Вибрационный насос

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Стрельцов Сергей Васильевич Цумарев Александр Иосифович(72) Авторы Стрельцов Сергей Васильевич Цумарев Александр Иосифович(73) Патентообладатели Стрельцов Сергей Васильевич Цумарев Александр Иосифович(57) 1. Вибрационный насос, содержащий корпус с всасывающими отверстиями, всасывающий клапан с винтом, нагнетательный патрубок, амортизатор, диафрагму, стакан,поршень, шток, якорь и ярмо электромагнита, отличающийся тем, что насос дополнительно содержит цилиндр с центральным и периферийными отверстиями, установленный между поршнем и клапаном с возможностью осевого перемещения вдоль штока, площадь периферийных отверстий цилиндра больше или равна площади всасывающих отверстий насоса, а винт всасывающего клапана снабжен отверстием, в котором установлен хвостовик штока. 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что хвостовик штока выполнен в виде конуса.(56) 1.2020296 С 1, МПК 504 7/00. 2.2105204 С 1, МПК 604 7/00. Полезная модель относится к насосостроению, в частности к бытовым погруженным вибрационным электронасосам. Известен вибрационный насос, содержащий корпус с всасывающим клапаном, амортизатор, диафрагму, поршень, шток-вибратор с якорем, ярмо и нагнетательный патрубок 1. Недостатком этого насоса является то, что поршень насоса во время работы помимо осевых (рабочих) колебаний совершает боковые колебания. Боковые колебания в насосе вызваны тем, что шток насоса закреплен в упругой части амортизатора с одной стороны и в упругой части диафрагмы с другой стороны, а при движении якоря боковые перемещения штока ничем не ограничены. Все это приводит к гидравлическим потерям, неустойчивости работы, быстрому износу поршня, снижению надежности работы насоса. Наиболее близким решением к заявленному (прототипом) является вибрационный насос, содержащий корпус с всасывающими отверстиями, всасывающий клапан, закрепленный винтом, нагнетательный патрубок, амортизатор, диафрагму, стакан, поршень, шток,якорь и ярмо электромагнита 2. Недостатком насоса является крепление штока между двумя упругими элементами(диафрагмой и амортизатором), а также то, что зазор между якорем и ярмом электромагнита очень трудно сделать абсолютно равномерным. Неравномерность зазора приводит при работе электромагнита не только к продольным, но и к поперечным (боковым) колебаниям якоря. Эти боковые колебания через шток и упругие элементы (амортизатор и диафрагму) передаются на поршень. Поперечные колебания поршня вызывают разгерметизацию внутренней полости стакана, проникновение жидкости внутрь стакана и через нее - под диафрагму. Это приводит к пульсирующему режиму работы насоса из-за неравномерного прилегания краев поршня к стенкам камеры всасывания, быстрому износу поршня, колебаниям давления жидкости в накопительном патрубке, снижению стабильности и надежности работы насоса. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является повышение надежности работы насоса. Задача решается следующим образом. Вибрационный насос, содержащий корпус с всасывающими отверстиями, всасывающий клапан с винтом, нагнетательный патрубок,амортизатор, диафрагму, стакан, поршень, шток, якорь, ярмо электромагнита, дополнительно содержит цилиндр с центральным и периферийными отверстиями, установленный между поршнем и клапаном, с возможностью осевого перемещения, вдоль штока, площадь периферийных отверстий цилиндра больше или равна площади всасывающих отверстий насоса, также тем, что винт всасывающего клапана снабжен отверстием, в котором установлен шток, хвостовик которого выполнен в виде конуса. На фигуре представлен предлагаемый насос (продольный разрез). В полости корпуса 1, имеющем всасывающие отверстия 2, установлен всасывающий клапан 3 с винтом 4, шток 5, цилиндр 6, поршень 7, стакан с диафрагмой 8, амортизатор 9,электромагнит с якорем 10 и ярмом 11 с катушками, нагнетательный патрубок 12. Винт 4 с клапаном 3 установлен по вертикальной оси перемещения штока 5. Винт 4 имеет осевое отверстие, в котором расположен хвостовик штока 5. Конец хвостовика штока 5 выполнен в виде конуса. Цилиндр 6 установлен между клапаном 3 и диафрагмой 8 и имеет периферийные отверстия для протока жидкости и центральное отверстие, в котором установлен шток 5. Важно отметить, что шток 5 установлен в отверстиях винта 4 и цилиндра 6 с минимальным зазором, исключающим поперечные колебания, и имеет возможность свободно 2 27932006.06.30 перемещаться в осевом направлении. Конец штока 5, находящийся в отверстии винта 4,имеет конусную форму, обеспечивающую уменьшение сопротивления жидкости при работе насоса. Площадь периферийных отверстий цилиндра 6 больше или равна площади всасывающих отверстий 2 насоса для того, чтобы исключить влияние цилиндра на гидродинамику процесса перекачки жидкости. Если площадь периферийных отверстий цилиндра 6 меньше площади всасывающих отверстий 2, то жидкость не успевает перекачиваться от клапана к поршню, что приводит к уменьшению производительности насоса и нарушению надежности его работы. Вибрационный насос работает следующим образом. При подаче питания на катушки ярма 11 электромагнита создаются колебания якоря 10,которые через шток 5 передаются на поршень 7. При этом в рабочей камере между поршнем 7 и клапаном 3 происходит периодическое понижение и повышение давления. Жидкость, в которую погружен насос, всасывается в рабочую камеру при пониженном давлении(клапан 3 открыт) и вытесняется из рабочей камеры через нагнетательный патрубок 12 при повышенном давлении (клапан 3 закрыт). Пример реализации заявленной полезной модели. Был изготовлен насос БВ-0,12-40-У 5 производительностью 0,12 м/мин. при напоре 40 м. Он имеет площадь всасывающих отверстий 160 мм 2. Между клапаном и поршнем в корпусе насоса запрессован цилиндр толщиной 5 мм. Цилиндр имеет круглое центральное отверстие диаметром 8 мм и эллипсные периферийные отверстия площадью 220 мм 2. Через центральное отверстие проходит шток диаметром 8 мм, конец которого диаметром 6 мм установлен в отверстии винта клапана. Хвостовик штока выполнен конусным под углом 45. Шток установлен в цилиндре и винте по скользящей посадке и имеет возможность осевого перемещения до 8 мм. Испытания показали отсутствие поперечной вибрации и стабильную работу насоса. Уменьшение площади периферийных отверстий цилиндра менее 160 мм 2 и выполнение хвостовика штока цилиндрической формы ухудшает стабильность и надежность работы насоса вследствие образования завихрений и сужения каналов для протока жидкости. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3