Двухдиафрагменный насос с пневмоприводом

Авторы патента:

F04B7/00 - Поршневые машины или насосы с принудительным приводом клапанов (со звездообразным или веерообразным расположением цилиндров F04B 1/04; с осями цилиндров соосными, параллельными или наклонными к оси рабочего вала F04B 1/12)

Владельцы патента RU 2543372:

ИЛЛИНОЙС ТУЛ ВОРКС ИНК. (US)

Изобретение относится к механизмам переключения для двухдиафрагменных насосов с пневмоприводом. Содержит вал (21), установленный с возможностью скольжения в отверстиях (22) в противоположных поверхностях сдвоенных диафрагменных камер (23). В центре вала (21) между двумя диафрагменными камерами (23) выполнена кольцеобразная выемка (24), в которой расположен рычаг (25), продолжающийся от U-образного каркаса (26). U-образный каркас (26) шарнирно установлен наверху клапанной пластины (27), которая включает отверстия (28). Компонент (29) закрытия клапана размещается напротив поверхности клапанной пластины (27). Он выполнен с возможностью скользить поперечно этой поверхности, выборочно преграждая множественные отверстия (28). Компонент (29) закрытия клапана удерживается в рабочем положении проволочным толкателем (30), шарнирно установленным в щелях (31), обеспеченных параллельно продолжению U-образного каркаса (26). Линейные пружины (32) растяжения соединяют шарнирный проволочный толкатель (30) с U-образным каркасом (26). Пружины (32) смещают положение компонента (29) закрытия клапана напротив клапанной пластины (27) в нецентральное положение. Обеспечивается высокая надежность. 10 з.п.ф-лы, 5ил.

Настоящее изобретение относится к диафрагменным насосам и, в частности, к двухдиафрагменным насосам с пневмоприводом.

Известны двухдиафрагменные насосы с пневмоприводом. Такие насосы обычно используются в устройствах распыления краски. Обычно эти насосы содержат сдвоенные регуляторы воздуха, которые независимо управляют давлениями в насосе и пистолете-распылителе, плюс выпускной фильтр текучей среды/узел сброса давления перепуска вместе с фильтруемым впуском для обеспечения чистой и фильтрованной текучей среды в пистолете-распылителе. Содержимое контейнера с материалом текучей среды может постоянно пополняться при работе насоса, обеспечивая использование всего материала распыления без утечек, тем самым минимизируя продолжительность и облегчая выполнение операции быстрой и простой смены цвета.

Конструкция известного в уровне техники клапана проиллюстрирована и дополнительно описана ниже со ссылкой на Фиг.1.

В этой известной в уровне техники конструкции переключение насоса достигается с помощью тарельчатых клапанов, которые поочередно функционируют с помощью прокладки, расположенной на внутренней области сдвоенных диафрагм. При работе тарельчатый клапан выполнен с возможностью выполнять изменение положения регулировочного клапана, менять направление насоса повышением давления во внутренних диафрагменных камерах и откачиванием их поочередно.

Конструкция известного уровня техники считается наиболее эффективной; однако авторы установили определенные области для улучшения. Например, изменения в технологических допусках могут вызывать уплотнения, создающие избыточное трение в клапане, которое может вызывать нежелательное позиционирование середины хода, останавливая работу насоса. В этой ситуации становится необходимо перезапускать насос. Перезапуск требует ручного вмешательства и, вследствие этого, простоя насоса.

Настоящее изобретение обеспечивает новый и альтернативный механизм для выполнения переключения насоса. Предложенный механизм обеспечивает эффективный и более надежный насос без компромисса в отношении изготовления и соответствующих расходов.

