлагаемого нагнетателя. The drawing shows a diagram of the proposed supercharger.

Нагнетатель содержит заборную емкость 1 для перекачиваемой среды, соединенную с корпусом 2, в котором размещены приводной и насосный цилиндры. The supercharger comprises an intake tank 1 for the pumped medium connected to the housing 2, in which the drive and pump cylinders are located.

Два аксиально соединенных друг с другом поршня 3, 4 меньшего и большего диаметров соответственно установлены в приводном цилиндре с образованием малой 5 и большой 6 поршневых камер, а также приводной межпоршневой камеры 7. Камеры 5-7 разнесены вдоль оси поршней 3, 4. Two axially connected to each other pistons 3, 4 of smaller and larger diameters are respectively installed in the drive cylinder with the formation of a small 5 and a large 6 piston chambers, as well as a drive piston chamber 7. Chambers 5-7 are spaced along the axis of the pistons 3, 4.

В поршне 4 выполнено сквозное отверстие, ось которого параллельна оси поршней 3, 4 и в котором с возможностью скольжения установлен цилиндрический толкатель 8 пневмораспределителя. A through hole is made in the piston 4, the axis of which is parallel to the axis of the pistons 3, 4 and in which the cylindrical pusher 8 of the pneumatic distributor is slidably mounted.

На концах толкателя 8 закреплены эластичные затворы 9, 10. Затвор 9 установлен в камере 6, а затвор 10 в камере 7. Внутри толкателя 8 и затвора 9 выполнен общий осевой канал 11, сообщенный с камерой 6. В конце толкателя 8, смежном с затвором 10, выполнен радиальный канал 12, сообщенный с каналом 11. Торцевые стороны затворов 9, 10, обращенные к стенкам соответствующих камер 6, 7, выполнены по крайней мере с одним выступом (например, рифлеными). At the ends of the pusher 8, elastic shutters 9, 10 are fixed. The shutter 9 is installed in the chamber 6, and the shutter 10 in the chamber 7. Inside the pusher 8 and the shutter 9 there is a common axial channel 11 connected to the chamber 6. At the end of the pusher 8 adjacent to the shutter 10, a radial channel 12 is connected with channel 11. The end faces of the shutters 9, 10 facing the walls of the respective chambers 6, 7 are made with at least one protrusion (for example, corrugated).

В стенке межпоршневой камеры 7 выполнено входное отверстие для сжатого газа, а в стенке малой поршневой камеры 5 выходное отверстие 14 для отработанного газа. В зоне отверстий 14 к корпусу 2 с зазором прикреплен колпачок 15 для снижения шума выпускаемого отработанного воздуха. An inlet for compressed gas is formed in the wall of the inter-piston chamber 7, and an outlet 14 for exhaust gas is in the wall of the small piston chamber 5. In the area of the openings 14, a cap 15 is attached to the housing 2 with a gap to reduce the noise of the exhaust exhaust air.

В поршне 4 выполнен сбросной канал 16 для отвода отработанного газа из камеры 6 к отверстиям 14 через полость 17, постоянно сообщенную с камерой 5. Вход 18 канала 16 расположен на торцовой рабочей поверхности поршня 4 с возможностью перекрытия входа 18 затвором 9. An exhaust channel 16 is made in the piston 4 for discharging exhaust gas from the chamber 6 to the openings 14 through a cavity 17, which is constantly in communication with the chamber 5. The inlet 18 of the channel 16 is located on the end working surface of the piston 4 with the possibility of blocking the inlet 18 with a shutter 9.

