Поршневой насос с электромагнитным приводом

 

Изобретение позволяет повысить равномерность объемной подачи насоса с электромагнитным приводом. По торцам корпуса 1 расположены впускные и выпускные отверстия (О) 2,3. Система магнитных катушек 4 и якорь 5 установлены с образованием якорной полости 6, наполняемой перекачиваемой средой. Гильзы 8 и подпружиненный поршень 10 размещены в осевом 0 корпуса 1 с образованием рабочей камеры (К) 7. Поршень 10 установлен с возможностью возвратно-поступательного движения для выполнения рабочего и всасывающего ходов. К 7 имеет средства распределения для периодического сообщения с полостью 6, 0 2,3 и включает нагнетательный клапан с подпружиненным затвором 12. Клапан установлен между К 7 и полостью 6, к-рая сообщена с О 3. Средство распределения для сообщения К 7 с 0 2 выполнено в виде имеющего затвор 14 всасывающего клапана, выходное 0 2 к-рого сообщено с К 7. О 3 выполнено с возможностью открытия при рабочем ходе поршня 10. В конце хода всасывания демпфирующий элемент поршня 10 взаимодействует с торцом корпуса 1, что уменьшает и снижает вибрацию. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 04 В 17 /04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2i) 4011440/25-29 (22) 28.01 .86 (31) P 3504789,5 (32) 13.02.85 (33) ПЕ (46) 07.11.89,Бюл. М 41 (71) Вебасто-Верк В, Байер ГмбХ унд Ко (DE) (72) Петер Ваас, Бернхард Магулль, Вольфганг Боймль, Вольфганг Бек и Зигфрид Пигса (ВЕ) (53) 621 ° 653 (088,8) (56) Заявка ФРГ М 2315842, кл, F 04 В 17/04, 1984, (54) ПОРШНЕВОЙ НАСОС С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПРИВОДОМ (57) Изобретение позволяет повысить равномерность объемной подачи насоса. с электромагнитным приводом. По торцам корпуса 1 расположены впускные и выпускные отверстия (О) 2,3.

Система магнитных катушек 4 и якорь

5 установлены с образованием якорSU,» 1521285 А 5

2 ной полости б, наполняемой перекачиваемой средой. Гильзы 8 и подпружи— ненный поршень 1О размещены в осевом 0 корпуса 1 с образованием рабочей камеры (К) 7. Поршень 1 О установлен с возможностью возвратно-поступательного движения для выполнения рабочего и всасывающего ходов. К 7 имеет средства распределения для периодического сообщения с полостью

6, О 2,3 и включает нагнетательный клапан с подпружиненным затвором 12.

Клапан установлен между К 7 и полостью 6, к-рая сообщена с 0 3.

Средство распределения для сообщения К 7 с О 2 выполнено в виде имеющего затвор 14 всасывающего клапана, выходное О 2 к-рого сообщено с К 7.

О 3 выполнено с возможностью открытия при рабочем ходе поршня 10. В конце хода всасывания демпфирующий элемент поршня 1О взаимодействует с торцом корпуса 1, что уменьшает и снижает вибрацию. 12 з.п.ф-лы, 9 ил.

) 521285

)О

1I5

Изобретение относится к насосостроению, в частности к насосам с электромагнитным .приводом, Целью изобретения является повышение равномерности объемной подачи насоса, На фиг.l изображен поршневой насос, продольный разрез; на фиг.2— узел распределения насоса; на фиг.3— то же, вариант; на фиг.4 — поршневой насос, вариант, на фиг.5 — то же, предусматривающий использование пус" тотелого поршня; на фиг.б — узел распределения насоса с игольчатым затвором нагнетательного клапана; на

Фиг ° 7 — поршневой насос, предусматривающий применение шаровых затворов клапанов, на фиг. 8 — то же, предусматривающий размещение затвора клапана в полом поршне; на фиг.9— то же, предусматривающий выполнение байпасного канала между каналом подвода и рабочей камерой.

