RU2035620C1

RU2035620C1 - Diaphragm pump

Info

Publication number: RU2035620C1
Authority: RU
Inventors: Герман Павлович Тярасов
Original assignee: Герман Павлович Тярасов
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: pump engineering. SUBSTANCE: two interconnected diaphragms are made up as two corrugated sheets coated with rubber. The hydraulic drive for the diaphragms is constructed as a eccentric-washer hydraulic pulsator provided with two opposite spaces for driving the diaphragms. The hydraulic distributor is constructed as a tie, cylindrical pins of the tie being provided with spring-loaded valves. The diaphragms are corrugated in the radial direction. Radial slots, which are extended over the half of the length of the corrugations, are made in the sheets of the diaphragm. EFFECT: enhanced efficiency. 7 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано для перекачки, в частности, загрязненных жидкостей под большим давлением. The invention relates to hydraulic engineering and can be used for pumping, in particular, contaminated liquids under high pressure.

Известен мембранный насос, содержащий корпус, две взаимосвязанные мембраны, выполненные из двух гофрированных, покрытых резиной листов, всасывающие и нагнетательные клапаны, гидропривод мембраны в виде гидропульсатора и орган управления деформацией мембран [1]
Этот насос, имеющий мембрану с тангенциальной (окружной) гофрировкой и сложной системой управления деформацией мембраны, обладает громоздкостью конструкции перекачной части и ненадежностью в условиях работы с загрязненными жидкостями.A known membrane pump containing a housing, two interconnected membranes made of two corrugated, rubber-coated sheets, suction and pressure valves, a hydraulic actuator in the form of a hydro-pulsator and a membrane deformation control member [1]
This pump, having a membrane with tangential (circumferential) corrugation and a complex control system for the deformation of the membrane, is cumbersome in the design of the transfer part and unreliable in working with contaminated liquids.

Целью изобретения является повышение надежности перекачной части насоса, упрощение его конструкции и уменьшение габаритов. The aim of the invention is to increase the reliability of the pumping part of the pump, simplifying its design and reducing the size.

Цель достигается тем, что гидропульсатор выполнен эксцентрико-шайбовым, имеющим две противоположные полости для привода мембран, гидрораспределитель выполнен в виде тяги, на цилиндрических шейках которой размещены подпружиненные клапаны, при этом мембраны гофрированы в радиальном направлении. На листах мембраны выполнены радиальные прорези на половине длины гофр. The goal is achieved in that the hydraulic pulsator is made with an eccentric washer, having two opposite cavities for driving the membranes, the hydraulic valve is made in the form of a rod, on the cylindrical necks of which spring-loaded valves are placed, while the membranes are corrugated in the radial direction. Radial slots are made on the membrane sheets at half the length of the corrugations.

Во втором варианте перекачной части между мембранами образована тороидальная полость, внутри которой размещен ограничитель деформации стенок мембран, а орган управления деформацией мембран выполнен в виде золотника. Тороидная полость мембран сообщена с гидроприводной полостью. Ограничитель деформации стенок мембран выполнен или в виде жесткого тороидного кольца или в виде тороидной пружины. Для удаления воздуха тороидная полость сообщена радиальными канавками с дренажем. In the second version of the transfer part, a toroidal cavity is formed between the membranes, inside of which there is a limiter for deformation of the walls of the membranes, and the control element for the deformation of the membranes is made in the form of a valve. The toroidal cavity of the membranes is in communication with the hydraulic drive cavity. The limiter of the deformation of the walls of the membranes is made either in the form of a rigid toroidal ring or in the form of a toroidal spring. To remove air, the toroid cavity is communicated by radial grooves with drainage.

На фиг.1 дан первый вариант насоса, вертикальный разрез; на фиг.2 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.3 изображена мембрана; на фиг.4 гофрированная мембрана, вид сбоку; на фиг.5 второй вариант насоса, вертикальный разрез; на фиг.6 разрез В-В на фиг.5. Figure 1 shows the first version of the pump, a vertical section; figure 2 section BB in figure 1; figure 3 shows the membrane; figure 4 corrugated membrane, side view; figure 5 is a second version of the pump, a vertical section; Fig.6 section BB in Fig.5.

Насос содержит корпус 11, две взаимосвязанные мембраны 2, выполненные из двух гофрированных покрытых резиной 3 листов, всасывающие 4 и нагнетательные 5 клапаны. Гидропривод мембран 2 выполнен в виде эксцентрико-шайбового гидропульсатора 6, имеющего две противоположные полости для привода мембран. Гидрораспределитель выполнен в виде тяги 7, на цилиндрических шейках 8 которой размещены клапаны 9 с пружиной 10. Мембраны 2 гофрированы в радиальном направлении. На листах мембраны 2 выполнены радиальные прорези 11 на половине длины гофр. The pump comprises a housing 11, two interconnected membranes 2 made of two corrugated rubber-coated 3 sheets, suction 4 and pressure 5 valves. The hydraulic drive of the membranes 2 is made in the form of an eccentric-washer hydraulic pulsator 6, having two opposite cavities for driving the membranes. The control valve is made in the form of a rod 7, on the cylindrical necks 8 of which are placed valves 9 with a spring 10. The membranes 2 are corrugated in the radial direction. On the sheets of the membrane 2, radial slots 11 are made at half the length of the corrugations.