В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается двухдиафрагменный насос с пневмоприводом, включающий сдвоенную пару диафрагменных камер и механизм переключения, выполненный с возможностью поочередного повышения давления в двух диафрагменных камерах и откачивания их, причем механизм переключения содержит вал, установленный с возможностью скольжения в выровненных отверстиях в противоположных поверхностях сдвоенных диафрагменных камер, средство для приведения в движение вала для аксиального перемещения в переднем и обратном направлениях, клапан, содержащий неподвижную клапанную пластину, имеющую множество отверстий в сообщении по текучей среде со сдвоенными диафрагменными камерами, а также компонент закрытия клапана, установленный с возможностью скольжения относительно неподвижной клапанной пластины для выборочного закрытия одного или более отверстий, и рычаг, шарнирно установленный относительно клапана и зацепляющийся с валом, причем неподвижная клапанная пластина шарнирно соединена с рычагом и упругим средством смещения, связанным с шарнирным соединением для смещения положения компонента закрытия клапана от центра клапанной пластины.

При использовании вал приводится в движение аксиально. Когда вал перемещается, он удерживает рычаг, заставляющий его поворачиваться вокруг точки поворота смежно с клапаном, тем самым толкая компонент закрытия клапана вдоль клапанной пластины. Упругое средство смещения обеспечивает непрерывный плотный контакт между клапанной пластиной и компонентом закрытия клапана. Когда компонент закрытия клапана перемещается поперечно клапанной пластине, он открывает отверстия, сообщающиеся с одной из сдвоенных диафрагм, и закрывает отверстия, сообщающиеся с другой диафрагмой. Обратное перемещение вала приводит к обратному процессу. Таким образом, механизм переключает повышение давления и откачивание между диафрагмами, изменяя направление насоса.

В предпочтительном варианте выполнения рычаг содержит по существу U-образный каркас, шарнирно закрепленный на двух противоположных поверхностях клапанной пластины, и щели, обеспеченные параллельно продолжениям каркаса, шарнир, принятый в щели и соединяющийся с парой линейных пружин растяжения, которые, в свою очередь, крепятся к каркасу смежно точкам поворота.

Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно позволяет обеспечивать без затруднений заменяемый модуль, который может быть установлен или удален из насоса для поддержания или ремонта без необходимости разборки каких-либо ответственных компонентов насоса. В соответствии с аспектом изобретения такой модуль обеспечивается независимо от насоса.

Далее описываются конструкция известного уровня техники и вариант выполнения изобретения.

Фиг.1 показывает двухдиафрагменный насос, использующий тарельчатые клапаны, который известен из известного уровня техники и кратко описан выше;

Фиг.2 показывает вид в разрезе одного варианта с клапаном в первом положении;

Фиг.3 показывает вид в разрезе варианта выполнения с клапаном во втором положении;

Фиг.4 показывает альтернативный вид в разрезе варианта выполнения согласно Фиг.2 и 3;

Фиг.5 показывает подробнее механизм переключения варианта выполнения согласно Фиг.2-4.

Как видно на Фиг.1, известный в уровне техники насос включает пару тарельчатых клапанов (1), причем каждый направленно управляет повышением давления и откачиванием одной из сдвоенной пары диафрагм (2). Диафрагмы связываются с установленным с возможностью скольжения валом (3), выполненным с возможностью перемещения аксиально в переднем и обратном направлении, когда диафрагмы (2) раздуваются и сдуваются. Прокладка (4), расположенная между диафрагмами (2), поочередно действует на тарельчатые клапаны (1).

При работе каждый тарельчатый клапан (1) обеспечивает пневматический сигнал внешней стороне поршня (5). Это заставляет регулировочный клапан (6) изменять положение и менять направление насоса повышением давления и откачиванием внутренней диафрагменной камеры (7), с которой связан тарельчатый клапан (1). Когда тарельчатые клапаны (1) работают поочередно, диафрагменные камеры (7) поочередно подвергаются давлению и откачиваются.

Сигнал, созданный тарельчатыми клапанами (1), присутствует только, когда они вдавливаются, причем воздух, действующий на поршень (5), откачивается с помощью зазора между концевой крышкой (8) и пальцем (9) после того, как тарельчатый клапан (1) закрывается.

Как обсуждается выше, изменение допусков может заставлять уплотнение (10) создавать избыточное трение в регулировочном клапане (6), которое может вызывать размещение регулировочного клапана (6) на середине хода, и заставлять насос останавливаться. Он может быть перезапущен с помощью ручного вмешательства, используя палец (9).

