SU1460404A1 - Насос - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к насосостр ению, в частности к насосам дл  жидкостной хроматографии.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей, а также улучшение эксплуатационных характеристик .

На фиг.1 показан насос,вид на пе- реднюю панель, разрез по рабочему ци линдру; на фиг. 2-то же, вид в плане j на фиг.З - приводное устройство насоса; на фиг.А - насос, разрез по рабочему цилиндру с плоским золотником в Ka4ecfBe распределит ельного устройства; на фиг.З - то же, с механическим приводом плоского золотника вид в плане; на фиг.6 - то же, с дополнительной парой цилиндр-плунжер дл  градиентного элюировани ; на фиг.7 - средство распределени , примененное в насосе с дополнительной камерой дл  смешивани  элюентов; на фиг.8 - график режима работы насоса.

На графике (фиг.8) изображены диаграммы движени  рабочего цилиндра (а) j движени  подвижного и дополнительного плунжеров (6)i изменени  объема в-рабочей камере с неподвижным плунжером (в); изменени  объема в рабочей каме ре с подвижным плунжером (г); нени  объема в дополнительной камере (д), диаграммы входного и выходного потоков (е).

Насос содержит рабочий цилиндр 1, в варианте с клапанным распределение входной 2 и переходной 3 клапаны, неподвижный 4 и подвижный 5 плунжеры со средствами 6 уплотнени , поджатыми гайками 7. Неподвижный плунжер 4 закреплен в кронштейне 8, а подвижный плунжер 5 - в кронштейне 9. Насос имеет приводное устройство дл  совместного и относительного движени  рабочего цилиндра 1 и подвижного плунжера 5, включающее два профилированных кулачка 10 и 11, два подпружиненных при помощи пружин 12 и 13 и установленных на направл ющей в виде стержн  14 передаточных звена в виде надетых на направл ю щий стержень 14 скоб 15 и 16 с роликами 17-19 соответственно дл  контакта с соответствующим кулачком 10 и 11 и предотвращени  поворо- та скобы 16 относительно направл юще- ,го стержн  14. Первое передаточное звено-скоба 15 св зано с подвижным плунжером 5 через кронштейн 9 и снаб

15

-

to

30

жено св занным с регул тором 20 регулируемым упором 21 дл  ограничени  длины хода зтого звена на ускор ющем участке профил -с приращением высоты подъема профил  на единицу угла поворота, превышающим приращение высоты подъема профил  на рабочем участке.

Второе передаточное звено-скоба 16

20

40

5

35 г

св зано с рабочим цилиндром. Насос имеет корпус, состо гций из двух, скрепленных стойками 22 и 23 частей - лицевой 24 и задней 25, причем направл ющий стержень 14 закреплен на стойках 22 и 23. Ролик 17 св зан со скобой 15 при помощи скрепленного с кронштейном ,9 угольника 26 и взаимодействует с кулачком 10. Ролики 18 и 19 св заны со скобой 16 при помощи планки 27, при зтом ролик 18 взаимодействует с кулачком 11, а ролик 19 - с направл ющими-планками 28, закрепленными на задней час- 25 ти 25 корпуса, и служит дл  исключени  поворота скобы 16 относительно направл ю чего стержн .

Насос имеет первую рабочую камеру 29 переменного объема, образованную цилиндром 1 н подвижным плунжером 5, соединенную через входной клапан 2 с входным каналом 30 и через переходной клапан 3 и трубопровод 31 - с второй -рабочей камерой 32, образованной цилиндром 1 и неподвижным плунжером 4. Втора  рабоча  камера 32 посто нно соединена с выходным каналом 33.

Дл  расширени  функциональных возможностей насос снабжен устройством дл  смешивани  элюентов, расположенным перед входом в насос, выполненным в виде дополнительной камеры 34 переменного объема, образованной дополнительными цилиндром 35 и плунжером 36, подключенной при помощи трубопровода (не показан) к входному каналу 30 распределительного устройства насоса.

Дополнительный цилиндр 35 закреплен на лицевой части 24 корпуса, а дополнительный плунжер 36 установлен оппозитно подвижному плунжеру 5 и св зан с первым передаточным звеном-скобой 15 при помощи кронштейна 9 (фиг.6). Дополнительна  камера 34 снабжена средством распределени  с электромагнитным управлением, выполненным в виде плоского перёключател  37, имеющего на плоскости распределени  замкнутый паз 38 дл  переменного сообщени  канала 39, св занного с дополнительной камерой 34 с рас- пределительными каналами 40 и 41, выполненными в дополнительном цилиндре 35 и выход щими на плоскость распределени .

Плоский переключатель 37 св зан ю с электромагнитом 42 при помощи упругого элемента 43. Дополнительный цилиндр 35 имеет выходной канал 44, св занный с входным каналом 30 распределительного устройства насоса, 15 при этом каналы 40 и 41 сообщаютс  с емкост ми дл  соответствующих элю- ентов.

