Водокольцевой вакуумный насос

 

Изобретение относится к механическим вакуумным насосам и может быть использовано для создания вакуума в доильных установках. В водокольцевом вакуумном насосе, включающем жесткий корпус эллиптической формы, неподвижную ступицу с расположенными в ней всасывающими и нагнетательными полостями, рабочее колесо, на наружной поверхности корпуса с обоих концов большой оси эллипса установлены цилиндры с поршнями, подпружиненными с наружной и внутренней поверхности, разделяющими их на полости. Полости, расположенные с внутренней поверхности поршня, соединены каналами с полостями всасывания ступицы, полости, расположенные с наружной поверхности поршня, соединены с атмосферой. Внутри корпуса, перпендикулярно большой оси эллипса симметрично установлены две упругие пластины, соединенные штоками с поршнями цилиндров. Снижаются энергозатраты на процесс образования вакуума за счет автоматического регулирования подачи насоса в зависимости от расхода воздуха. 1 ил.

Изобретение относится к механическим вакуумным насосам и может быть использовано для создания вакуума в доильных установках.

Известен водокольцевой вакуумный насос, включающий рабочее колесо, всасывающую и нагнетательную полости (Фролов Е.С. и др. Механические вакуумные насосы. М. : Машиностроение, 1989 г., стр. 166, рис. 106а). Недостатками данного насоса является низкий к.п.д. и повышенный расход энергии.

Наиболее близким по своей технической сущности является водокольцевой вакуумный насос, включающий жесткий корпус эллиптической формы, неподвижную ступицу с расположенными в ней всасывающей и нагнетательной полостями, рабочее колесо (Фролов Е.С. и др. Механические вакуумные насосы. М.: Машиностроение, 1989 г. , стр. 166, рис. 106б). Недостатками данного насоса является повышенный расход энергии и отсутствие регулирование подачи насоса в зависимости от расхода воздуха (числа потребителей).

Задачей настоящего изобретения является снижение энергозатрат на процесс образования вакуума за счет автоматического регулирования подачи насоса в зависимости от расхода воздуха.

Задача решается тем, что в водокольцевом вакуумном насосе, включающем жесткий корпус эллиптической формы, неподвижную ступицу с расположенными в ней всасывающими и нагнетательными полостями, рабочее колесо, на наружной поверхности корпуса, с обоих концов большой оси эллипса установлены цилиндры с поршнями, подпружиненными с наружной и внутренней поверхности, разделяющие их на полости, при этом полости, расположенные с внутренней поверхности поршня, соединены каналами с полостями всасывания ступицы, полости, расположенные с наружной поверхности поршня, соединены с атмосферой, а внутри корпуса, перпендикулярно большой оси эллипса симметрично установлены две упругие пластины, соединенные штоками с поршнями цилиндров.

На чертеже показана общая схема устройства.

Водокольцевой вакуумный насос состоит из жесткого эллиптического корпуса 1, в котором на неподвижной ступице 2 расположено рабочее колесо 3, а внутри ступицы - всасывающие полости 4 с окнами 5 и нагнетательные полости 6 с окнами 7. Внутри корпуса 1 перпендикулярно оси эллипса симметрично установлены упругие пластины 8. На наружной поверхности корпуса 1 с обоих концов большой оси эллипса установлены цилиндры 9 с поршнями 10, которые соединены штоками 11 с упругими пластинами 8. Поршни 10 со стороны их наружной поверхности образуют полости 12, соединенные с атмосферой отверстием 13 гайки 14, и нагружены пружинами 15, а со стороны внутренней поверхности - полости 16, соединенные каналами 17 с полостями всасывания ступицы 4, и нагружены пружинами 18. Рабочее колесо 3 состоит из лопаток 19.

Насос работает следующим образом.

Перед пуском рабочую жидкость (воду) заливают до оси ступицы, которая при вращении рабочего колеса 3 отбрасывается лопатками 19 к стенке корпуса 1, образуя водяное кольцо эллиптической формы. В направлении вращения рабочего колеса от малой до большой полуоси эллипса объем межлопаточного пространства увеличивается и в него через окна 5 всасывающих полостей 4 поступает откачиваемый газ, а от большой до малой полуоси эллипса объем межлопаточного пространства уменьшается, газ в нем сжимается и, доходя до окон 7, выталкивается в нагнетательные полости 6.

За один оборот рабочего колеса происходит два цикла всасывания.

При работе с большим необходимым расходом воздуха упругие пластины 8 прижаты к корпусу 1 насоса, вакуумный насос работает с максимальной подачей.

При отключении части нагрузки (снижении количества потребителей) величина вакуума в полости разрежения 14 возрастает. Усилие на поршень 10, создаваемое пружиной 12, упругой пластиной 8 и перепадом давлений между полостями 12 и 16, превышает усилие пружины 18, перемещая поршень 10, шток 11 и упругую пластину 8 к ступице 2 колеса, уменьшая эксцентриситет внутренней поверхности водяного кольца и подачу насоса до необходимой величины. Усилие пружины 15 регулируется гайкой 14.

Таким образом, происходит автоматическое регулирование подачи насоса в зависимости от расхода воздуха (числа потребителей), что позволяет снизить энергозатраты на процесс образования вакуума.

Формула изобретения

Водокольцевой вакуумный насос, включающий жесткий корпус эллиптической формы, неподвижную ступицу с расположенными в ней всасывающими и нагнетательными полостями, рабочее колесо, отличающийся тем, что на наружной поверхности корпуса, с обоих концов большой оси эллипса установлены цилиндры с поршнями, подпружиненными с наружной и внутренней поверхностей, разделяющими их на полости, при этом полости, расположенные с внутренней поверхности поршня, соединены каналами с полостями всасывания ступицы, полости, расположенные с наружной поверхности поршня, соединены с атмосферой, а внутри корпуса, перпендикулярно большой оси эллипса, симметрично установлены две упругие пластины, соединенные штоками с поршнями цилиндров.

РИСУНКИ

Рисунок 1