Насос перистальтический
Полезная модель относится к насосам объемного вытеснения с эластичным рабочим органом, а именно к насосам перистальтического действия. Насос перистальтический, содержит корпус, установленный с эксцентриковым приводом, барабан, рабочую камеру, входной и выходной патрубки, при этом рабочая камера представляет собой отрезок трубчатого шланга, выполненного из эластичного материала, окончания трубчатого шланга установлены в соответствующие его внешнему диаметру выводы в корпусе, образуя плотное соединение с внутренними поверхностями этих выводов, которые имеют длину не меньше толщины стенки трубчатого шланга, входной и выходной патрубки представляют собой штуцеры с резьбовыми участками, которыми эти патрубки ввинчены внутрь соответствующих окончаний трубчатого шланга на глубину, не более длины вывода в корпусе, при этом выходной патрубок снабжен ниппельным клапаном.
Полезная модель относится к насосам объемного вытеснения с эластичным рабочим органом, а именно к насосам перистальтического действия.
Известен насос перистальтический, содержащий корпус, барабан, установленную между ними рабочую камеру с входным и выходным патрубками, при этом барабан установлен с эксцентриситетом относительно корпуса, рабочая камера выполнена плоской из тонкого листового материала и соединена вдоль участков, наиболее подверженных разрушению, плоским наружным швом, причем раскрытие камеры осуществляется принудительно за счет перемещения эксцентрикового барабана внутри корпуса (см. RU 42078 U1, МПК7 F04B 19/00).
Недостатками известного насоса являются, во-первых, низкая производительность из-за не способности быстро восстанавливать исходный объем рабочей камеры, что, в свою очередь, вызвано выполнением камеры с тонкими стенками, во-вторых, сложность формы рабочей камеры, требующей специального производства для конкретного типоразмера насоса, при этом рабочие камеры не универсальны, и каждый тип в линейке размеров насоса требует использования уникальной рабочей камеры, что усложняет ремонт насоса, снижая технологичность его обслуживания.
Согласно описанию, раскрытие камеры в известном устройстве осуществляется принудительно, из чего следует выполнение внутреннего кольца камеры жестким, что только и могло бы обеспечить раскрытие камеры в точке, диаметрально противоположной точке давления эксцентрикового барабана на поверхность этого внутреннего кольца камеры. Выполнение камеры из жестких элементов требует специализированного производства таких камер, что усложняет процесс изготовления и ремонта известного насоса. Кроме того камера выполненная из жесткого листового материала быстро разрушается при механическом воздействии, что требует частой замены камеры и, соответственно, ремонта насоса.
Еще одним недостатком является порционность выходного потока жидкости, приводящая к пульсации, частота которой соответствует частоте вращения барабана.
Техническим результатом является повышение производительности насоса, упрощение процесса изготовления, обслуживания и ремонта за счет упрощения конструкции и формы рабочей камеры, а также повышение плавности выхода перекачиваемой среды.
Для достижения технического результата в насосе перистальтическом, содержащем корпус, установленный с эксцентриковым приводом, барабан, рабочую камеру, входной и выходной патрубки, рабочая камера представляет собой отрезок трубчатого шланга, выполненного из эластичного материала, окончания трубчатого шланга установлены в соответствующие его внешнему диаметру выводы в корпусе, образуя плотное соединение с внутренними поверхностями этих выводов, входной и выходной патрубки представляют собой штуцеры с резьбовыми участками, которыми эти патрубки ввинчены внутрь соответствующих окончаний трубчатого шланга на глубину, не более длины вывода в корпусе, при этом выходной патрубок снабжен ниппельным клапаном.
Кроме того: - выводы в корпусе представляют собой сквозные отверстия в стенке корпуса.
- выходной патрубок соединен с компенсатором изменения давления
- компенсатор изменения давления выполнен в виде заполненной воздухом вертикально ориентированной емкости, в нижней части которой размещены входной и выходной коллекторы.
- шланг выполнен резиновым и укреплен металлическим или капроновым или вискозным кордом.
- барабан установлен на подшипнике и соединен через редуктор с валом электродвигателя, который снабжен узлом управления частотой вращения вала электродвигателя.
- внутренние поверхности выводов в корпусе для установки в них окончаний трубчатого шланга выполнены рельефными.
- выводы в корпусе сделаны параллельно друг другу на одной стороне корпуса, выполненной плоской.
- окончания трубчатого шланга установлены в выводы в корпусе заподлицо с торцевой плоскостью соответствующего вывода,
- выводы в корпусе имеют длину не меньше толщины стенки трубчатого шланга.