Насосный цилиндр образует насосную камеру 19, в которой аксиально с поршнями 3, 4 расположен плунжер 20, установленный со стороны поршня 4 большего диаметра. Корпус 2 выполнен с камерой 21 предварительного нагнетания и размещенными под ней радиальными окнами 22. Наружный диаметр плунжера 20 сопряжен с внутренним диаметром камеры 21 по типу поршень-цилиндр. Плунжер 20 выполнен с осевой полостью 23, постоянно сообщенной с камерой 19. На входе в полость 23 установлен входной клапан 24 для перекачиваемой среды, а на выходе из камеры 19 соответственно выходной клапан 25. The pump cylinder forms a pump chamber 19, in which is located axially with the pistons 3, 4 a plunger 20 mounted on the side of the piston 4 of a larger diameter. The housing 2 is made with a pre-discharge chamber 21 and radial windows 22 located under it. The outer diameter of the plunger 20 is paired with the inner diameter of the chamber 21 according to the piston-cylinder type. The plunger 20 is made with an axial cavity 23, constantly in communication with the chamber 19. At the entrance to the cavity 23, an inlet valve 24 for the pumped medium is installed, and at the outlet of the chamber 19, respectively, the outlet valve 25.

Корпус 2 нагнетателя присоединен к днищу емкости 1 таким образом, что емкость 1 и насосный цилиндр нагнетателя расположены над приводным цилиндром. В межпоршневой камере 7 установлен упор 28 для затвора 10. The supercharger body 2 is connected to the bottom of the container 1 so that the container 1 and the pump cylinder of the compressor are located above the drive cylinder. In the piston chamber 7 there is a stop 28 for the shutter 10.

В предлагаемом нагнетателе такт нагнетания совершается при ходе плунжера 20 с поршнями 3, 4 в направлении от емкости 1 и в данном направлении первым вдоль оси поршней 3, 4 расположен поршень 3 малого диаметра. In the proposed supercharger, the delivery cycle is performed during the course of the plunger 20 with the pistons 3, 4 in the direction from the container 1 and in this direction the first small piston 3 is located along the axis of the pistons 3, 4.

Нагнетатель работает следующим образом. The supercharger operates as follows.

В межпоршневую камеру 7 через отверстие 13 постоянно подводят сжатый воздух от компрессора (не показан). Емкость 1 заполнена предназначенной для перекачивания жидкостью. Into the piston chamber 7 through the hole 13 is constantly supplied with compressed air from a compressor (not shown). Capacity 1 is filled with fluid intended for pumping.

При нахождении поршней 3, 4 в крайнем нижнем положении затвор 10 прижат к нижней поверхности поршня 4, камеры 6, 7 изолированы друг от друга, канал 16 открыт и камера 6 сообщена с атмосферой через канал 16, полость 17 и отверстия 14. Под давлением поступающего в камеру 7 сжатого воздуха поршни 3, 4 с плунжером 20 перемещаются вверх. When the pistons 3, 4 are in the lowest position, the shutter 10 is pressed against the bottom surface of the piston 4, the chambers 6, 7 are isolated from each other, the channel 16 is open and the chamber 6 is in communication with the atmosphere through the channel 16, the cavity 17 and the holes 14. Under pressure coming in the compressed air chamber 7, the pistons 3, 4 with the plunger 20 are moved up.

При перемещении плунжера 20 вверх объем насосной камеры 19 увеличивается с созданием в ней разрежения и клапан 25 закрыт. Плунжер 20 входит в заполненную жидкостью камеру 21, создавая в ней давление, клапан 24 открывается и жидкость из камеры 21 всасывается в камеру 19 через полость 23 плунжера 20. When moving the plunger 20 up, the volume of the pump chamber 19 increases with the creation of a vacuum in it and the valve 25 is closed. The plunger 20 enters the chamber 21 filled with liquid, creating pressure in it, the valve 24 opens and the liquid from the chamber 21 is sucked into the chamber 19 through the cavity 23 of the plunger 20.