Гидропульсатор содержит две шайбы 12 с ползушками 13, расположенные на эксцентрике 14 и взаимодействующие с замыкателями 15. Жесткая кинематическая связь шайб 12 по отдельности с замыкателями 15 осуществлена с помощью ушков 16 шайб с отверстиями, в которых размещены пальцы 17, закрепленные в продольных отверстиях стенок замыкателей. На этих же пальцах 17 установлены ползушки 13, контактирующие с соседней шайбой. The hydraulic pulsator contains two washers 12 with creepers 13 located on the eccentric 14 and interacting with the contactors 15. A rigid kinematic connection of the washers 12 individually with the contactors 15 is made using the ears 16 of the washers with holes in which the fingers 17 are mounted, fixed in the longitudinal holes of the walls of the contactors . On the same fingers 17 mounted creepers 13 in contact with an adjacent washer.

Уплотнение по линии контакта ушков 16 шайб 12 и ползушек 13 достигается роликами 14, также установленными в продольные отверстия стенок замыкателей. Сами замыкатели 15 установлены на шарнирах 18, которые, в свою очередь, надеты на шипы дисков 19. The seal along the contact line of the ears 16 of the washers 12 and the creepers 13 is achieved by the rollers 14, also installed in the longitudinal holes of the walls of the contactors. The contactors 15 themselves are mounted on hinges 18, which, in turn, are worn on the spikes of the disks 19.

Полости гидропульсатора сообщены с рабочими полостями мембран. Мембраны взаимно соединены гидрораспределительной тягой 7. На концах тяги 7 установлены также жесткие центры мембран, каждый из которых состоит из дисков 19 и втулки 20, в карманы которых введены эластичные уплотнительные кольца 21, контактирующие с краями мембран 2. Для увеличения податливости в окружном направлении мембрана составлена из двух гофрированных, взаимно перекрытых и покрытых резиной колец с радиальными прорезями. Мембранное устройство ограничено крышкой 22 с каналами, отходящими к всасывающим 4 и нагнетательным 5 клапанам, установленным в гнездах корпуса 23. Всасывающий клапан 4 поджат пружиной 24 к эластичному седлу 25 с кольцом 26, ограниченным диском 27. Стержень клапана 28 размещен во втулке 29 с уплотнением 30 на конце стержня. Стакан седла 25 и пружина 24 зафиксированы крышкой 31 с соответствующим уплотнением, в других гнездах корпуса 1 установлены нагнетательные клапаны 5 с отводами 32 (фиг.1). The cavities of the hydro-pulsator are in communication with the working cavities of the membranes. The membranes are interconnected by a hydrodistribution rod 7. At the ends of the rod 7 there are also fixed centers of the membranes, each of which consists of disks 19 and a sleeve 20, into the pockets of which elastic sealing rings 21 are brought into contact with the edges of the membranes 2. To increase the compliance in the circumferential direction, the membrane composed of two corrugated, mutually overlapping and rubber coated rings with radial slots. The membrane device is limited by a cover 22 with channels extending to the suction 4 and discharge 5 valves installed in the housings of the housing 23. The suction valve 4 is spring-loaded 24 to the elastic seat 25 with the ring 26 bounded by the disc 27. The valve stem 28 is located in the sleeve 29 with a seal 30 at the end of the shaft. The saddle cup 25 and the spring 24 are fixed by a cover 31 with a corresponding seal, pressure valves 5 with bends 32 are installed in other sockets of the housing 1 (Fig. 1).

