Распределительный выходной клапан для мембранного насоса

Полезная модель относится к области гидро- и теплоэнергетики, где может найти применение в устройствах различного назначения, таких как мембранные насосы, преобразователи энергии потока, а также в системах рекуперации избыточного давления теплоносителя к теплоснабжению, где может быть использовано для создания пульсирующего режима движения жидкости.
Известен ударный узел, включающий полый корпус с входным и выходным отверстиями для истечения рабочей среды, ударный клапан, шток, установленный во втулку с возможностью возвратно-поступательного движения, вал с кулачком, пружину, стопорное кольцо, центрирующую заглушку и направляющую втулку. В полом корпусе выполнены два дополнительных соосных отверстия. Втулка выполнена со сквозными каналами для истечения рабочей среды вдоль штока. На одном конце штока жестко закреплен ударный клапан, а на его другом конце установлено стопорное кольцо. Пружина установлена на шток между втулкой и стопорным кольцом. Втулка со стороны стопорного кольца жестко соединена с входным отверстием полого корпуса. Вал установлен внутри полого корпуса с возможностью вращательного движения, где один торец вала вставлен в центрирующую заглушку, закрепленную в первом дополнительном отверстии полого корпуса, второй торец вала выведен за пределы полого корпуса через направляющую втулку, установленную во второе дополнительное сквозное отверстие полого корпуса, кулачок соединен со штоком с возможностью преобразования вращательного движения вала в возвратно-поступательное движение штока. Входное и выходное отверстия выполнены в полом корпусе перпендикулярно оси дополнительных отверстий. В центрирующей заглушке вдоль вала выполнены сквозные прорези для истечения рабочей среды. Дополнительно содержит ударный клапан, шток, втулку со сквозными каналами, пружину и стопорное кольцо. При этом второй шток установлен во вторую втулку с возможностью возвратно-поступательного движения. На одном конце второго штока жестко закреплен второй ударный клапан, а на его другом конце установлено второе стопорное кольцо. Вторая пружина установлена на второй шток между второй втулкой и вторым стопорным кольцом. Сквозные каналы во второй втулке выполнены вдоль второго штока. Вторая втулка со стороны второго стопорного кольца жестко соединена с выходным отверстием полого корпуса, причем кулачок соединен со вторым штоком с возможностью преобразования вращательного движения вала в возвратно-поступательное движение второго штока. Полезная модель позволяет обеспечить попеременную генерацию импульсов количества движения рабочей среды в одном из двух ее в устройство при обеспечении внешнего управления фазами открытия и закрытия ударных клапанов (RU 183591, F24D 3/02, F15B 21/12, опубл. 26.09.2018.).
Среди недостатков данной конструкции ударного узла можно отметить ее незначительную пропускную способность, комплексную настройку частоты вращения ударного узла, а также относительно низкую долговечность конструкции валика ударного узла.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является ударный узел, включающий цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями, ударный клапан и дополнительно второе входное отверстие, над которым расположен второй ударный клапан. Входные отверстия выполнены соосно вдоль центрирующего штока, установленного в цилиндрическом корпусе на втулках с жестко закрепленными на его торцах ударными клапанами. Во второе входное отверстие ввернуто подвижное седло, связанное червячной передачей с регулировочным винтом (RU 114129, F24D 3/02, опубл. 10.03.2012).
Среди недостатков данной конструкции следует отметить нарушение устойчивости работы при изменении параметров рабочей среды, а также нарушение фаз попеременного открытия ударных клапанов при работе устройства.
Технический результат распределительного выходного клапана для мембранного насоса заключается в улучшении фиксации ударных клапанов в открытом состоянии.
Технический результат достигается за счет того, что распределительный выходной клапан для мембранного насоса включает полый корпус с двумя входными и одним выходным отверстиями, ударные клапаны, жестко закрепленные на центрирующем штоке. Полый корпус содержит прямоугольную полость, в которой располагаются возвратные пружины, удерживающие шарообразные фиксаторы, поочередно входящие в зацепление со скобой и фиксирующую шпильку, на которой жестко соединены центрирующий шток, скоба и приводной валик, с опорами, закрепленными в обойме валика с помощью глухой и проходной гаек. Также корпус содержит торцевые гайки и дополнительно в него запрессованные диски со сквозными каналами. Прямоугольная полость соединена с крышками посредствам шпилек через прокладки.
На чертеже представлена конструкция распределительного выходного клапана для мембранного насоса.
Распределительный выходной клапан для мембранного насоса включает в себя полый корпус 1 с двумя входными 2, 3 и одним выходным 4 отверстиями, ударные клапаны 5, 6, жестко закрепленные на центрирующем штоке 7, скобу 8, возвратные пружины 9, 10, удерживающие шарообразные фиксаторы 11, 12. Ударные клапаны 5, 6 периодически соприкасаются с дисками со сквозными каналами 13, 14, запрессованными в полый корпус 1. Фиксирующая шпилька 15 жестко соединяет центрирующий шток 7, скобу 8 и приводной валик 16, находящейся в опорах 17, 18, закрепленных в обойме валика 19 с помощью глухой 20 и проходной 21 гаек. Полый корпус 1 содержит прямоугольную полость 22, торцевые гайки 23, 24 и крышки 25, 26, соединенные с полым корпусом 1 посредствам шпилек 27, через прокладки 28, 29.
Распределительный выходной клапан для мембранного насоса работает следующим образом. Изначально, для заполнения полого корпуса 1 рабочей средой, обеспечивают соединение входных отверстий 2,3 при помощи торцевых гаек 23, 24 с источником (на чертеже не указан) подачи рабочей среды, а выходного отверстия 4 с приемником (на чертеже не указан) рабочей среды. После этого осуществляют подачу рабочей среды в полый корпус 1 от ее источника, через входные отверстия 2, 3, причем если ударный клапан 5 находится в открытом состоянии, то ударный клапан 6 закрыт (как представлено на чертеже). В таком положении рабочая среда из входного отверстия 2 проходит через полый корпус 1, следуя через диск со сквозными каналами 13, выходит через выходное отверстие 4. Открытое положение ударного клапана 5 относительно диска со сквозными каналами 13 удерживается за счет шарообразных фиксаторов 11, который расположен в сферической полости скобы 8 и удерживается при помощи возвратной пружины 9. В свою очередь центрирующий шток 7, скоба 8 и приводной валик 16 жестко соединены фиксирующей шпилькой 15. Установленная в прямоугольную полость 22 скоба 8, герметизируется при помощи крышек 25, 26 соединенных посредствам шпилек 27, через прокладки 28, 29. Диски со сквозными каналами 13, 14 впрессованы в полый корпус 1, а ударные клапаны 5, 6 жестко соединены центрирующим штоком 7. При перемещении приводного валика 16 в опорах 17, 18, запрессованных в обойму валика 19, ограниченных слева глухой 20, а справа проходной 21 накидными гайками, слева направо, происходит закрытие ударного клапана 5 и открытие ударного клапана 6, причем шарообразный фиксатор 11 выходит из зацепления со скобой 8, а шарообразный фиксатор 12, удерживающийся возвратной пружиной 10, попадая в сферическую полость скобы 8 фиксирует ударный клапан 6 в отрытом положении, что дает возможность осуществить движение рабочей среды из входного отверстия 3 пройти через полый корпус 1, следуя через диск со сквозными каналами 14 и выйти из выходного отверстия 4, а далее попасть в приемник (на чертеже не указан). В дальнейшем, цикл повторяется заново.
По сравнению с известным техническим решением, предлагаемое позволяет улучшить фиксацию ударных клапанов в открытом состоянии.