Дл  улучшени  эксплуатационных характеристик клапанное распредели- 20 тельное устройство насоса может быть заменено золотниковым. В этом случае на рабочий цилиндр 1 вместо клапанов 2 и 3 крепитс  распределительное устройство 45 переключающим элементом в 25 виде плоского золотника 46, установленного с возможностью поджима к поверхности распределени  при помощи рессоры 47 и ролика 48. Распределительное устройство снабжено кулисой ЗО 49, установленной с возможностью взаимодействи  с корпусом и первым передаточным звеном-скобой 15 дл  перемещени  золотника 46 относительно

выходным каналом 33. На участке ускорени  у (фиг.86) профил  кулачка 10 при движении в одном направлении рабочего цилиндра 1 и подвижного плунжера 5 скорость движени  подвижного плунжера 5 будет больше, что обеспечивает уменьшение объема рабочей камеры 29, т.е. предварительное сжатие набранного объема перед его подключением к второй рабочей камере 32. Величину поджати  можно регулировать длиной хода на ускор ющем участке при помощи регул тора 20.

При установке на насос золотникового распределительного устройства основные процессы в насосе аналогичны указанным с той лишь разницей, что подключение рабочих камер 29 и 32 происходит принудительно..

По достижении рабочим цилиндром 1 крайнего правого положени  упор 52 коснетс  середины кулисы 49 и в мо мент совместного движени  скоб 15 и 16 в сторону нагнетани  скорость движени  конца кулисы 49 у золотника 46 при неподвижном ее конце в окне 50, будет в два раза , чем скорость движени  рабочего цилиндра 1, что обеспечит перемещение золотника 46 влево и соединение первой рабочей камеры 29 с входным каналом 53 (фиг.4). При последующем движении подвижного плунжера 5 вправо (возповерхности распределени . Кулиса 49 врат), а рабочего цилиндра 1 влево шарнирно закреплена на золотнике 46, (нагнетание из второй рабочей каме50 на лицевой.

проходит через окно 24

части корпуса, введена в паз Ы на задней части 25 корпуса и взаимодействует со скобой 15 при помощи упора 52. Цилиндр 1 в этом варианте исполнени  имеет входной 53 и выходной 54 каналы.

Насос работает следующим образом.

40

ры 32) произойдет всасывание в рабочую камеру 29. Двига сь влево совместно с рабочим цилиндром 1, кулиса 49 достигает стенки окна 50 на лицевой части 24 корпуса примерно за 60 до левой крайней точки движени  рабочего цилиндра 1, что обеспечит передвижение золотника 46 вправо отноПри .вращении профилированных кулач- д сительно рабочего цилиндра 1. Входной

ков 10 и 11 происходит их взаимодействие с роликами 17 и 18 передаточных звеньев-скоб 15 и 16, обеспечива  их возвратно-поступательное движение. Закон движени  передаточных звеньев и св занных с ними подвижного плунжера -- и рабочего цилиндра 1 показан на фиг.8 ,б.

При увеличении объема первой . рабочей камеры 29 открываетс  входной клапан 2, а при уменьшении ее объема - переходной клапан 3, перепуска  жидкость во вторую рабочую камеру 32, посто нно сообщенную с

50

55

канал будет перекрыт, а рабочие камеры 29 и 32 будут соединены между собой . При продолжении движени  подвижного плунжера 5 влево обеспечива- етс  вытеснение жидкости из обеих рабочих камер 29 и 32, а движение рабочего цилиндра 1 вправо обеспечит перераспределение  оздкости из первой рабочей камеры 29 во вторую рабочую камеру 32. Далее циклы повтор ютс .

Как видно из графика г (фиг.8) поток всасывани  насоса  вл етс  прерываемым ( л, 120°). Если в линию всасывани  последовательно включить

выходным каналом 33. На участке ускорени  у (фиг.86) профил  кулачка 10 при движении в одном направлении рабочего цилиндра 1 и подвижного плунжера 5 скорость движени  подвижного плунжера 5 будет больше, что обеспечивает уменьшение объема рабочей камеры 29, т.е. предварительное сжатие набранного объема перед его подключением к второй рабочей камере 32. Величину поджати  можно регулировать длиной хода на ускор ющем участке при помощи регул тора 20

При установке на насос золотникового распределительного устройства основные процессы в насосе аналогичны указанным с той лишь разницей, что подключение рабочих камер 29 и 32 присходит принудительно..

