Ручной погружной объемный насос

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских.

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.01.74 (21) 1988903 06 (51) М. Кл. F 04В 47/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитат

Совета Мииистров СССР ло делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень М 13 (53) УДК 621.658(088.8) Дата опубликования описания 27.04.77 (72) Автор изобретения

Э. И. Шафферт

Манкентский завод сельскохозяйственного машиностроения (71) Заявитель (54) РУЧНОЙ ПОГРУЖНОЙ ОБЪЕМНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к области насосостроения и может применяться для подъема жидкостей из источников, подверженных поверхностному промерзанию, например для подъема воды пз колодцев.

Известны ручные погружные объемные насосы, например для подъема воды из колодцев, с размещенной в корпусе рабочей камерой, снабженной расположенным в верхней ее части вытеснителем с полым приводным штоком и нагнетательным клапаном, а в нижней части — всасывающим патрубком с клапаном и отверстиями для прохода жидкости в камеру из наклапанной полости (1).

Недостаток известных насосов заключается в том, что онп не могут быть применены па источниках, подверженных поверхностному промерзанию, так как после каждого цикла откачки в полом штоке оставшаяся вода замерзает.

Цель изобертения — обеспечение работоспособности насоса при эксплуатации источников, подверженных поверхностному промерзанию.

Поставленная цель достигается тем, что шток снабжен охватывающим его с зазором кожухом, установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно вытеснителя и связан с ним герметичным подвижным соединением, в штоке за нагнетательным клапаном и в упомянутом патрубке перед всасывающим выполнены дополнительные отверстия, сообщающие рабочую камеру, соответст5 венно с каналом в штоке и источником, а насос снабжен двумя подпружиненными уплотнительными муфтами, одна из которых установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения на штоке для перекрытия вы10 полненных в нем дополнительных отверстий в своем нижнем рабочем положении и открытия их в верхнем, нерабочем, а другая — с возможностью ограниченного осевого перемещения на всасывающем патрубке для перекры15 тия в своем среднем рабочем положении дополнительных отверстий, открытия последних в нижнем промежуточном положении и перекрытия основных и дополш1тельных отверстий в верхнем нерабочем положении, причем муф20 ты снабжены байонетными замками для фиксации каждой из нпх в упомянутых верхних положениях, соответственно, на штоке и на патрубке и взаимной фиксации муфт в нижней точке хода приводного штока. Кроме того, 25 упомянутый кожух снабжен системой воздухообмена с окружающей средой, выполненной, например, в виде Г-образных каналов с поплавковым клапаном в вертикальном участке каждого канала для сообщения упомянутого

30 зазора между штоком и кожухом с полостью

553359 между ледяной пробкой и поверхностью жидкости в колодце.

На фнг. 1 приведена конструктивная схема предложенного насоса; на фиг. 2 — схема системы воздухообмена; на фиг. 3 — насос в колодце, общий вид; на фиг. 4 — IO схемы, поясняющие взаимодействие эелментов насоса на различных стадиях его работы.

Шток 1 насоса связан с сильфоном 2, образующим рабочую камеру, в нижней части которой установлен всасывающий патрубок 3 с клапаном 4, а в верхней части — нагнетательный клапан 5, размещенный в выступающей в рабочую камеру части полого штока 1. Клапаны 4 и 5 перекрывают отверстия 6 для прохода жидкости в камеру. На конце полого штока 1, выступающем в рабочую камеру, и на всасывающем патрубке 4 размещены с возможностью относительного перемещения уплотнительные муфты 7 и 8, соответственно.

С муфтой 7 жестко связана перфорированная втулка 9, снабженная по концам байонетными замками 10 и 11, взаимодействующими с конусными фиксаторами 12 и 13, и имеющая концевой переключающий упор 14. Фиксатор

13 жестко связан с муфтой 8, которая снабжена байонетным замком 15, взаимодействующим с закрепленным на всасывающем патрубке 4 коническим фиксатором 16.

Шток 1 связан с сильфоном 2 с возможностью ограниченного относительного осевого перемещения между фиксатором 12 и ограничителем 17, причем между торцовой стенкой сильфона 2 и фиксатором 12 установлен упругий уплотнительный элемент 18. В полом штоке 1 и во всасывающем патрубке 3 выполнены дополнительные отверстия 19, 20 и 21 для прохода жидкости. Муфты 7 и 8, а также шток 1 снабжен возвратными пружинами 22, 23 и 24.

Сильфон 2 заключен в водозащитный кожух

25, который герметично связан с кожухом 26, охватывающим шток 1. В кожухе 26 выполнены Г-образные каналы 27, в которых установлены поплавковые клапаны 28. Насос устанавливается в водоисточнике 29 таким образом, чтобы свободная поверхность жидкости, на которой образуется ледовая пробка 30, располагалась на участке Г-образных каналов 27.

При возвратно-поступательном движении штока 1 происходит сжатие и растягивание сильфона 2, в результате чего периодически изменяется объем рабочей камеры, и жидкость откачивается из источника 29 через всасывающий 4 и нагнетательный 5 клапаны и полый шток 1 к потребителю. В этот период муфты 7 и 8 перекрывают соответствующие отверстия 19 и 21 для прохода жидкости, предупреждая ее переток, минуя клапаны 4 и 5.