Фиг.2 показывает первый вид варианта выполнения насоса в соответствии с изобретением. Данная фигура показывает лишь деталь нового механизма переключения насоса. Другие признаки насоса известны из известного уровня техники.

Механизм переключения содержит вал (21), установленный с возможностью скольжения в выровненных отверстиях (22) в противоположных поверхностях сдвоенных диафрагменных камер (23). В центре вала (21) между двумя диафрагменными камерами (23) обеспечена кольцеобразная выемка (24,) в которой располагается рычаг (25), продолжающийся от U-образного каркаса (26). U-образный каркас (26) шарнирно установлен посредством точки поворота (см. на Фиг.5 позицию (34)) наверху клапанной пластины (27), которая включает множественные отверстия (28). Компонент (29) закрытия клапана размещается напротив поверхности клапанной пластины (27), причем он выполнен с возможностью скользить поперечно этой поверхности, выборочно преграждая множественные отверстия (28).

Компонент (29) закрытия клапана удерживается в рабочем положении проволочным толкателем или крепежным элементом (30) с подобной проволочной формой, шарнирно установленным в щелях (31), обеспеченных параллельно продолжению U-образного каркаса (26). Линейные пружины (32) растяжения соединяют шарнирный проволочный толкатель (30) с U-образным каркасом (26) смежно точке поворота. Пружины (32) смещают положение компонента (29) закрытия клапана напротив клапанной пластины (27) в нецентральное положение.

Фиг.3 показывает вариант выполнения согласно Фиг.2 после того, как произошло переключение насоса. Как может быть видно, вал (21) перемещается аксиально в направлении от левой к правой диафрагменной камере (23). Перемещение вала (21) заставляет выемку (24) тянуть рычаг (25), вызывая вращение U-образного каркаса (26) вокруг точки поворота и, в результате, скольжение компонента (29) закрытия клапана поперечно клапанной пластине (27), открывая отверстия (28) слева фигуры и закрывая отверстия (28) справа фигуры. Это приводит к откачиванию камеры (23) справа фигуры и повышению давления в камере (23) слева фигуры.

Фиг.4 показывает вариант выполнения согласно Фиг.2 и 3, на котором лучше проиллюстрированы компонент (29) закрытия клапана, проволочный толкатель (30), U-образный каркас (26) и пружины (32).

Фиг.5 обеспечивает увеличенный вид компонентов, описанных на Фиг.4, в другой перспективе. Как может быть видно, проволочный толкатель (30) надежно расположен в щели (33), обеспеченной сзади компонента (29) закрытия клапана, чтобы, тем самым, удерживать компонент напротив клапанной пластины (27).

1. Двухдиафрагменный насос с пневмоприводом, включающий сдвоенную пару диафрагменных камер и механизм переключения, выполненный с возможностью поочередного повышения давления и откачивания двух диафрагменных камер (23), причем механизм переключения содержит вал (21), установленный с возможностью скольжения в соосно расположенных отверстиях (22) в противоположных поверхностях сдвоенных диафрагменных камер (23), средство для приведения в движение вала (21) для аксиального перемещения в переднем и обратном направлениях, клапан, содержащий неподвижную клапанную пластину (27), имеющую множество отверстий (28), находящихся в сообщении по текучей среде со сдвоенными диафрагменными камерами (23), а также компонент (29) закрытия клапана, установленный с возможностью скольжения относительно неподвижной клапанной пластины (27) для выборочного закрытия одного или более отверстий (28), и рычаг (25), шарнирно установленный относительно клапана и зацепляющийся с валом (21), причем неподвижная клапанная пластина (27) шарнирно соединена с рычагом (25) и упругим средством смещения (32), связанным с этим шарнирным соединением для смещения положения компонента (29) закрытия клапана от центра (27) клапанной пластины, отличающийся тем, что рычаг (25) содержит по существу U-образный каркас (26), шарнирно установленный относительно двух противоположных поверхностей клапанной пластины (27), и щели (31), выполненные в параллельных продолжениях каркаса (26), причем в щели (31) вставлен шарнир, который соединяется с парой линейных пружин растяжения (32), которые, в свою очередь, крепятся к каркасу (26) смежно его точке поворота.