Насос перистальтический поясняется с помощью чертежей, где на Фиг. 1 показан чертеж насоса перистальтического, на Фиг. 2 - выходной штуцер, на Фиг.3 - компенсатор изменения давления в разрезе.
На чертежах сделаны следующие обозначения.
1 - корпус,
2 - рабочая камера (отрезок трубчатого шланга),
3 - входной патрубок (входной штуцер),
4 - выходной патрубок (выходной штуцер),
5 - барабан,
6 - корд трубчатого шланга,
7 - подшипник,
8 - ниппель,
9 - емкость компенсатора изменения давления,
10 - входной и выходной коллекторы,
11 - резьбовой участок штуцера,
12 - окно,
13 - крышка компенсатора,
14 - направление движения барабана,
15 - плоская стенка корпуса,
16 - выводы в корпусе.
Насос перистальтический содержит корпус, установленный с эксцентриком относительно корпуса барабан, рабочую камеру, входной и выходной патрубки (Фиг. 1), при этом рабочая камера выполнена в виде отрезка трубчатого шланга, окончания которого установлены в соответствующие выводы в корпусе, представляющие собой сквозные входное и выходное отверстия в стенке корпуса. Трубчатый шланг выполнен резиновым и укреплен металлическим или капроновым, или вискозным кордом. Диаметры входного и выходного отверстий в корпусе в предпочтительном варианте исполнения равны внешнему диаметру трубчатого шланга. Входной и выходной патрубки представляют собой штуцеры с резьбовыми участками, которыми они ввинчены в соответствующие окончания трубчатого шланга, при этом резьбовая нарезка этих участков выполнена с закругленными краями для исключения разрушения трубчатого шланга. Выходной патрубок (Фиг. 2) снабжен ниппельным клапаном и соединен с компенсатором изменения давления (Фиг. 3), который выполнен в виде заполненной воздухом вертикально ориентированной емкости, в нижней части которой размещены входной и выходной коллекторы.
Барабан установлен на подшипнике и соединен через редуктор с валом электродвигателя, который соединен с питающей сетью через узел управления частотой вращения вала электродвигателя.
Внутренние поверхности выводов в корпусе для установки в них окончаний трубчатого шланга выполнены рельефными и ориентированы параллельно друг другу на одной стороне корпуса, выполненной плоской, что облегчает процесс снятия и установки штуцеров. При этом окончания трубчатого шланга установлены в выводы в корпусе заподлицо с торцевой плоскостью соответствующего вывода.
Насос перистальтический работает следующим образом.
Работа насоса основана на принципе объемного вытеснения перекачиваемой среды в эластичной рабочей камере. Барабан, установленный на подшипнике эксцентрика, благодаря смещению оси вращения, воздействует на трубчатый шланг, последовательно прижимая его участки к дугообразной внутренней стенке корпуса, создавая, таким образом, повышенное давление на выходе насоса и понижая давление на входе. Величина смещения оси эксцентрика равна внутреннему диаметру шланга, так, что во время сжатия его внутренние стенки плотно прижимаются друг к другу, перекрывая канал.
Перекачиваемая среда перемещается внутри шланга от входного патрубка к выходному. Благодаря наличию клапана выходного штуцера пониженное давление в шланге сохраняется при окончании цикла перекачки, когда барабан перестает сдавливать шланг и временно находится между входным и выходным отверстиями корпуса.
Перекачиваемая среда появляется на выходе выходного штуцера порционально, импульсами, с частотой равной частоте вращения барабана и подается на вход компенсатора. Компенсатор, соединенный с выходным патрубком насоса, обеспечивает сглаживание пульсаций перекачиваемой среды за счет периодического упругого сжатия воздуха в цилиндрической емкости во время максимумов нагнетаемого давления, выравнивая скорость потока перекачиваемой среды на выходе. При этом компенсатор ориентируют и закрепляют так, чтобы перекачиваемая среда постоянно заполняла нижнюю часть емкости, где находятся входной и выходной коллекторы, а в верхней части емкости постоянно присутствовал воздух.
Вращение барабана в корпусе осуществляют с помощью электродвигателя, вал которого соединен через редуктор 1:10 с эксцентриком барабана. Кроме того электродвигатель снабжен узлом управления частотой оборотов электродвигателя, который включен между силовыми входами питания электродвигателя и выводами питающей электрической сети.
Перекачиваемой средой могут являться вещества, как в жидком состоянии, так и в газообразном, а также в гелеобразном состоянии.