По окончании цикла откачки жидкости последний ход штока 1 вниз совершают длиннее предыдущих рабочих до упора, преодолевая при этом дополнительное усилие сжатия пружин 24. При этом происходит замыкание байонетного замка 11 на фиксаторе 13 и сдвиг муфты 8 в нижнее положение, при котором открываются отверстия 21, сообщающие рабочую камеру с источником 29 (фиг. 4), а также замыкание байонетного замка 10 на фикса5 торе 12 и сдвиг муфты 7 в верхнее положение, при котором открываются отверстия 19, сообщающие полость штока 1 с рабочей камерой (фиг. 5). Шток 1 выдерживают в крайнем нижнем положении некоторое время, в тече10 ние которого жидкость сливается из полости штока 1 через отверстия 19 и 21 и рабочую камеру в источник 29. Уровень жидкости в полости штока 1 после слива из нее жидкости устанавливается таким же, как и в водоисточ 5 нике.

После этого шток 1 поднимают, и муфта 8 последовательно перекрывает отверстия 21 и

20, закрывая доступ жидкости из источника в рабочую камеру. При дальнейшем движении

20 штока 1 вверх происходит замыкание байонетного замка 15 на фиксаторе 16 (фиг. 6) и размыкание замка 15 на фиксаторе 16 (фиг. 6) и размыкание замка 11 (фиг. 7). Дальнейшее движение штока 1 вверх до упора приводит к

25 расширению рабочей камеры, в результате чего оставшаяся жидкость из полости штока 1 отсасывается в рабочую камеру, и размыканию замка IO, который взаимодействует при сжатии уплотнительного элемента 18 с верх30 ней стенкой сильфона 2. Под действием пружины 22 муфта 7 возвращается в исходное положение, при котором она перекрывает отверстия 19 (фпг. 8). В таком поло>кении насос может оставаться до следующего цикла

35 откачивания, так как в полости штока 1 жидкость, которая могла бы замерзнуть и образовать ледовую пробку, отсутствует. Кроме того, между рабочей камерой и атмосферой отсутствует циркуляция воздуха, что предупрежда

40 ет замерзание жидкости, находящейся в рабочей камере.

В начале нового цикла откачки шток 1 опускают несколько больше, чем при рабочем ходе, но не до упора. При этом переключающий

45 упор 14 размыкает замок 15 (фиг. 9), а при последующем подъеме штока пружина 23 возвращает муфту 8 в свое исходное среднее положение, при котором она перекрывает отверстия 21 (фиг. 10). Насос готов к осуществле50 нию откачки жидкости из водоисточника 29.

При откачпвании жидкости из водоисточнпка с малым дебитом уровень жидкости в нем может понизиться, что приводит к опасности

55 возникновения разрежения в полости под ледовой пробкой 30, В результате понижения давления ухудшаются условия всасывания, что может привести и к ухудшению КПД насоса, а также нарушается нормальный режим при60 тока жидкости к источнику, что может привести к интенсивному выносу песка, заиливанию и кольматизации водоприемной части насоса. В предложенном насосе эти отрицательные эффекты исключаются за счет того, что

65 при понижении уровня жидкости в водоистоЧ553359 нике 29 открывается по крайней мере один из поплавковых клапанов 28, расположенных непосредственно под ледовой пробкой 30, и атмосферный воздух поступает через канал 27 в полость между поверхностью жидкости н пробкой 30. При промерзании жидкости на большую глубину одни из Г-образных каналов

27 вмерзают в пробку 30, но их функции начинают выполнять другие клапаны 28 системы воздухообмена и давление над поверхностью жидкости в водоисточнике 29 неизменно остается равным атмосферному. Поплавковые клапаны 28 предупреждают в то же время попадание жидкости из водоисточника 29 в полости кожухов 25 и 26.

Формул а изобретения

1. Ручной погружной объемный насос, например, для подъема воды из колодцев, с размещенной в корпусе рабочей камерой, снабженной расположенным в верхней ее части вытеснителем с полым приводным штоком и нагнетательным клапаном, а в нижней части— всасывающим патрубком с клапаном и отверстиями для прохода жидкости в камеру из надклапанной полости, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работоспособности насоса при эксплуатации источников, подверженных поверхностному п ром ерзанию, шток снабжен охватывающим его с зазором кожухом, установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно вытеснптеля и связан с ним герметичным подвижным соединением, в штоке за нагнетательным клапаном и в упомянутом патрубкеперед всасывающим выполнены дополнительные отверстия, сообщающие рабочую камеру, соответственно с каналом в штоке и источником, а насос снабжен двумя подпружиненными уплотнительными муфтами, одна из которых установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения на штоке для перекрытия выполненных в нем дополнительных отверстий в своем нижнем рабочем положении и откры10 тия их в верхнем нерабочем, а другая — с возможностью ограниченного осевого перемещения на всасывающем патрубке для перекрытия в своем среднем рабочем положении дополнительных отверстий, открытия последних

15 в нижнем промежуточном положении и перекрытия основных и дополнительных отверстий в верхнем нерабочем положении, причем муфты снабжены байонетными замками для фиксации каждой из них в упомянутых верхних

20 положениях, соответственно, на штоке и на патрубке и взаимной фиксации муфт в нижней точке хода приводного штока.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, 25 что упомянутый кожух снабжен системой воздухообмена с окружающей средой, выполненной, например, в виде Г-образных каналов с поплавковым клапаном в вертикальном участке каждого канала для сообщения упомянуто30 ro зазора между штоком и кожухом с полостью между ледяной пробкой и поверхностью жидкости в колодце.

Источники информации, принятые во вни35 мание

Патент США 3270687, кл. 417 — 547, 1966, 553359

Х

Ig

Составитель В. Грузинов

Редактор В. Фельдман Техред И. Карандашова Корректор Т. Добровольская

Заказ 790/9 Изд. № 3 Тираж 878 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2