Объемный насос данильченко

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯ ПИС ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ ьский НКО идко- ологиения,ос со- енка 4 0(56) Авторское свидетельство СССРМ 1665072, кл. Е 04 В 7/04, 1989.(54) ОБЪЕМНЫЙ НАСОС ДАНИЛ ЬЧЕ(57) Использование: перекачивание жстей с различными свойствами в технческих системах различного назнаСущность изобретения: обьемный надержит корпус 1 с двумя торцовыми с Изобретение относится к насосостроению, в частности к объемным насосам, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например в угольной промышленности при упрочнении пород и угля нагнетанием пенополиуретановых составов. Оно может быть также использовано, например, при химмонтажных и специальных строительных работах, в частности, для изготовления теплоизоляционных полуцилиндров и плит из пенопласта ФРП, Резопена или Рипора, а также теплоизоляционных труб, используемых в системе кондиционирования рудничной атмосферы, или при выполнении работ по воздухоизоляции, например нанесением напылительных рецептур для воэдухоиэоляции башенных копров и вентиляционных перемычек в выработках шахт. ми, рабочии орган в виде поршня 5, связанного штоком 4 с приводом возвратно-поступательного движения,. включающим дополнительный поршень 11, размещенный в корпусе 1 с образованием двух приводных камер 12 и 13, выполненных с возможностью попеременного сообщения с источником давления и сливом при помощи двухпозиционного золотникового распределителя, золотник 15 которого установлен с возможностью взаимодействия с рабочим органом при помощи тяги 16 и втулок 17 и 18 с размещенной между ними пружиной 19. 1 ил. Известны объемные насосы (смнапример поршневые насосы ГР/40, ГР/4 ОП, НГР/50, 11 ГР и 11 ГРБ, 9 ГР и 9 МГР или плунжерные насосы НГП,2 НГБ 7 з, НБ/40 и НБз в книге: Калмыков Е.П. Тампонирование горных пород при сооружении вертикальных стволов. М., "Недра", 1979, 280 с;, табл, 58, ил, 106, список лит. - 66 назв., УДК 622,257.1, см. с, 44-47).Недостаток известных насосов заключается в их низкой надежности работы на твердеющих растворах из-за отказов или выхода из строя всасывающих клапанов по причине налипания на них затвердевшего материала,Из известных объемных насосов наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является объемный насос, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью и двумя торцовымистенками, на первой из которых закреплен нагнетательный клапан с входным отверстием в этой стенке, связанный со штоком привода возвратно-поступательного движения рабочий орган в виде поршня, размещенного с образованием рабочей камеры во втулке, установленной подвижно в осевом направлении с возможностью контакта с первой стенкой корпуса на такте нагнетания и уплотненной по наружной поверхности относительно корпуса при помощи кольцевого упругого элемента, причем втулка на торце, обращенном к первой стенке корпуса снабжена съемным стаканом с отверстием в его дне, выполненным в зоне входного отверстия нагнетательного клапана, и упором на противоположном ее торце для взаимодействия с поршнем на такте всасыаания(авторское свидетельство СССР М 1665072, кл. Р 04 В 7/04, приоритет14.08.89, заявка СССР М 4729301/25-29, решение о выдаче 21.02.90).Известный объемный насос, взятый в качестве прототипа, имеет тот недостаток, что при использовании в качестве привода рабочего органа традиционного привода возвратно-поступательного движения осевой габарит увеличивается, так как, например поршень привода размещен а обособленном цилиндре привода и шток привода соединен с рабочим органом, который размещен в цилиндре насоса, а за счет того, что приводной шток насоса соединен с приводом возвратно-поступательного движения неизбежно увеличивается осевой габарит насосного агрегата,Целью изобретения является сокращение осевого габарита при использовании в качестве привода рабочего органа гидравлического привода,Сущность изобретения заключается атом, что в