Поршневой насос с электромагнитным приводом содержит корпус 1 с расположенными по его торцам впускным 2 и выпускным 3 отверстиями, систему магнитных катушек 4 и якорь 5, уста-! новленные с образованием якорной полости б, наполняемой перекачиваемой средой, размещенные в осевом отверстии корпуса 1 с образованием рабочей камеры 7, гильзу 8 и подпружиненный 1 пружиной 9 поршень 10, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения для выполнения рабочего и всасывающего ходов, Рабочая камера 7 имеет средства распределения для периодического сообщения с якорной полостью 6, впускным 2 и выпускным 3 отверстиями, включающие нагнетательный клапан с нагруженным пружиной 11 затвором 1 2, всасывающий клапан с нагруженным пружиной IÇ затвором )4, Затвор 14 всасывающего клапана может быть расположен соосно поршню

)О (фиг.l — 6,8 и 9) или перпендикулярно оси поршня 10 (фиг. 3 и 7).

Затвор всасывающего клапана 14 может быть выполнен тарельчатым с коническим уплотнительным пояском )5 (фиг.! — 6)ипи шаровым (фиг.5,7 и 8), Затвор 12 нагнетательного клапана может быть выполнен тарельчатым с коническим уплотнительным пояском

16 {фиг,l — 3,5,8) игольчатым, {фиг, 4 и 6) или ша ров ым (фиг. 7 ) .

Нагнетательный клапан с затвором

12 установлен между рабочей камерой

7 и якорной полостью 6, которая сообщена с выпускным отверстием 3 корпуса 1, при этом выход

17 нагнетательного клапана и якорная полость 6 сообщены аксиальным каналом )8, который может быть выполнен в виде отверстия в теле корпуса (фиг. 1,3 и 9) или в виде кольцевого зазора между осевым отверстием 19 корпуса 1 и наружной поверхностью гильзы 8 (фиг ° 2).

Поршень ) 0 прикреплен к якорю 5 и имеет на торце, обращенном к вьг-;; пускному отверстию 3, демпфирующий элемент 20 из эластичного материала, аналогичный демпфирующий элемент 21 закреплен в корпусе 1 в зоне торца гильзы 8.

В показанном на фиг,4 варианте исполнения насоса, поршень 10 выполнен составным, из двух скрепленных час" тей, одна из которых„ обращенная к рабочей камере 7, выполнена пустотелой и во внутренней ее полости 22 размещен нагнетательный клапан с игольчатым затвором )2, - полость 22 составного поршня 10 сообщена с якорной полостью 6 при помощи радиальных каналов 23. Игольчатый затвор 12 снабжен продольными лысками 24 для прохода перекачиваемой среды, вытесняемой из рабочей камеры 7 при рабочем ходе поршня 10. В этом вариан-. те исполнения насоса выпускное отверстие 3 выполнено в штуцере 25, ввернутом в корпус 1 и зафиксирован-: ном гайкой 26, что позволяет перемещением штуцера 25 компенсировать погрешности изготовления и уорректировать, при необходимости, величину ходи поршня 10.

В показанном на фиг.5 варианте исполнения насоса поршень 10 выполнен пустотелым и в его полости 27 размещен затвор 12 нагнетательного . клапана, поршень 10 закреплен в якоре 5 с рбразованием камеры 28, служащей для размещения пружины ll u прохода жидкости. Камера 28 радиальными каналами 29 сообщена с якорной полостью 6. Демпфирующий элемент 20 в этом варианте исполнения закреплен на якоре 5, на его торце, обращенном к выпускному отверстию 3, Затвор 14 всасывающего клапана выполнен шаро- выл, 5 152

Ia фиг,6 показан вариант исполнения узла распределения к насосу, изображенному на фиг.5, при этом узел распределения выполняется аналогично варианту исполнения насоса, показанному на фиг. 4, т. е. затвор 1 2 нагнетательного клапана выполнен игольчатым с той разницей, что поршень )0 выполняется полностью пустотелым и соединяется с якорем 5 с образованием камеры 28 (фиг.5).

