МЕМБРАННЫЙ УЗЕЛ МАШИНЫ ОБЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ
DIAPHRAGM UNIT OF POSITIVE DISPLACEMENT MACHINE

Изобретение относится к области машиностроения, касается машин объемного вытеснения и может найти применение в различных отраслях промышленности для подачи абразивных, агрессивных, активных и других сред.
Известен мембранный узел машины объемного вытеснения, содержащий связанную со штоком мембрану, взаимодействующую с набором опорных телескопических колец, внутреннее из которых посажено с возможностью относительного перемещения на шток, а на внутреннем опорном кольце выполнены упоры для ограничения относительного перемещения кольца на такте всасывания. (SU 676755 A1, 30.07.1979).
Недостатками известного устройства является:
1) Низкая надежность, так как на такте всасывания обратный ход колец осуществляется непосредственно под воздействием мембраны, и вследствие возможного заедания колец могут возникать ее повреждения и повышенный износ, приводящий к снижению срока службы мембраны.
2) Высокая стоимость насоса - сложность изготовления телескопических колец и точность их подгонки.
3) В цикле нагнетания мембрана работает не полностью, а именно, поверхность мембраны, соприкасающаяся с телескопическими кольцами в центральной части, изгибается, образуя впадину, поэтому часть объема рабочей среды не сразу выдавливается мембраной в систему нагнетания, снижая при этом кпд устройства и, как следствие, имеет неравномерную подачу рабочей среды.
4) Как при всасывании, так и при нагнетании рабочей среды поверхность мембраны давит на выступы колец, что приводит при высоких давлениях к быстрому износу мембраны.
5) Использование телескопических колец повышает инерционность системы и не позволяет работать устройству при высокой частоте колебаний, что резко снижает его производительность.
Задачей, поставленной в настоящем изобретении, является разработка и  создание инновационных и технологических передовых промышленных машин объемного вытеснения, использующих самые современные методы проектирования и новейшие разработки в области материалов, обладающих высокой надежностью в неблагоприятных и агрессивных условиях, простых в монтаже и большим сроком эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что  в изобретении воздействие на мембрану осуществляется не жидкостью или газом, а непосредственно штоком, на котором закреплена мембрана.
Поставленная задача и технический результат достигаются за счет того, что в мембранном узле машины объемного вытеснения, включающем в себя шток, мембрану и опору, опора является сборной конструкцией, содержащей качающиеся на осях, фиксируемых толкателем, верхние и нижние сектора, соединенные между собой направляющими стержнями и накрытые накладками секторов, увеличивающих коэффициент полезного действия при перекачке раствора во время движения секторов, поддерживающую мембрану через накладку тягу, соединяющую сектора и толкатель, козырьки секторов, перекрывающие  зазоры, возникающие при движении секторов, направляющие стержни, служащие фиксаторами секторов, тарель, исключающую залом мембраны в центральной части при реверсивном движении штока, зажимные болты, соединяющие центральную часть мембраны с тарелью, и фланец, жестко фиксирующий периферию мембраны.
Мембранный узел машины объемного вытеснения представлен на чертежах, где на фиг.1 - разрез мембранного узла машины объемного вытеснения «справа»;
на фиг.2 - фронтальный вид мембранного узла машины объемного вытеснения,
на фиг.3 - сектор мембранного узла машины объемного вытеснения.
Мембранный узел машины объемного вытеснения состоит из штока 1, секторов, состоящих из верхней 2 и нижней 3 частей, фланца 4, верхних осей 5, направляющих стержней 6, мембраны 7, шайбы 8, накладки 9, шайбы 10, тарели 11, диска 12, нижних осей 13, тяги 14, толкателя 15, накладки 16, зажимных болтов 17.
Работа мембранного узла заключается в перекачке раствора путем передачи усилия возвратно-поступательного движения штока 1 на центральную часть мембраны 7, закрепленную на штоке тарелью 11, исключающей залом мембраны, и зажимными болтами 17, так как периферия мембраны 7 жестко закреплена фланцем 4.
При перемещении штока 1 «влево» происходит всасывание раствора, при этом фланец 4 остается в стационарном положении, а центральная часть мембраны 7 перемещается одновременно со штоком 1. Сектора и накладка 9 отклоняются вместе с мембраной 7. При достижении штоком 1 крайнего левого положения происходит реверс движения - процесс всасывания раствора завершен. При движении штока 1 «вправо» происходит вытеснение раствора из камеры. Давление жидкости передается на мембрану 6, которую поддерживают сектора через накладку 9.
Во время работы мембранного узла машины объемного вытеснения сектора качаются по принципу «маятника» относительно верхних осей 5, закрепленных на фланце 4. Нижние оси 13 секторов, закрепленные между тягой 14 и толкателем 15, перемещаются при возвратно-поступательном движении штока. При качании секторов нижние 3 и верхние 2 части расходятся, зазоры, образующиеся при этом,  перекрываются козырьками верхних частей 2 секторов, а сами части секторов фиксируются с помощью направляющих стержней 6.