RU2067218C1

RU2067218C1 - Diaphragm-type pneumatically-operated pump

Info

Publication number: RU2067218C1
Application number: RU94009633A
Authority: RU
Inventors: Евгений Витальевич Чернев
Original assignee: Евгений Витальевич Чернев
Priority date: 1994-03-22
Filing date: 1994-03-22
Publication date: 1996-09-27

Abstract

FIELD: transportation and proportioning of aggressive, toxic and dangerous fluids. SUBSTANCE: arranged in housing are diaphragms connected by means of sealed rods. Diaphragms form pumping and actuating chambers. Rocker arm is engageable with check normally-closed pressure valve having additional outlet to atmosphere. Values are connected to passages connected the main with control chambers of pneumatic distributor. Rocker arm is engageable with end stops fitted on rod and provided with body of revolution which is used fix extreme positions at engagement with flexible member and dampening sealing gates action on pressure valves. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к объемным насосам с эластичными разделительными элементами, например, диафрагменными и может быть использовано для перекачки и дозирования текучих сред, в том числе агрессивных, токсичных и опасных. The invention relates to the field of pump engineering, in particular to volumetric pumps with elastic dividing elements, for example, diaphragm ones and can be used for pumping and dosing of fluids, including aggressive, toxic and dangerous.

Известен мембранный пневмоприводной насос, состоящий из корпуса, двух рабочих камер, и разделенных мембранами, соединенными общим уплотненным штоком, системы всасывающих и нагнетательных клапанов, стержневого золотникового пневмораспределителя с пружиной фиксацией положения и кулисой, соединяющей шток со стержнем золотника пневмораспределителя, выполненной в виде пластинчатой пружины [1]
Однако, применение пластинчатой пружины для передачи движения от штока к стержню золотника пневмораспределителя приводит к отказам насоса в работе, хотя бы при перекачке маловязких сред, потому что при этом скорость работы насоса повышается, а передача движения нежесткой кулисной обладает инерционностью, к тому же пружинный фиксатор положения стержня золотника имеет ограниченный срок службы, так как в нем использована плоская пружина, работающая на изгиб.A known pneumatic actuator diaphragm pump consisting of a housing, two working chambers, and separated by membranes connected by a common sealed rod, a system of suction and discharge valves, a rod-type spool valve with a spring, position fixation and a link connecting the rod with a valve stem of a valve made in the form of a leaf spring [1]
However, the use of a leaf spring for transmitting movement from the stem to the valve stem of the valve distributor leads to pump failures, at least when pumping low-viscosity media, because the pump speed increases, and the transmission of motion of the non-rigid rocker has an inertia, moreover, a spring clip The position of the spool pin has a limited service life, since it uses a flat spring that works on bending.

Прототипом является мембранный пневмоприводной насос, содержащий связанные между собой штоком мембраны с образованием насосных и приводных камер, реверсивный распределитель приводной среды с рычажным переключателем, имеющим рычаг, установленный на оси и связанный со штоком, причем шток снабжен стойкой, на которой установлены регулируемые опоры, а рычажный переключатель содержит два сопла и заслонку между ними, закрепленную на одном плече рычага, а другое плечо связано через пружину с серьгой для взаимодействия со штоком, при этом распределитель выполнен в виде четырехмембранного блока, имеющего две полости, связанные с источником давления и приводными камерами насоса и две полости управления, связанные через сопла с рычажным переключателем, к тому же, полости управления и сопла переключателя соединены с источником давления через дроссели (2). The prototype is a membrane pneumatic drive pump containing membranes interconnected by a rod with the formation of pump and drive chambers, a reversible distributor of the drive medium with a lever switch having a lever mounted on an axis and connected to the rod, and the rod is equipped with a stand on which adjustable supports are installed, and the lever switch contains two nozzles and a shutter between them, mounted on one shoulder of the lever, and the other shoulder is connected through a spring with an earring to interact with the rod, while edelitel formed as a chetyrehmembrannogo block having two cavities connected to a pressure source and the transfer chamber of the pump and the two control chamber, connected via a nozzle with a lever switch, moreover, the control chamber and the nozzle switch connected to a pressure source via a throttle (2).