В показанном на фиг.7 варианте исполнения насоса, поршень IO также выполнен пустотелым, затвор 12 нагнетательного клапана выполнен шаровым и размещен в камере 28, образованной при соединении поршня 10 с якорем 5, В полости 27 поршня 10 установлен толкатель 30, при закрытом затворе 12 один конец толкателя контактирует с этим затвором, а другой выступает за торец поршня 10 в рабочей камере. При рабочем ходе поршня 10, после контакта торца толкателя 30 с демпфирующим элементом

21, толкатель 30 принудительно воздействует на затвор i 2, обеспечиваяоткрытие нагнетательного клапана до завершения рабочего. хода поршня

10, т.е. до взаимодействия торца поршня 10 с демпфирующим элементом

21, Затвор )4 всасывающего клапана выполнен шаровым и размещен в расточке 31 корпуса 1, выполненной перйендикулярно осевому отверстию 1 9 этого корпуса.

В показанном на фиг.8 варианте исполнения насоса, в отличие от варианта исполнения, изображенного на фиг.5, введен байпасный канал 32, сообщающий впускное отверстие 2 с рабочей камерой 7, выход 33 этого канала может перекрываться при рабочем ходе поршня °

Показанный на фиг. 9 вариант исполнения насоса, выполненного на базе насоса, изображенного на фиг. 1, отличается от последнего введением байпасного канала 32, выполненного так же, как в насосе, изображенном на фиг,8.

Поршневой насос с электромагнитным приводом работает следующим обра"

20

В вариантах исполнения насоса, показанных на фиг.5 и 8, при рабочем

40 ходе поршня 10 перекачиваемая жид,кость из рабочей камеры 7 через нагнетательный тарельчатый клапан 12, расположенный в полости 27 поршня 10, вытесняется. в камеру 28, откуда че45 рез радиальные каналы 29 жидкость поступает в якорную полость 6 и далее через выпускное отверстие 3 — к потребителю, причем при подходе поршня 10 к демпфирующему элементу 21 торец затвора 1 2 нагнетательного клапана, выступающий за торец поршня

10 в рабочую камеру 7, контактирует с демпфирующим элементом 21, обеспечивая максимальный подъем затвора

12 над седлом нагнетательного клапана в конце хода поршня 10, когда его скорость уменьшается.

В насосах, изображенных на фиг.8 и 9 и имеющих байпасный канал 32, зом.

При крайнем левом положении поршня 10 (предполагается, что рабочая . камера 7 и якорная полость 6 заполнены пепекачиваемой жидкостью), насос готов к выполнению также нагне1285 6 тания, осуществляемого возбуждением системы магнитных катушек 4, при котором в результате электромагнитного взаимодействия обмоток катушек 4 и якоря 5 поршень )О получает совместно с якорем 5 импульс движения, вправо, что приводит к уменьшению объема рабочей камеры 7 и вытеснению перекачиваемой жидкости из нее через нагнетательный клапан по аксиальному каналу 18 в якорную полость

6 и далее через выпускное отверстие

3 к потребителю, При движении поршня

10 цправо его торец, обращенный к демпфирующему элементу 21, постепенно перекрывает входное отверстие нагнетательного клапана, уменьшая его сечение, что ведет к уменьшению скорости движения поршня 10, так что при его контакте с демпфирующим элементом 21 эта скорость близка к нулевой. Указанным образом осуществ ляется рабочий ход поршня 1 0 в ва-. за рнантьк маппЗЗнанна насоса показанных на фиг. 1 — 3, 9.

В варианте исполнения насоса, показанном на фиг,4, при рабочем ходе поршня 10 перекачиваемая жидкость из

3p,рабочей камеры 7 через нагнетатель ный игольчатый клапан 12, расположенный в полости 22, вытесняется в эту

1 полость и далее через радиальные кана" лы 23 - в якорную полость 6, и далее через выпускное отверстие 3- потребите35

ЛЮ з

1521285 начало такта нагнетания при рабочем ходе поршня 10 начинается лишь после того, как кромка поршня 1 0 пол-. ностью перекроет выход 33 этого канала в рабочую камеру 7.

