RU2792804C1

RU2792804C1 - Peristaltic pump

Info

Publication number: RU2792804C1
Application number: RU2021134148A
Authority: RU
Inventors: Марк Генрихович Водовозов
Original assignee: Марк Генрихович Водовозов
Filing date: 2021-11-22
Publication date: 2023-03-24

Abstract

FIELD: pump engineering.

SUBSTANCE: invention relates to peristaltic pumps for moving various fluids. The pump contains sealed housing 1, in the inner cavity of which elastic separating element 4 is placed, pinched by rollers 2 mounted on bushings in rotor 3. In the inner cavity of body 1, as a working chamber, there is a groove with an elliptical generatrix, parallel to the trajectory of rollers 2, the flexible piston of which is elastic separating element 4, fixed at the focal points of the ellipse and having a length greater than the focal length.

EFFECT: reducing the wear of the elastic separating element by eliminating the need for its stretching during pump operation.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области насосостроения, касается перистальтических насосов для перемещения различных текучих сред и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.The invention relates to the field of pump engineering, peristaltic pumps for moving various fluids and can be used in various sectors of the economy.

Известны насосы перистальтического типа, содержащие эластичный шланг, расположенный на опорной поверхности корпусной детали и взаимодействующий с рабочей поверхностью роликов, размещенных на роторе (А.С. №126017, 30.11.1959, F04В 43/08).Known peristaltic type pumps containing an elastic hose located on the bearing surface of the housing and interacting with the working surface of the rollers placed on the rotor (AS No. 126017, 11/30/1959, F04V 43/08).

Недостатком известного насоса является относительно высокий износ шланга в местах перегиба его стенок при деформации шланга роликами. Каждый из роликов при прокатывании по шлангу вызывает перегиб его стенок в одних и тех же местах, в которых и наступает его преждевременное разрушение.A disadvantage of the known pump is the relatively high wear of the hose at the bends of its walls when the hose is deformed by rollers. Each of the rollers, when rolling along the hose, causes its walls to kink in the same places, in which its premature destruction occurs.

Известен также насос перистальтического типа (А.С. №735824, 25.05.1980, F04В43/12), содержащий эластичный шланг, расположенный на опорной поверхности корпусной детали и взаимодействующий с рабочей поверхностью роликов, размещенных в роторе.A peristaltic type pump is also known (AS No. 735824, 05/25/1980, F04B43/12), containing an elastic hose located on the supporting surface of the body part and interacting with the working surface of the rollers placed in the rotor.

Корпусная деталь выполнена с возможностью изменения угла наклона опорной поверхности к плоскости вращения ротора, а рабочие поверхности роликов выполнены коническими и меньшей мере, две из них имеют отличную друг от друга величину конусности. При указанной конструкции частота перегибов стенок шланга в одном и том же месте уменьшается.The body part is made with the possibility of changing the angle of inclination of the supporting surface to the plane of rotation of the rotor, and the working surfaces of the rollers are made conical and at least two of them have a taper value different from each other. With this design, the frequency of bending the walls of the hose in the same place is reduced.

Недостатком известного насоса является необходимость деформации эластичного разделительного элемента, которая сопровождается его растяжением. В результате циклически повторяющихся растяжений разделительного элемента уменьшается долговечность его работы.The disadvantage of the known pump is the need for deformation of the elastic separating element, which is accompanied by its stretching. As a result of cyclically repeated stretching of the separating element, the durability of its work decreases.

Техническим результатом изобретения является уменьшение износа эластичного разделительного элемента путем устранения необходимости его растяжения при работе насоса.The technical result of the invention is to reduce the wear of the elastic separating element by eliminating the need to stretch it during pump operation.

Технический результат достигается тем, что в насосе перистальтического типа, содержащем герметичный корпус, во внутренней полости которого размещен эластичный разделительный элемент, пережимаемый роликами, установленными на втулках в роторе, согласно изобретения, во внутренней полости корпуса в качестве рабочей камеры имеется паз с эллиптической образующей, параллельной траектории движения роликов, гибким поршнем которого является эластичный разделительный элемент, закрепленный в фокусных точках эллипса и имеющий длину больше фокального расстояния.The technical result is achieved by the fact that in a peristaltic type pump containing a sealed housing, in the inner cavity of which an elastic separating element is placed, pinched by rollers mounted on bushings in the rotor, according to the invention, in the inner cavity of the housing as a working chamber there is a groove with an elliptical generatrix, parallel to the trajectory of the rollers, the flexible piston of which is an elastic separating element fixed at the focal points of the ellipse and having a length greater than the focal length.

Кроме того, длина эластичного разделительного элемента равна сумме расстояний от любой точки эллиптической образующей паза до обоих фокусов эллипса.In addition, the length of the elastic separating element is equal to the sum of the distances from any point of the elliptical generatrix of the groove to both foci of the ellipse.