При приближении поршней к крайнему врезному положению затвор 9 упирается в верхнюю стенку камеры 6, а поршень 4, продолжая свое движение, прижимается к нижней поверхности затвора 9, канал 16 перекрывается, камера 6 изолируется от атмосферы и собирается с камерой 7 через канал 11 и отверстие 12 толкателя 8. В результате сжатый воздух начинает оказывать давление на поршень 4 как сверху, так и снизу. Так как давление воздуха сверху распределяется по большей поверхности поршня 4, чем давление воздуха снизу, то результирующая сила давления действует на поршень 4 сверху вниз, перемещая его с плунжером 20 вниз. When the pistons approach the extreme mortise position, the shutter 9 abuts against the upper wall of the chamber 6, and the piston 4, continuing its movement, is pressed against the bottom surface of the shutter 9, the channel 16 is closed, the chamber 6 is isolated from the atmosphere and is collected with the chamber 7 through the channel 11 and the hole 12 of the pusher 8. As a result, compressed air begins to exert pressure on the piston 4 both above and below. Since the air pressure from above is distributed over the larger surface of the piston 4 than the air pressure from below, the resulting pressure force acts on the piston 4 from top to bottom, moving it with the plunger 20 down.

При движении плунжера 20 вниз объем камеры 19 уменьшается с созданием в ней давления, клапан 24 закрывается и жидкость под давлением поступает к потребителю через клапан 25. When the plunger 20 moves down, the volume of the chamber 19 decreases with the creation of pressure in it, the valve 24 closes and the liquid under pressure enters the consumer through the valve 25.

При приближении поршней 3, 4 к крайнему нижнему положению затвор 10 упирается в упор 26, а поршень 4, продолжая свое движение, прижимается к верхней поверхности затвора 10, отверстие 12 перекрывается, камера 6 изолируется от камеры 7 и сообщается с атмосферой через открывающийся канал 16. Далее цикл работы нагнетателя повторяется. When the pistons 3, 4 approach the extreme lower position, the shutter 10 abuts against the stop 26, and the piston 4, continuing its movement, is pressed against the upper surface of the shutter 10, the hole 12 is closed, the chamber 6 is isolated from the chamber 7 and communicates with the atmosphere through the opening channel 16 Next, the cycle of the supercharger is repeated.

При повышенном сопротивлении на выходе перекачиваемой жидкости из нагнетателя скорость перемешивания поршня 4 на такте нагнетания (движение вниз) уменьшается и в конце данного такта он может не дойти до верхней стороны затвора 10, так как имея малую инерцию, сразу останавливается в результате падения давления в камере 6 после открытия канала 16 за счет остановки толкателя 8 при соприкосновении затвора 10 с упором 26. Однако в предлагаемой конструкции толкатель 8 после своей остановки начинает перемещаться вверх за счет перепада давления между камерами 7, 6 и после прижатия верхней стороны затвора 10 к поршню 4 происходит переключение работы нагнетателя на такт всасывания. With increased resistance at the outlet of the pumped liquid from the supercharger, the mixing speed of the piston 4 at the discharge stroke (downward movement) decreases and at the end of this stroke it may not reach the upper side of the shutter 10, since having little inertia it immediately stops as a result of the pressure drop in the chamber 6 after opening the channel 16 due to the stop of the pusher 8 when the shutter 10 is in contact with the stop 26. However, in the proposed design, the pusher 8 after stopping starts to move up due to the pressure difference between cameras 7, 6 and after pressing the upper side of the shutter 10 to the piston 4, the operation of the supercharger switches to the suction stroke.

Claims

1. PNEUMATIC DISCHARGE, containing in the housing having an inlet and outlet openings for compressed and exhaust gas, respectively, a drive cylinder, two pistons of different diameters axially connected to each other, mounted in the drive cylinder with the formation of a small and a large piston chambers and an inter-piston chamber, a pneumatic distributor with a pusher and valves, a pump cylinder with a plunger installed in it, connected with pistons, and valves to ensure that the plunger pumps the pumped medium, m pump cylinder, piston and piston chambers are spaced along the axis of the pistons and plunger, characterized in that the supercharger is equipped with a suction tank connected to the housing, and the plunger is installed on the piston side of a larger diameter.

2. The supercharger according to claim 1, characterized in that the intake tank and pump cylinder are located above the drive cylinder.