2. Двухдиафрагменный насос с пневмоприводом по п.1, отличающийся тем, что U-образный каркас (26) устанавливается на двух противоположных поверхностях.

3. Двухдиафрагменный насос с пневмоприводом по п.1 или 2, отличающийся тем, что механизм переключения выполнен как автономный и заменяемый модуль.

Изобретение относится к способу транспортировки пастообразных масс с помощью насосного устройства, которое имеет поршневой насос, содержащий по меньшей мере два цилиндра, каждый из которых имеет поршень.

Объемный насос с приводным механизмом // 2432495

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано там, где требуется обеспечение выпуска точно определенного количества жидкости. .

Устройство для перемещения подвижных объектов поршневого типа // 2251522

Способ перекачивания текучей среды и насосный блок // 2075646

Вибронасос для глубоких скважин // 1622622

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к технике и технологии подъема жидкости из скважины. .

Аксиально-поршневой компрессор // 1335728

Изобретение относится к комлрессоростроению и позволяет повысить надежность компрессора. .

Погружной инерционный насос // 1021814

Вибрационный насос // 623988

Роторно-поршневой насос // 427161

Управляемый всасывающий клапан поршневогонасоса // 276737

Способ работы компрессора объемного действия // 2551253

Изобретение относится к области компрессоров объемного действия и может быть использовано для повышения их экономичности и быстроходности. Способ заключается в циклическом попеременном уменьшении и увеличении объема рабочей камеры за счет движения в ней рабочего органа. При увеличении объема рабочая камера соединяется с источником, а при уменьшении - с потребителем рабочей газообразной среды с помощью самодействующих всасывающих и нагнетательных клапанов, имеющих подвижные запорные элементы. В течение произвольно выбранного цикла производят измерение отрезка времени от момента прохождения рабочим органом выбранной контрольной точки до момента начала открытия и(или) закрытия клапана tOP. После чего в течение произвольно выбранного числа рабочих циклов производят принудительное открытие и(или) закрытие клапана через промежуток времени t0t от момента прохождения рабочим органом выбранной контрольной точки, определяемый формулой: t0t=tOP-tIN-tEL, где tOP - промежуток времени от момента прохода рабочего органа контрольной точки до момента начала открытия и(или) закрытия клапана под действием перепада давления на запорном элементе, измеряется в произвольно взятом цикле; tEL - время срабатывания механизма принудительного открытия и(или) закрытия клапана; tIN - время запаздывания открытия и(или) закрытия клапана, определяемое силами инерции, действующими на запорный элемент. Описанный способ позволяет организовать близкое к идеальному открытие и закрытие клапанов, практически избавиться от колебаний их запорных элементов, что снижает потери механической работы цикла в процессах всасывания и нагнетания. 2 ил.

Способ использования эффекта импульсного наддува, устройство для осуществления этого способа и способ модификации установки с поршневым компрессором // 2607442

Изобретение относится к установкам, использующим поршневые компрессоры в нефтегазовой промышленности, в частности, для конструктивного использования пульсаций давления. Устройство содержит устройство для циркуляции газа и регулятор. В устройстве для циркуляции газа имеется канал, по которому газ циркулирует между поршневым компрессором и ресивером, служащим в качестве демпфера, отделяющего поршневой компрессор от установки. Устройство для циркуляции газа выполнено таким образом, что его частота резонанса по существу равна частоте выполнения циклов сжатия в поршневом компрессоре. Регулятор выполнен с возможностью управления временем переключения клапана, расположенного между поршневым компрессором и устройством для циркуляции газа. Обеспечивается повышение объемного коэффициента полезного действия поршневого компрессора. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Устройства и способы приведения в действие клапанов // 2611534