Однако использование двухсоплового рычажного переключателя, связано с потерями приводящего в движение насос газа или воздуха, постоянно истекающего из сопел во время работы насоса. However, the use of a two-nozzle lever switch is associated with losses in driving the pump of gas or air constantly flowing out of the nozzles during operation of the pump.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении является уменьшение потерь приводящего газа, и тем самым повышения КПД. Это достигается тем, что насос снабжен коромыслом и взаимодействующими с ним обратными нормальнозакрытыми нажимными клапанами, имеющими дополнительный выход в атмосферу и присоединенными к каналам, соединяющим магистраль с управляющими полостями пневмораспределителя: к каждому каналу управления присоединен, по меньшей мере, один нажимной клапан с толкателем, который в открытом положении соединяет управляющую полость пневмораспределителя с атмосферой, перекрывая участок управляющего канала, ответвленного от магистрали, а коромысло размещено с возможностью совершения возвратно-начальных движений под воздействием концевых упоров, установленных на штоке, и попеременного воздействия на толкатели нажимных клапанов, при этом коромысло имеет форму, например, часового анкера на оси, на плечиках которого в местах взаимодействия с толкателями нажимных клапанов, установлены демпфирующе-уплотлняющие заслонки, отсоединяющие от атмосферы управляющие каналы в момент наполнения управляющих полостей пневмораспределителя, снабженного телом качения, фиксирующим крайние положения при взаимодействии с упругим элементом, причем, в случае выполнения коромысла в виде анкера, на его хвостовике, взаимодействующим с концевыми упорами штока, установлено тело качения, например, ролик на оси, с обеспечением фиксации крайних положений анкера с помощью упруго элемента, например, лежащей на плоскости, параллельной оси анкера, другой плоской пластинки, по которой перекатывается ролик при качании анкера, а под пластиной выполнена выемка, обеспечивающая ее прогиб при повороте анкера из одного крайнего положения в другое. The technical problem posed in the present invention is to reduce the loss of the drive gas, and thereby increase the efficiency. This is achieved by the fact that the pump is equipped with a beam and interacting with it normally closed non-return pressure valves that have an additional outlet to the atmosphere and are connected to the channels connecting the line to the control cavities of the air distributor: at least one pressure valve with a pusher is connected to each control channel, which in the open position connects the control cavity of the valve with the atmosphere, blocking a portion of the control channel, branched from the highway, and the beam placed with the possibility of return-initial movements under the influence of end stops mounted on the rod, and alternately acting on the pushrod pushers, while the beam has the shape of, for example, a clock anchor on the axis, on the shoulders of which are installed at the points of interaction with the pushrod pushers damping-sealing flaps that disconnect the control channels from the atmosphere at the time of filling the control cavities of the pneumatic distributor, equipped with a rolling body that fixes the extreme positions interaction with the elastic element, and, in the case of the rocker arm in the form of an anchor, a rolling body, for example, a roller on the axis, is installed on its shank interacting with the end stops of the rod, ensuring that the extreme positions of the anchor are fixed with an elastic element, for example, lying on a plane parallel to the axis of the anchor, another flat plate along which the roller rolls when the anchor is swinging, and a recess is made under the plate, ensuring its deflection when the anchor is rotated from one extreme position to another.

Описываемый насос расходует приводящий газ или воздух только на полезные перемещения его рабочих органов, что повышает КПД, приближая его значение к оптимальному. The described pump consumes the driving gas or air only for useful movements of its working bodies, which increases the efficiency, bringing its value closer to optimal.

На фиг.1 схематично изображен описываемый насос в продольном разрезе. Figure 1 schematically shows the described pump in longitudinal section.

На фиг.2 схематично изображен конструктивный вариант устройства управления насосом. Figure 2 schematically shows a structural embodiment of a pump control device.

Диафрагменный пневмоприводной насос устроен следующим образом. В корпусе 1, с возможностью свободного перемещения, установлен шток 2, с уплотнениями. На концах штока 2 прикреплены диафрагмы (мембраны) 3, закрепленные по краю фланцевыми крышками 4, с образованием нагнетательных Б и пневматических камер, разделенных диафрагмами (мембранами) 3. The diaphragm pneumatic pump is arranged as follows. In the housing 1, with the possibility of free movement, a rod 2 is installed, with seals. At the ends of the rod 2 are attached diaphragms (membranes) 3, fixed along the edge of the flange covers 4, with the formation of pressure B and pneumatic chambers separated by diaphragms (membranes) 3.

На фланцевых крышках 4 имеются впускные 5 и нагнетательные 6 клапаны. On flange covers 4 there are inlet 5 and pressure 6 valves.

На штоке 2 установлены регулируемые концевые упоры 7, выполненные, например, в виде эксцентриковых втулок, прикрепленных к штоку 2 винтом. Adjustable end stops 7 are mounted on the rod 2, made, for example, in the form of eccentric bushings attached to the rod 2 by a screw.

В корпусе насоса 1 замещен пневмоpаспеделитель 8 и два обpатных нормально закрытых нажимных клапана 9 с толкателями, выходящими из корпуса. In the pump housing 1, the air separator 8 and two reverse normally closed pressure valves 9 with pushers exiting the housing are replaced.

Каналы от управляющих полостей пневмораспределителя подведены к отверстиям, через которые проходят толкатели нажимных клапанов 9 с возможностью сообщения с атмосферой. The channels from the control cavities of the pneumatic distributor are connected to the holes through which the pushrods of the pressure valves 9 pass with the possibility of communication with the atmosphere.

Между толкателями нажимных клапанов 9, на оси качания расположено коромысло 20 с заслонками 11 и роликом 12, свободновращающимся на оси. Between the pushers of the pressure valves 9, on the swing axis there is a rocker arm 20 with shutters 11 and a roller 12 freely rotating on the axis.

Ролик 12 опирается на плоскую упругую пластинку 13, лежащую на плоской площадке корпуса с выемкой 14. The roller 12 is supported by a flat elastic plate 13 lying on a flat platform of the housing with a recess 14.

