Поршневой электромагнитный насос

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(Ц) 591610 Союз Советских Социалистических Республик)М, Кл Р 04 В 17/О с присоединен аявки осударстаенныи комитеСовета й 1 инистроа СССРпо делам изобретенийи открытийвания описания 16.01,78 45) Дата опубл 2) Авторы изобретен А. Ю. Васильев и В Заявите 54) ПОРШНЕВОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ НАС Это камера ковая секции полостя 5 секций, ая рабочая причем штомеры однойштоковыми двух других олости выбИзобретение относится к насосостроению и может найти применение в различных областях народного хозяйства.Известен поршневой электромагнитный насос, поршни которого соединены с якорем, перемещающимся от. попеременного включения соленоидных катушек статора. Между якорем и корпусом установлены пружины сжатия, накапливающие и отдающие энергию подвижных частей в крайних положениях якоря 11.К недостаткам этого насоса относится нежесткая напорная характеристика насоса, а также невысокая надежность в работе, так как пружины после наработки определенного числа циклов выходят из строя.Известен также электронасос, выполненный в виде блока, состоящего из нескольких секций, в каждой из которых имеется статор с двумя полуобмотками электромагнитов и якорь-катокт перекатывающийся под переменным воздействием магнитного поля правой и левой полуобмоток и образующий со статором первую и вторую рабочие камеры. Полуобмотки электромагнитов каждой секции могут включаться на линейное нли фазное напряжение трехфазной сети. При этом при трех секциях в электронасосе полуобмотки электромагнитов каждой секции подключаются к одной определенной фазе с соблюдением определенной последовательности подключения их к фазам питающей сети. При количестве секций в электро- насосе больше трех они разделяются на три группы, и к каждой фазе питающей сети подключаются обмотки одной группы секций электронасоса. Последовательно с каждой обмоткой электромагнита секции включен диод. Диоды включаются таким образом, чтобы каждая из обмоток электромагнитов одной секции ра ботала при определенной полуволне питающегонапряжения 2.Данный насос является наиболее близким кизобретению по технической сущности и достигаемому результату,15Недостатком его является то, что якорь-каток не может совершать колебания с большой амплитудой, вследствие чего производительность этого насоса невысокая.Целью изобретения является повышениепроизводительности насоса.20 достигается тем, что каж имеет штоковую полость, полость первой рабочей к насоса соединена с двумя ми вторых рабочих камер а длина каждой штоковойрана равной одной ч "верти хода пс" число секций кп:.;,.о тпем,На фигзображена схема прР.".,"зг:.емого насоса; нп ч.иг. 2 - схема соед;ения обмоток электродвигателя; на фиг. 3 - график тока и перемещения якоря во времени секции А; на фиг. 4 - то же, секция В; нафиг, 5 - то же, секция С; на фиг . б - совместный график перемещения якорей секций А, В, С.В простейшем случае, электромагнитный насос состоит из трех секций А, В, С.Статор 1 каждой секции с обмоткой 2, состоящей из двух полуобмоток 3 и 4, имеет постоянный магнит 5, на котором расположены башмаки 6. Обмотка 2 с постоянным магнитом 5 и башмаками 6 образует двигатель возвратно-поступательного движения (постоянный магнит 5 и башмаки бобразуют якорь этого двигателя). С двух сторон статора 1 установлены рабочие камеры 7 и 8, каждая из которых имеет всасывающие 9 и 10 и нагнетательные 11 и 12 клапаны, упоры 13 и 14 и поршни 15 и 16, соединенные с якорем двигателя штоком 17. В рабочих камерах 7 и 8 имеются штоковые полости 18 н 19. Шток (7 имеет две проточки 20 и 21, выполненные в месте соединения его с поршнями 15 и 16. Каждая штоковая полость .18 рабочей камеры 7 секции А соединена каналами 22 с двумя штоковыми полостями 19 рабочих камер 8 двух других секций В и С, а каждая штоковая полость 1.9 рабочей камеры 8 секции А соединена каналами 23 с двумя штоковыми полостями 18 рабочих камер 7 двух других секций В и С.К рабочим камерам подходят всасывающие 24 и 25 и нагнетательные 26 и 27 линии.Всасывающие линии 24 и 25 соединены со штоковыми полостями 18 и 19 каналами 28 и 29.Две полуобмотки 3 и 4 электродвигателя соединены между собой параллельно через полупроводниковые диоды 30 по схеме на фиг. 2.Обмотки трех двигателей соединены в звезду (или треугольник).По каждой половине обмотки протекает только одна полуволна тока - отрицательная или положительная, при этом отрицательной полуволне соответствует перемещение якоря в одну сторону, а положительной - в другую.