В другом исполнении насоса гнездо которого 1 ограничено крышками 33, уплотненными кольцами 34. Между крышками 33 и втулками 35 закреплены разделители сред мембраны с тороидными полостями, ограниченными двумя мембранами 36. Мембраны 36 разделены дисками 37 и 38, гофрированными с образованием между ними радиальных щелей, продолжающихся дальше в виде дренажных канавок 39 для отвода воздуха и нагретой жидкости из тороидной полости мембран. Мембраны 36 имеют наружные бурты 40 для крепления по наружному диаметру. Внутри оболочек установлены ограничители их прогиба, выполненные в виде тороидного кольца 41 либо тороидной пружины 42. Мембраны соединены тягой 43, средний участок которой представляет собой золотник, взаимодействующий с втулкой 45, имеющей распределительные проточки 46. Последние могут совмещаться с каналами 47 и 48. Распределительная втулка 45 ограничена с обеих сторон дисками 49, которые стянуты болтами 50. Из полости мембраны канал 51 отходит к всасывающему клапану, а канал 52 к нагнетательному. In another embodiment of the pump, the socket 1 of which is limited by caps 33, sealed rings 34. Between the caps 33 and the bushings 35, membrane dividers are fixed with toroidal cavities bounded by two membranes 36. The membranes 36 are separated by discs 37 and 38, corrugated to form radial slots between them, continuing further in the form of drainage grooves 39 for the removal of air and heated fluid from the toroidal cavity of the membranes. The membranes 36 have outer collars 40 for fastening along the outer diameter. Inside the shells, limiters of their deflection are installed, made in the form of a toroidal ring 41 or a toroidal spring 42. The membranes are connected by a thrust 43, the middle section of which is a spool interacting with a sleeve 45 having distribution channels 46. The latter can be combined with channels 47 and 48. Distribution the sleeve 45 is bounded on both sides by discs 49, which are tightened by bolts 50. From the membrane cavity, the channel 51 goes to the suction valve, and the channel 52 to the discharge.

Насос работает следующим образом. При вращении эксцентрика 14 гидропульсатора происходит колебательное движение мембран и порционное всасывание и вытеснение жидкости в надпоршневые полости мембран. При этом объем камер то увеличивается, обуславливая всасывание перекачной жидкости через клапаны, то уменьшается, производя вытеснение жидкости. Мембраны с радиальными гофрами воспринимают перепад давления рабочей перекачной жидкости, возникающий от инерционных сил движущейся возвратно-поступательно жидкости и деталей собственно мембраны. Пределы колебаний мембран строго ограничены по обоим описанным вариантам исполнения насоса согласно изобретению. Если возникнет нарушение "мертвых точек" положения мембраны из-за избыточного количества жидкости в одной из подпоршневых полостей, но бурт тяги 7 (первый вариант исполнения) откроет клапан 9, и это избыточное количество жидкости будет сброшено в противоположную полость через кольцевую канавку и сверление в стенке корпуса с преодолением усилия противоположной пружины 10. По второму варианту исполнения изобретения аналогичную функцию для сброса избытков осуществляет золотниковое устройство. The pump operates as follows. When the eccentric 14 of the hydropulsator rotates, the oscillatory movement of the membranes and the portioned absorption and displacement of the liquid into the supra-piston cavities of the membranes occur. The volume of the chambers then increases, causing the suction of the pumped liquid through the valves, then decreases, displacing the liquid. Membranes with radial corrugations perceive the pressure drop of the working fluid, arising from the inertial forces of the moving reciprocating fluid and the details of the membrane itself. The oscillation limits of the membranes are strictly limited for both described embodiments of the pump according to the invention. If there is a violation of the "blind spots" of the membrane position due to an excess amount of fluid in one of the piston cavities, but the thrust collar 7 (first embodiment) will open valve 9, and this excess amount of fluid will be discharged into the opposite cavity through the annular groove and drilling into the wall of the housing with overcoming the forces of the opposite spring 10. According to the second embodiment of the invention, a spool device performs a similar function to discharge excess.

По сравнению с известными мембранными насосами изобретение позволяет повысить надежность мембран при повышенных параметрах производительности и давления. Compared with the known membrane pumps, the invention improves the reliability of the membranes with increased performance and pressure.

Claims

1. A MEMBRANE PUMP containing a housing, two interconnected membranes made of two corrugated rubber-coated sheets, suction, pressure valves and a hydraulic distributor, a hydraulic actuator of the membranes in the form of a hydraulic pulsator and a membrane deformation control organ, characterized in that the hydraulic pulsator is made of an eccentric washer having two opposite cavities for driving the membranes, the control valve is made in the form of a rod, on the cylindrical necks of which spring-loaded valves are placed, while the membranes are corrugated in adialnom direction.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the radial slots are made on the membrane sheets at half the length of the corrugations.

3. A diaphragm pump containing a housing, two interconnected membranes made of two corrugated rubber-coated sheets, suction and discharge valves, a hydraulic actuator of the membranes in the form of a hydro-pulsator and a membrane deformation control organ, characterized in that a toroidal cavity is formed between the membranes, inside of which a limiter is placed deformation of the walls of the membranes, and the control body of the deformation of the membranes is made in the form of a spool.

4. The pump according to claim 3, characterized in that the toroidal cavity of the membranes is in fluid communication with the hydraulic cavity.

5. The pump according to claim 3, characterized in that the limiter of the deformation of the walls of the membranes is made in the form of a rigid toroidal ring.

6. The pump according to claim 3, characterized in that the limiter of the deformation of the walls of the membrane is made in the form of a toroidal spring.

7. The pump according to claim 3, characterized in that the toroid cavity is communicated by radial grooves with drainage.