Многократная деформация эластичной рабочей камеры приводит к износу трубчатого шланга, в связи с чем, существует необходимость периодической его замены. Конструкция насоса обеспечивает легкую замену трубчатого шланга.
Для замены шланга снимают крышку корпуса, открывая доступ внутрь насоса, выворачивают входной и выходной штуцеры, заменяют изношенной шланг новым, вставляя его окончания в соответствующие выводы в корпусе, и ввинчивают в окончания трубчатого шланга соответствующие штуцеры. Рельефная внутренняя поверхность выводов, например, в виде кольцевых участков, а также длина выводов в корпусе не менее толщины стенок шланга обеспечивает прочное и одновременно бережное, без переломов шланга, соединение стенок трубчатого шланга с внутренней поверхностью выводов. Вывод окончаний шланга на одну сторону корпуса, выполненную плоской, упрощает обслуживание. Резьбовые участки штуцеров выполнены закругленными и не разрушают внутренние стенки шланга и его корд.
В качестве рабочей камеры используют стандартный резиновый, укрепленный кордом трубчатый шланг, внешний диаметр, которого равен внутреннему диаметру выводов в корпусе. Длина трубчатого шланга выбирается так, чтобы его окончания не выходили за торцевые плоскости выводов в корпусе и не мешали ввинчиванию штуцеров.
Таким образом, использование стандартного трубчатого шланга исключает необходимость изготовления специальной рабочей камеры, делает конструкцию насоса более простой в изготовлении, обеспечивает возможность обслуживания с использованием простых, стандартных комплектующих, а также позволяет осуществлять частую, по мере необходимости замену изношенного шланга, не приводя к длительным простоям.
Резиновый трубчатый шланг с толстыми стенками, укрепленный, например, капроновым кордом имеет высокую упругость, что обеспечивает возможность создания более высокого отрицательного давления за местом сжатия по сравнению с рабочей камерой, выполненной с тонкими стенками. Более высокая разность давления, в свою очередь, позволяет добиться более высокой производительности насоса.
Насос перистальтический может быть изготовлен с использованием стандартных комплектующих, включая электродвигатель, редуктор, резиновый шланг, ролики и выполненных с помощью обработки металлического корпуса, штуцеров и пр. деталей.
Насос перистальтический обеспечивает более высокую производительность, упрощение изготовления, обслуживания и ремонта за счет использования в качестве рабочей камеры стандартного резинового шланга простой трубчатой формы, обычной конструкции, а также повышение плавности выхода перекачиваемой жидкости.
1. Насос перистальтический, содержащий корпус, установленный с эксцентриковым приводом, барабан, рабочую камеру, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что рабочая камера представляет собой отрезок трубчатого шланга, выполненного из эластичного материала, окончания трубчатого шланга установлены в соответствующие его внешнему диаметру выводы в корпусе, образуя плотное соединение с внутренними поверхностями этих выводов, входной и выходной патрубки представляют собой штуцеры с резьбовыми участками, которыми эти патрубки ввинчены внутрь соответствующих окончаний трубчатого шланга на глубину, не более длины вывода в корпусе, при этом выходной патрубок снабжен ниппельным клапаном.
2. Насос по п.1, отличающийся тем, что выводы в корпусе представляют собой сквозные отверстия в стенке корпуса.
3. Насос по п.1, отличающийся тем, что выходной патрубок соединен с компенсатором изменения давления
4. Насос по п.3, отличающийся тем, что компенсатор изменения давления выполнен в виде заполненной воздухом вертикально ориентированной емкости, в нижней части которой размещены входной и выходной коллекторы.
5. Насос по п.1, отличающийся тем, что шланг выполнен резиновым и укреплен металлическим, или капроновым, или вискозным кордом.
6. Насос по п.1, отличающийся тем, что барабан установлен на подшипнике и соединен через редуктор с валом электродвигателя, который снабжен узлом управления частотой вращения вала электродвигателя.
7. Насос по п.1, отличающийся тем, что внутренние поверхности выводов в корпусе для установки в них окончаний трубчатого шланга выполнены рельефными.
8. Насос по п.1, отличающийся тем, что выводы в корпусе сделаны параллельно друг другу на одной стороне корпуса, выполненной плоской.
9. Насос по п.1, отличающийся тем, что окончания трубчатого шланга установлены в выводы в корпусе заподлицо с торцевой плоскостью соответствующего вывода.
10. Насос по п.1 отличающийся тем, что выводы в корпусе имеют длину не меньше толщины стенки трубчатого шланга,