Изобретение относится к устройствам и способам преодоления технических проблем в приводных клапанах поршневых компрессоров, используемых в нефтяной и газовой промышленности. Клапанный узел содержит исполнительный механизм 510, вал 520, буртик 550 и упорную втулку 560. Исполнительный механизм 510 выполнен с возможностью создания перемещения. Вал 520 выполнен с возможностью передачи поворотного движения, вызванного указанным перемещением, и прохождения во внутрь корпуса 540 поршневого компрессора. Буртик 550 расположен вблизи того места, в котором вал 520 проходит во внутрь корпуса 540 компрессора. Упорная втулка 560 расположена между буртиком 550 и корпусом 540 компрессора. Поворотное движение приводит в действие закрывающий элемент 530 клапана внутри корпуса 540 компрессора. Изобретение позволяет уменьшить силу, необходимую для приведения в действие клапанов в поршневых компрессорах. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

Поворотные клапаны с уплотнительными профилями между статором и ротором и связанные с ними способы // 2616144

Изобретение касается поршневых компрессоров, используемых в нефтяной и газовой промышленности, имеющих приводные поворотные клапаны с уплотнительными профилями между ротором и статором. Приводной поворотный клапан 500 содержит статор с отверстием и ротор с отверстием. Либо ротор, либо статор имеет уплотнительный профиль, выступающий из поверхности ротора или статора к границе раздела между ними. Уплотнительный профиль окружает соответствующее одно отверстие - либо ротора, либо статора. Увеличивается площадь проходного сечения потока, обеспечивая повышенный коэффициент полезного действия компрессора, путем улучшения фазы всасывания и/или нагнетания. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство и способ приведения в действие клапанов // 2618363

Изобретение относится к устройствам и способам приведения в действие клапанов, используемых в поршневых компрессорах, в нефтяной и газовой промышленности. Клапанный узел 400 содержит исполнительный механизм 410, выполненный с возможностью обеспечения перемещения. Вал 430 выполнен с возможностью передачи указанного перемещения от исполнительного механизма к закрывающему элементу клапана поршневого компрессора. Механизм передачи перемещения соединен с валом и выполнен с возможностью увеличения указанного перемещения и/или силы, связанной с перемещением, создаваемым исполнительным механизмом, для приведения в действие закрывающего элемента клапана. Увеличивается перемещение и/или сила, связанная с перемещением исполнительного механизма для привода клапана. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Поршневой насос // 2620926

Изобретение относится к области насосостроения для применения преимущественно в медицинской технике. Поршневой насос 10 для перекачки текучей среды содержит по меньшей мере один цилиндр 11; 11' с поршнем 16; 16', перемещающийся 11; 11' с помощью привода. Каждый цилиндр 11; 11' имеет на торцевой поверхности установочный фланец 14; 15 по меньшей мере с одним отверстием 30; 31; 32; 33 цилиндра и камеру 23; 23' с переменным объемом между каждым поршнем 16; 16' и установочным фланцем 14; 15. Насос 10 имеет впускной порт 12 и выпускной порт 13 для подвода и вывода текучей среды. Поворачивающийся диск 20 клапана расположен на стороне установочного фланца 14; 15. Диск клапана опирается на соответствующий установочный фланец 14; 15. Впускной порт 12 и/или выпускной порт 13 прикреплен по меньшей мере к одному установочному фланцу 14; 15. Установочный фланец 14; 15 имеет по меньшей мере один проход 34; 35 в зоне впускного 12 и выпускного 13 портов, через который текучая среда проходит между впускным 12 и/или выпускным 13 портами и другой стороной установочного фланца 14; 15. Диск 20 клапана имеет средство подачи текучей среды, с помощью которого при повороте диска 20 клапана между двумя угловыми положениями, в каждом положении по меньшей мере одно отверстие 30; 31; 32; 33 цилиндра соединяется с проходом 34; 35 впускного и/или выпускного порта 12; 13. Уменьшены габариты, упрощена эксплуатация. 14 з.п. ф-лы, 20 ил.