известном объемном насосе, содержащем корпус с внутренней цилиндрической поверхностью и двумя торцовыми стенками, на первой из которых закреплен нагнетательный клапан с входным отверстием в этой стенке, связанный со штоком привода возвратно-поступательного движения рабочий орган в виде поршня, размещенного с образованием рабочей камеры во втулке, установленной подвижно в осевом направлении с возможностью контакта с первой стенкой корпуса на такте нагнетания и уплотненной по наружной поверхности относительно корпуса при помощи кольцевого упругого элемента, причем втулка на торце, обращенном к первой стенке корпуса, снабжена съемным стаканом с отверстием в его дне, выполненным в зоне входного отверстия нагнетательного клапана, и упором на противоположном ее торце для взаимодействия с поршнем на такте всасывания, шток привода снабжен дополнительным поршнем, размещенным в кор пусе между втулкой и второй стенкойкорпуса с образованием двух приводных камер, выполненных с возможностью попеременного сообщения с источником давления и сливом при помощи размещенного во вто рой стенке корпуса двухпозиционного золотникоаого распределителя, золотник которого установлен с воэможностью взаимодействия с рабочим органом при помощи закрепленной на золотнике тяги и 15 размещенного в дополнительном поршнес возможностью ограниченного осевого перемещения толкателя, включающего две ступенчатые втулки с размещенной между ними пружиной,20 Предлагаемый обьемный насос отличается от прототипа тем, что шток привода снабжен дополнительным поршнем, размещенным в корпусе между втулкой и второй стенкой корпуса с образованием двух при водных камер, выполненных с возможностью попеременного сообщения с источником давления и сливом при помощи размещенного во второй стенке корпуса двухпозиционного золотникоаого распре делителя, золотник которого установлен свозможностью взаимодействия с рабочим органом при помощи закрепленной на золотнике тяги и размещенного в дополнительном поршне с возможностью 35 ограниченного осевого перемещения толкателя, включающего две ступенчатые втулки с размещенной между ними пружиной.Такая новая совокупность признаковнеизвестна из известных аналогичных тех нических решений и она обуславливает достижение нового положительного эффекта: сокращается осевой габарит при использовании в качестве привода рабочего органа гидравлического привода. А уменьшение га барита приводит к уменьшению массы, экономии материальных. ресурсов при изготовлении насоса, упрощает. его обслуживание и др. Следует отметить, что уменьшение габарита и массы насоса имеет немаловажное значение при его использо вании, например в стесненных подземныхусловиях угольных шахт при упрочнении неустойчивой кровли способом по а,с. СССР В 1555497, кл, Е 21 О 11/00, приоритет 19.10.87 г.55: На чертеже изображена схема объемного насоса.Объемный насос содержит корпус 1 свнутренней цилиндрической поверхностью и двумя торцовыми стенками, на первой изкоторых закреплен нагнетательный клапан2 с входным отверстием в этой стенке 3,связанный со штоком 4 привода возвратно- .поступательного движения рабочий орган ввиде поршня 5, размещенного во втулке 6 собразованием рабочей камеры 7. Втулка 6 5установлена подвижно в осевом направлении с возможностью контакта с первойстенкой 3 корпуса 1 на такте нагнетания иуплотнена по наружной поверхности относительно корпуса 1 при помощи кольцевого 10упругого элемента 8. Причем втулка 6 наторце, обращенном к первой стенке 3 корпуса 1,снабжена съемным стаканом 9, с отверстием в его дне, выполненным в зоневходного отверстия нагнетательного клапана 2, и упором 10 на противоположном ееторце для взаимодействия с поршнем 5 натакте всасывания.