Например при протекании отрицательной полу- волны тока якорь любого из трех двигателей перемещается слева направо, а при протекании положительной полуволны тока - справа налево (фиг. 3 - 6).Насос работает следующим образом.При подключении насоса к сети трехфазного напряжения якори будут перемещаться строго в определенной последовательности, соответствующей чередованию отрицательных и положительных полуволн фаз тока. Движение каждого якоря описывается синусоидадьным законом. На фиг. 3 - 5 графически изооражен фазный ток ( ,,) и перемещение каждого якоря (1 А, 1, 1 ), как функции времени. Положительное значение амплитуды перемещения (1 А,1,с ) соответствует крайнему положению якоря, ограниченному упором 14, а отри 45 50 Применение электромагнитного насоса особенно эффективно в тех случаях, когда требу-.ются большие давления и подачи при повышенной надежности и максимальном КПД насос 6 о ной установки. 5 о 15 2 С 25 30 35 Щ цательное значение амплитуды перемещения (А, 15,с ) соответствует крайнему положению якоря, ограниченному упором 13. На фиг. 6 отдельно показаны графические перемещения якорей-синусоидыд,, 1 С, одна синусоида относительно другой сдвинута на треть периода Т. В течение одной шестой периода Т олин из якорей отходит от упора 13 или 14, другой подходит к упору 13 или 14, За это же время поршни перемещаются на одну четверть полного хода 1/4 1, передавливая жидкость из одной штоковой полости в другую. Поэтому и длина штоковой полости должна быть равной 1/4 3 .оНапример, для момента времени 1 - 1 под 1 2 вижная часть электродвигателя секции А начинает отходить от упора 14, а подвижная часть электродвигателя секции С подходит к упору 13, Для этого момента времени показано положение подвижных частей электродвигателя и соответственно поршней 15. В рассматриваемый момент времени поршень 15 секции С перекрывает ее канал 28. Так как штоковые полости 18 секции Си А сообщаются между собой, а скорость подвижных частей электродвигателя секции С больше скорости подвижных частей электродвигателя секции А, то в полостях 18 секции С и А увеличивается давление, и жидкость передавливается из полости 18 секции С в полость 18 секции А, Подвижные части секции А разгоняются. Таким образом, кинетическая энергия от затормаживаемой массы передается разгоняемой массе. Передача энергии осуществляется на одной четверти полного хода, длительность этого процесса около одной шестой полного периода Т. За это время поршень 16 подойдет к упору 14, а поршень 15 откроет канал 28, Для любого другого момента времени 1 - 1, 1 - 1 и т.д. картина аналогична. Упоры 13 и 4 воспринимают незначительные усилия, которые регулируются изменением напряжения питающей сети. Подача насоса регулируется изменением частоты питающего тока.Исходное положение якорей не имеет значения, так как при прохождении через обмотки первых полуволн тока каждый якорь подходит к соответствующему упору. Вместо двигателей с возвратно-поступательным движением с постоянными магнитами могут быть применены любые другие электродвигатели возвратно-поступательного движения, например электромагнитные, при этом обмотки их должны состоять из двух половин, каждая из которых должна питаться одной полуволной фазы трехфазного напряжения и при протекании отрицательной полуволны, якори всех трех двигателей должны перемещаться в одну сторону, а при протекании положительной полу- волны - в противоположную.591610 Формула изобретения Поршневой электромагнитный насос, выполненный в виде блока, состоящего из нескольких секций, каждая из которых содержит якорь статор с двумя полуобмотками, запитанными одной полуволной трехфазного тока, первую и вторую рабочие камеры, расположенные по обе стороны от торцов статора, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, каждая рабочая камера имеет штоковую полость, причем штоковая полость первой рабо 6чей камеры одной секции соединена с двумяштоковыми полостями вторых рабочих камердвух других секций, а длина каждой штоковойполости выбрана равной одной четверти ходапоршня и число секций кратно трем,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР74338,кл. Р 04 В 17/04, 1949.2. Заявка1293968/06, кл. Г 04 В 17/04,1 о 1968, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.591610 сд1,1 г.З 4 риг. 4 Редактор М. Снеги Заказ 559/28 СССР ИПИ Государствепо делам113035, Москва Филиал ППП Па Составитель Э. ГинзбургТехред О. Луговая Корректор С. П аТра ираж 337 Подписное ного комитета Совета Министро изобретений и открытий Ж, Раушская наб., д. 4/5 ент, г. Ужгород, ул. Проектн