Кроме того, эллиптическая траектория движения роликов определяется контуром кулачка, с которым ролики кинематически соединены.In addition, the elliptical path of the rollers is determined by the contour of the cam to which the rollers are kinematically connected.

При работе эластичного разделительного элемента его длина равна сумме расстояний от любой точки эллиптической образующей паза до обоих фокусов эллипса, что соответствует основному математическому определению эллипса (См. С.В. Бахвалов, Л.И. Бабушкин, В.П. Иваницкая «Аналитическая геометрия» Москва., изд. «Просвещение» 1065 г. стр. 87.). Концы эластичного разделительного элемента защемлены между крышкой и корпусом насоса, а паз с эллиптической образующей имеет одностороннее расположение во внутренней полости насоса. При этом длина хорды, соединяющей две крайние точки эллиптической образующей паза, не превышает фокального расстояния. Часть траектории роликов, при их контакте с эластичным разделительным элементом, имеет эллиптическую форму, что определяется контуром кулачка с которым ролики кинематически соединены.During operation of the elastic separating element, its length is equal to the sum of the distances from any point of the elliptical generatrix of the groove to both foci of the ellipse, which corresponds to the basic mathematical definition of the ellipse (See S.V. Bakhvalov, L.I. Babushkin, V.P. Ivanitskaya “Analytical geometry "Moscow., ed. "Enlightenment" 1065, p. 87.). The ends of the elastic separating element are pinched between the cover and the pump housing, and the groove with an elliptical generatrix has a one-sided location in the internal cavity of the pump. In this case, the length of the chord connecting the two extreme points of the elliptical generatrix of the groove does not exceed the focal distance. Part of the trajectory of the rollers, when they come into contact with the elastic separating element, has an elliptical shape, which is determined by the contour of the cam with which the rollers are kinematically connected.

На прилагаемых к описанию графических материалах изображены:The accompanying graphics show:

на Фиг. 1 - общий вид перистальтического насоса;in FIG. 1 - General view of the peristaltic pump;

на Фиг. 2 - разрез А-А.in FIG. 2 - section A-A.

Насос состоит из герметичного корпуса (1), установленного на лапах. В корпусе смонтированы шесть роликов (2), которые посредством втулок (8) крепятся во вращающемся роторе (3). Эластичный разделительный элемент (4) защемлен концами между корпусом и крышкой (5) насоса, имеющей два патрубка: всасывающий и нагнетательный. На валу (6) вращающегося ротора (ротор вращается заодно с валом) установлен неподвижный кулачок (7).The pump consists of a sealed casing (1) mounted on feet. Six rollers (2) are mounted in the housing, which are fixed in the rotating rotor (3) by means of bushings (8). The elastic separating element (4) is pinched by the ends between the housing and the cover (5) of the pump, which has two branch pipes: suction and discharge. A fixed cam (7) is mounted on the shaft (6) of the rotating rotor (the rotor rotates together with the shaft).

Насос работает следующим образом. Вращаясь вместе с приводным валом (6), ротор (3) приводит в движение ролики (2). При вращении ролики (2) контактируют с неподвижным кулачком (7), в котором профиль, кроме цилиндрического участка, имеет также форму эллипсоида. Получая при этом дополнительное радиальное движение, ролики (2) совершают движение по траектории, соответствующей эллиптической образующей паза, прижимая к ней эластичный разделительный элемент. При этом происходит очередной цикл нагнетания жидкости. Когда каждый последующий ролик входит в контакт с эластичным разделительным элементом, вышеописанный цикл нагнетания повторяется.The pump works as follows. Rotating together with the drive shaft (6), the rotor (3) drives the rollers (2). During rotation, the rollers (2) are in contact with a fixed cam (7), in which the profile, in addition to the cylindrical section, also has the shape of an ellipsoid. While receiving an additional radial movement, the rollers (2) move along a trajectory corresponding to the elliptical generatrix of the groove, pressing the elastic separating element against it. In this case, another cycle of fluid injection occurs. As each successive roller comes into contact with the elastic spacer, the above-described pumping cycle is repeated.

Данное изобретение усовершенствует известные конструкции перистальтических насосов и повышает их технико-экономические показатели (наработка на отказ, срок службы до первого капитального ремонта и т.д.).This invention improves the known designs of peristaltic pumps and increases their technical and economic performance (time to failure, service life before the first overhaul, etc.).

Claims

1. A peristaltic type pump containing a sealed housing, in the inner cavity of which an elastic separating element is placed, pinched by rollers mounted on bushings in the rotor, characterized in that in the inner cavity of the housing as a working chamber there is a groove with an elliptical generatrix parallel to the trajectory of the rollers , the flexible piston of which is an elastic separating element fixed at the focal points of the ellipse and having a length greater than the focal length.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the length of the elastic separating element is equal to the sum of the distances from any point of the elliptical generatrix of the groove to both foci of the ellipse.

3. The pump according to claim 1, characterized in that the elliptical trajectory of the rollers is determined by the contour of the cam, with which the rollers are kinematically connected.