По достижении рабочим цилиндром 1 крайнего правого положени  упор 52 коснетс  середины кулисы 49 и в мо мент совместного движени  скоб 15 и в сторону нагнетани  скорость движени  конца кулисы 49 у золотника 46 при неподвижном ее конце в окне 50, будет в два раза , чем скорость движени  рабочего цилиндра 1, что обеспечит перемещение золотника 46 влево и соединение первой рабочей камеры 29 с входным каналом 53 (фиг.4). При последующем движении подвижного плунжера 5 вправо (возврат ), а рабочего цилиндра 1 влево (нагнетание из второй рабочей каме

ры 32) произойдет всасывание в рабочую камеру 29. Двига сь влево совместно с рабочим цилиндром 1, кулиса 49 достигает стенки окна 50 на лицевой части 24 корпуса примерно за 60 до левой крайней точки движени  рабочего цилиндра 1, что обеспечит передвижение золотника 46 вправо относительно рабочего цилиндра 1. Входной

канал будет перекрыт, а рабочие каеры 29 и 32 будут соединены между собой . При продолжении движени  подвижного плунжера 5 влево обеспечива- етс  вытеснение жидкости из обеих рабочих камер 29 и 32, а движение рабочего цилиндра 1 вправо обеспечит перераспределение  оздкости из первой рабочей камеры 29 во вторую рабочую камеру 32. Далее циклы повтор ютс .

Как видно из графика г (фиг.8) поток всасывани  насоса  вл етс  прерываемым ( л, 120°). Если в линию всасывани  последовательно включить

объем дополнительной камеры 34 с дополнительным плунжером 36, установленным оппозитно подвижному плунжеру с совместным их движением (фиг.8д), то в сечении канала 39 линии всасывани  поток посто нен, так как опреде- л етс  при движении кронштейна 8 влево увеличением объема дополнительной камеры 34 за счет движени  влево до- полнительного плунжера 36, а оно равно скорости нагнетани , при движении кронштейна 9 влево определ етс  увеличением объема первой рабочей камеры 29 (заштрихованна  часть графика г, фиг.8) за счет движени  влево, рабочего цилиндра 1, а оно также равно скорости нагнетани . На сколько

объем рабочей камеры 29 увеличиваетс  за счет движени  подвижного плунжера 5 вправо, на столько же объем дополнительной камеры 34 уменьшаетс  за счет движени  дополнительного плунжера 36, поток всасывани  равен потоку нагнетани  (фиг.Be).

При градиентном элюировании плоский переключатель 37 выполн ет поочередное соединение с каналом 39 то канала 40, то канала 41 с выдержкой в крайних положени х по программе.

задаваемой блоком управлени , что обеспечивает установленное процентное смешивание элюентов с градиентом по времени.

фив.1

22

3 2

11 2J 2

Фи:е.2

фие.З

7 46 8 9 5 L L

Ц

«7 jf 50

фи.е.$

51 9 52 15

Фиг. 6

Фие.8

Claims (3)

1. НАСОС, содержащий корпус, подвижный рабочий цилиндр с подвижным и неподвижным плунжерами,образующими две камеры переменного объема, периодически сообщаемые между собой закрепленным на цилиндре распределительным устройством, имеющим переключающий элемент и каналы входа и выхода, приводное устройство для совместного и относительного возвратно-поступательного движения рабочего цилиндра и подвижного плунжера, включающее два профилированных кулачка, и два подпружиненных и установленных на направляющей передаточных звена с роликами для контакта с кулачками, первое из которых связано с подвижным плунжером и снабжено регулируемым упором для ограничения длины хода этого звена на ускоряющем участке профиля кулачка с приращением высоты подъема профиля на единицу угла поворота, превышающим приращенье высоты подъема профиля на рабочем участке, а второе связано с рабочим цилиндром, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, насос снабжен устройством для смешивания элюентов, расположенным перед входом в насос, выполненным в виде дополнительной ка меры переменного объема, образованной дополнительными цилиндром и плунжером, подключенной к входному каналу распределительного устройства насоса и имеющей средства распределения с электромагнитным управлением, причем дополнительный цилиндр закреплен на корпусе, а дополнительный плунжер установлен оппозитно подвижному плунжеру и связан с первым и передаточным звеном, корпус насоса выполнен из двух скрепленных стойками частей, направляющая передаточных звеньев выполнена в виде закрепленного на стойках стержня, а сами передаточные звенья выполнены в виде скоб, надетых на направляющий стержень.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, переключающий элемент распределитель- — ного устройства выполнен в виде плоского золотника, установленного с возможностью поджима к поверхности распределения при помощи рессоры и роли ка и снабженного кулисой, установленной с возможностью взаимодействия с корпусом и первым передаточным звеном для перемещения золотника относительно поверхности распределения.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что средство распределения устройства для смешивания элюентов перед входом в насос выполнено в виде плоского переключателя, имеющего на плоскости распределения замкнутый паз для периодического сообщения между собой распределительных каналов, выполненных на неподвижной плоскости.

1460404 А1

I

1 1460404 2