По завершении такта нагнетания снимается напряжение с системы магнитных катушек 4 и поршень 10 под действием усилия пружины 9 начинает, движение в крайнее левое положение, что ведет к увеличению объема рабочей камеры 7, открытию затвора 14 всасывающего клапана и заполнению рабочей камеры 7 перекачиваемой средой, происходит такт всасывания, В конце хода всасывания демпфирующий элемент 20 поршня 10 взаимодействует с торцом. корпуса 1 в виде расположения выпускного отверстия 3, что уменьшает шум и снижает вибрацию, свойственную насосам с электромагнитным приводом.

Ф ормула изобретения

1 . Поршневой насос с электромагнитным приводом, содержащий корпус с расположенными по его торцам впускным и выпускным отверстиями, систему магнитных катушек и якорь, установ ленные с образованием якорной полос" ти, наполняемой перекачиваемой средой, размещенные в осевом отверстии корпуса с образованием рабочей каме - - — — 35, ры гильза и подпружиненный поршень, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения для выполнения рабочего и всасывающего ходов, причем рабочая камера имеет средства распределения для периоди..": ческого сообщения с якорной полостью, впускным и выпускным отверстиями и включает нагнетательный клапан с подпружиненным затвоРом, о т л и — 45 ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения равномерности объемной подачи, нагнетательный клапан установлен между рабочей камерой и якорной полостью, которая сообщена с выпускным отверстием, а средство

50 распределения для сообщения рабочей камеры с впускным отверстием выполнено в виде имеющего затвор--всасывающего клапана, выходное отверстие которого сообщено с рабочей камерой, причем выпускное отверстие корпуса выполнено с возможностью открытия ири рабочем ходе поршня.

2. Насос по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что выходное отверстие всасывающего клапана расположено в зоне подхода поршня к верхней мертвой точке его движения.

3. Насос по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что затвор всасывающего клапана расположен соосно поршню.

4. Насос по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что затвор всасы/ вающего клапана расположен перпендикулярно оси поршня.

5, Насос по п.4, о т л и ч а юшийся тем, что выходное отверстие всасывающего клапана расположено с обеспечением возможности его перекрытия поршнем при подходе поршня к верхней мертвой точке

6, Насос по пя.1-5, о т л и ч а ющ и й.с я- — тем, что затвор всасывающего клапана подпружинен, выполнен тарельчатым и расположен в выходном отверстии клапана при его закрытом положении, 7. Насос по пп.l 6, о т л и ч а юшийся тем, что затвор нагнетательного клапана выполнен тарельчатым с коническим уплотнительным пояском.

8. Насос по пп.l-б, о т л и ч а юшийся тем, что затвор нагнетательного клапана выполнен игольчатым.

9. Насос по пп.1-8, о т л и ч а юшийся тем, что выход нагнетательного клапана и якорная полость сообщены аксиальным каналом.

10, Насос по п.9, о т л и ч а юшийся тем, что аксиальный ка нал выполнен в виде по меньшей мере одного аксиального отверстия в корпусе.

11. Насос по пп.9 и 10, о т л ич а ю шийся тем, что затвор нагнетательного клапана установлен перпендикулярно затвору всасывающего клапана.

12, Насос по пп.9-11, о т л и— ч а ю шийся тем, что затвор нагнетательного клапана размещен соосно поршню, 13. Насос по п,9, о т л и ч а юшийся тем, что аксиальный KclHBJI выполнен в виде кольцевого зазора между осевым отверстием корпуса и наружной поверхностью гипьзы поршня, 1521285

1521285

)52)285! 52! 285

Составитель В,Чашкин

Редактор Л,Гратилло Техред А.Кравчук Корректор O.Кравцова

Заказ 677!/58 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101