Магистраль приводящего газа или воздуха подсоединен к патрубку М. Выхлоп производится через патрубок В. Наполнение пневматических камер 6 производится через патрубки П_л и П_п.The supply gas or air line is connected to the nozzle M. The exhaust is produced through the nozzle B. The pneumatic chambers 6 are filled through the nozzles П _л and П _п .

Диафрагменный пневмоприводной насос работает следующим образом. Diaphragm pneumatic pump operates as follows.

Коромысло 10 может находиться только в двух крайних положениях в устойчивом состоянии, при этом толкатель одного из нажимных клапанов 9 нажат (на фиг.2 левый клапан). The rocker 10 can only be in two extreme positions in a stable state, while the pusher of one of the pressure valves 9 is pressed (in figure 2 the left valve).

Приводящий газ или воздух из магистрали подается в патрубок М, поступает в надзолотниковую полость пневмораспределителя 8 и по патрубку П_л в левую пневматическую камеру 6. Отработавший газ или воздух выходит из правой пневматической камеры через патрубок П_п, поступает в подзолотниковую полость пневмораспределителя 8 и через патрубок В идет на выхлоп. Шток 2, движимый диафрагмами/мембранами идет влево, совершая нагнетание в левой камере 5 и всасывание в правой. Правый концевой упор 7 взаимодействует с коромыслом 10 и поворачивает его. Коромысло в данном случае нажимает на толкатель левого клапана 9, а отпущенный правый клапан закроется.The supply gas or air from the line is fed into the pipe M, enters the nadzolotnik cavity of the pneumatic distributor 8 and through the pipe P _l to the left pneumatic chamber 6. The exhaust gas or air leaves the right pneumatic chamber through the pipe P _p , enters the podzolotnik cavity of the pneumatic distributor 8 and through the pipe B goes to the exhaust. The rod 2, driven by the diaphragms / membranes goes to the left, forcing in the left chamber 5 and suction in the right. The right end stop 7 interacts with the beam 10 and rotates it. The rocker in this case presses the pusher of the left valve 9, and the released right valve closes.

Приводящий газ или воздух проходит по управляющему каналу через открытый левый клапан и поступает в левую управляющую полость пневмораспределителя 8, перемещая его вправо. The supply gas or air passes through the control channel through the open left valve and enters the left control cavity of the air distributor 8, moving it to the right.

Содержимое правой полости пневмораспределителя 8 выходит в атмосферу вдоль толкателя клапана, поскольку правая заслонка 11 коромысла 10 открыла выпуск. Левый клапан в этом время прижат заслонкой и утечки приводящего газа или воздуха из магистрали через него не происходит. The contents of the right-hand cavity of the air distributor 8 are released into the atmosphere along the valve follower, since the right-hand damper 11 of the rocker arm 10 has opened the outlet. The left valve at this time is pressed by the damper and leakage of the supply gas or air from the line through it does not occur.

После того как пневмораспределитель 8 переместит золотник вправо, начнется наполнение правой пневматической камеры и опорожнение левой, до тех пор, пока коромысло 10 не будет переведено в правое положение. Далее цикл повторится. After the valve 8 moves the spool to the right, the filling of the right pneumatic chamber and emptying of the left will begin until the rocker 10 is moved to the right position. Next, the cycle will repeat.

Производительность насоса устанавливается, преимущественно, расходом воздуха, а величина единичной подачи (дозировка) изменением положения концевых упоров 7. The pump performance is set mainly by the air flow rate, and the unit feed rate (dosage) by changing the position of the end stops 7.

Claims

A diaphragm pneumatic actuator pump containing interconnected diaphragm or diaphragm rods with the formation of pump and drive chambers, a reversible valve, inlet and discharge valves, adjustable end stops mounted on the rod, and a valve control system of the valve, characterized in that the pump is equipped with a beam and interacting with it back normally closed pressure valves having an additional outlet to the atmosphere and connected to the channels, connect it is a compressed gas or air line with pneumatic control valve cavities, at least one pressure valve with a pusher is connected to each control channel for connecting the pneumatic control valve cavity in the open position with the atmosphere, blocking a section of the control channel branched from the highway, and the beam is placed with the ability to make reciprocating movements under the influence of end stops mounted on the rod, and alternately affecting the push rod push-buttons pan, the rocker, for example, has the shape of a clock anchor on the axis, on the shoulders of which, at the points of interaction with the push-rod followers, damping sealing flaps are installed to disconnect the control channels from the atmosphere at the time of filling the control cavities of the pneumatic distributor, equipped with a rolling body that fixes the extreme positions at the interaction with the elastic element, and in the case of the rocker in the form of an anchor on its shank, interacting with the end stops of the rod, set the bodies rolling, for example, a roller on the axis, ensuring that the extreme positions of the anchor are fixed with an elastic element, for example, lying on a plane parallel to the axis of the anchor, an elastic flat plate along which the roller rolls when the anchor is swinging, and a recess is made under the plate to ensure its deflection when turning the anchor from one extreme position to another.