Для сокращения осевого габарита насоса, шток 4 привода рабочего органа снабжен дополнительным поршнем 11,размещенным в корпусе 1 между втулкой 6и второй стенкой корпуса 1 с образованиемдвух приводных камер 12 и 13, выполненных с возможностью попеременного сообщения с источником давления и сливом припомощи размещенного во второй стенкекорпуса 1 двухпозиционного золотниковогораспределителя 14, золотник 15 которогоустановлен с возможностью взаимодействия с рабочим органом при помощи закрепленной на золотнике 15 тяги 16 иразмещенного в дополнительном поршне11 с возможностью ограниченного осевогоперемещения толкэтеля, включающего две 35ступенчатые втулки 17 и 18 с размещенноймежду ними пружиной 19.Дополнительный поршень 11 уплотненпо наружной поверхности относительнокорпуса 1 при помощи кольцевого упругого 40элемента 20,На корпусе 1 расположены всасывающий и нагнетательный патрубки 21 и 22, атакже подводящий и отводящий патрубки23 и 24 для сообщения с источником давления и сливом,Стакан 9 уплотнен по наружной поверхности относительно втулки 6 при помощикольцевого упругого элемента 25.Распределитель 14 в корпусе 1 установлен неподвижно и закреплен посредствомкрышки 26 гайкой 27.Крышка 26 и распределитель 14 уплотнены по наружной поверхности относительно корпуса 1 при помощи соответствующих 55кольцевых упругих элементов 28.Камера 12 и полость 29 между распределителем 14 и крышкой 26 сообщены трубопроводом 30,Толкатель, включающий втулки 17 и 18и пружину 19, в дополнительном поршне 11закреплен гайкой 31. При этом втулки 17 и18 по отношению друг к другу установленыс зазором 32,Основной поршень 5 уплотнен по наружной поверхности относительно втулки 6при помощи кольцевого упругого элемента33, а внутренняя полость 34 корпуса 1 сообщена с всасывающим патрубком 21,При отсоединении от насоса подводящих и отводящих трубопроводов (шлангов)патрубки 21, 22, 23 и 24 закрыты крышкамизаглушками), пробками 35.Объемный насос работает следующимобразом.Например, при использовании насосана нагнетательной установке для упрочнения пород неустойчивой кровли в очистномзабое, патрубки 23 и 24 подсоединяют соответственно к напорной и сливной магистралям механизированной крепи. Патрубки 21и 22 соединяют соответственно с всасывающим, опущенным в емкость с жидким компонентом скрепляющего состава, и снагнетательным шлангами (рукавами). Затем последовательно открывают, напримерзатвор для сообщения отводящего патрубка24 со сливной магистралью и затвор длясообщения подводящего патрубка 23 с напорной магистралью.После этого насос работает в автоматическом режиме, а обслуживающий персоналконтролирует по манометрам давление в нагнетательной линии и в магистралях источника питания, а также при необходимостипополняет скрепляющим составом расходную емкость.При возвратно-поступательном движении рабочего органа изменяется полезныйобьем рабочей камеры 7, При движении рабочего органа в сторону распределителя 14полезный объем рабочей камеры 7 увеличивается, а при движении его в обратную сторону - уменьшается,Например, в распределителе 14 золотник 15 занимает крайнее левое положение.При этом приводная камера 12 через трубу30. осевое отверстие в крышке 26, полость29, соответствующие продольные и радиальные отверстия в золотнике 15 и распределителе 14 сообщена с отводящимпатрубком 24, а приводная камера 13 посредством распределителя 14 и золотника15 сообщена с подводящим патрубком 23.Поэтому из напорной магистрали эмульсияпод давлением поступает в приводную камеру 13 и под действием давления этой жидкости на дополнительный поршень 11, т.е,под действием силы, равной давлению наплощадь поперечного сечения поршня 11, рабочий орган перемещается в сторону нагнетательного клапана 2, т,е. вправо. При этом вместе с рабочим органом в виде поршня 5, штока привода 4 и дополнительного поршня 11 одновременно перемещается втулка 6 до упора своим стаканом 9 в стенку 3. В это время из приводной камеры 12 эмульсия под некоторым определенным давлением вытесняется через трубопровод 30, золотниковый распределитель 14 и отводящий патрубок 24 в сливную магистраль. За счет гидравлического сопротивления в трубопроводе 30 обеспечивается необходимое давление эмульсии в приводной камере 12, а его сила надежно прижимает упор 10 втулки 6 к поршню 5, преодолевая при этом силу трения от перемещения втулки 6 в кольцевом упругом элементе 8, Одновременному перемещению втулки 6 с рабочим органом, т.е, поршнем 5 способствует сила трения в сопряжении втулки 6 по внутренней .поверхности относительно кольцевого упругого элемента 33,В момент соприкосновения стакана 9 со стенкой 3 поршень 5 перемещается во втулке 6, уменьшая объем рабочей камеры 7. По мере движения рабочего органа вправо в рабочей камере 7 давление увеличивается и перекачиваемая среда через нагнетательный клапан 2 вытесняется в нагнетательный патрубок 22,При достижении крайнего правого положения рабочий орган посредством втулки 18 и пружины 19 нажимает на кольцевой выступ тяги 16 и переводит золотник 15 в крайнее правое положение. При этом приводная камера 13 через распределитель 14 и отводящий патрубок 24.сообщается со сливной магистралью, а приводная камера 12 через трубопровод 30, отверстие в крышке 26, полость 29, распределитель 14 и подводящий патрубок 23 сообщается с напорной магистралью. В момент переключения золотника 15 рабочий орган останавливается, а золотник 15 в крайнее положение окончательно переводится (дотягивается, доталкивается) толкателем при помощи пружины 19 и соответствующей втулки 17 или 18, а после этого рабочий орган движется в противоположном направлении,Движение рабочего органа влево начинается при закрытом нагнетательном клапане 2 и прижатом стакане 9 к стенке 3 за счет силы давления эмульсии напорной магистрали на втулку 6, По мере движения рабочего органа влево расстояние между поршнем 5 и упором 10 втулки 6 сокращается и в момент их взаимодействия рабочаякамера 7 сообщается с всасывающим патрубком 21 через внутреннюю полость 345 корпуса 1 и заполняется перекачиваемойсредой. После соприкосновения поршня 5 супором 10 втулки 6 последняя с рабочиморганом продолжаютдвижение влево одновременно, а рабочая камера 7 и внутрен 10 няя полость 34 корпуса 1 заполняютсяперекачиваемой средой из всасывающегопатрубка 14. При достижении крайнего левого положения рабочий орган посредствомвтулки 17, пружины 19 и тяги 16 переводит15 золотник 15 в крайнее левое положение,цикл "нагнетания" повторяется,Ф о р мул а изобретен и яОбъемный насос, содержащий корпус свнутренней цилиндрической поверхностью20 и двумя торцовыми стенками, на первой изкоторых закреплен нагнетательный клапанс входным отверстием в этой стенке, связанный со штоком привода возвратно-поступательного движения рабочий орган в виде25. поршня, размещенного с образованиемрабочей камеры во втулке, установленнойподвижно в осевом направлении с возможностью контакта с первой стенкой корпусана такте нагнетания и уплотненной по на 30 ружной поверхности относительно корпусапри помощи кольцевого упругого элемента,причем втулка на торце, обращенном к первой стенке корпуса. снабжена съемным стаканом с отверстием в его дне, выполненным35 ц зоне входного отверстия нагнетательногоклапана, и упором на противоположном ееторце для взаимодействия с поршнем натакте всасывания, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью сокращения осевого габарита40 при использовании в качестве привода рабочего органа гидравлического привода,шток привода снабжен дополнительнымпоршнем, размещенным в корпусе междувтулкой и второй стенкой корпуса с абра 45 зованием двух приводных камер, выполненных с возможностью попеременногосообщения с источником давления и сливом при помощи размещенного во второйстенке корпуса двухпозиционного золот 50 никового распределителя, золотник которого установлен с возможностьювзаимодействия с рабочим органом припомощи закрепленной на золотнике тяги иразмещенного в дополнительном поршне55 с возможностью ограниченного осевогоперемещения толкателя, включающегодве ступенчатые втулки с размещенноймежду ними пружиной.1760162 Составитель И. Данильченко. Техред М.Моргентал К дактор р Н. Гун каз 3169 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101