Перистальтический насос
PERISTALTIC PUMP

Изобретение относится к области насосостроения, касается перистальтических насосов для перемещения различных текучих сред и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.
Известны насосы перистальтического типа, содержащие эластичный шланг, расположенный на опорной поверхности корпусной детали и взаимодействующий с рабочей поверхностью роликов, размещенных на роторе (А.С. №126017, 30.11.1959, F04В 43/08).
Недостатком известного насоса является относительно высокий износ шланга в местах перегиба его стенок при деформации шланга роликами. Каждый из роликов при прокатывании по шлангу вызывает перегиб его стенок в одних и тех же местах, в которых и наступает его преждевременное разрушение.
Известен также насос перистальтического типа (А.С. №735824, 25.05.1980, F04В43/12), содержащий эластичный шланг, расположенный на опорной поверхности корпусной детали и взаимодействующий с рабочей поверхностью роликов, размещенных в роторе.
Корпусная деталь выполнена с возможностью изменения угла наклона опорной поверхности к плоскости вращения ротора, а рабочие поверхности роликов выполнены коническими и меньшей мере, две из них имеют отличную друг от друга величину конусности. При указанной конструкции частота перегибов стенок шланга в одном и том же месте уменьшается.
Недостатком известного насоса является необходимость деформации эластичного разделительного элемента, которая сопровождается его растяжением. В результате циклически повторяющихся растяжений разделительного элемента уменьшается долговечность его работы.
Техническим результатом изобретения является уменьшение износа эластичного разделительного элемента путем устранения необходимости его растяжения при работе насоса.
Технический результат достигается тем, что в насосе перистальтического типа, содержащем герметичный корпус, во внутренней полости которого размещен эластичный разделительный элемент, пережимаемый роликами, установленными на втулках в роторе, согласно изобретения, во внутренней полости корпуса в качестве рабочей камеры имеется паз с эллиптической образующей, параллельной траектории движения роликов, гибким поршнем которого является эластичный разделительный элемент, закрепленный в фокусных точках эллипса и имеющий длину больше фокального расстояния.
Кроме того, длина эластичного разделительного элемента равна сумме расстояний от любой точки эллиптической образующей паза до обоих фокусов эллипса.
Кроме того, эллиптическая траектория движения роликов определяется контуром кулачка, с которым ролики кинематически соединены.
При работе эластичного разделительного элемента его длина равна сумме расстояний от любой точки эллиптической образующей паза до обоих фокусов эллипса, что соответствует основному математическому определению эллипса (См. С.В. Бахвалов, Л.И. Бабушкин, В.П. Иваницкая «Аналитическая геометрия» Москва., изд. «Просвещение» 1065 г. стр. 87.). Концы эластичного разделительного элемента защемлены между крышкой и корпусом насоса, а паз с эллиптической образующей имеет одностороннее расположение во внутренней полости насоса. При этом длина хорды, соединяющей две крайние точки эллиптической образующей паза, не превышает фокального расстояния. Часть траектории роликов, при их контакте с эластичным разделительным элементом, имеет эллиптическую форму, что определяется контуром кулачка с которым ролики кинематически соединены.
На прилагаемых к описанию графических материалах изображены:
на Фиг. 1 - общий вид перистальтического насоса;
на Фиг. 2 - разрез А-А.
Насос состоит из герметичного корпуса (1), установленного на лапах. В корпусе смонтированы шесть роликов (2), которые посредством втулок (8) крепятся во вращающемся роторе (3). Эластичный разделительный элемент (4) защемлен концами между корпусом и крышкой (5) насоса, имеющей два патрубка: всасывающий и нагнетательный. На валу (6) вращающегося ротора (ротор вращается заодно с валом) установлен неподвижный кулачок (7).
Насос работает следующим образом. Вращаясь вместе с приводным валом (6), ротор (3) приводит в движение ролики (2). При вращении ролики (2) контактируют с неподвижным кулачком (7), в котором профиль, кроме цилиндрического участка, имеет также форму эллипсоида. Получая при этом дополнительное радиальное движение, ролики (2) совершают движение по траектории, соответствующей эллиптической образующей паза, прижимая к ней эластичный разделительный элемент. При этом происходит очередной цикл нагнетания жидкости. Когда каждый последующий ролик входит в контакт с эластичным разделительным элементом, вышеописанный цикл нагнетания повторяется.
Данное изобретение усовершенствует известные конструкции перистальтических насосов и повышает их технико-экономические показатели (наработка на отказ, срок службы до первого капитального ремонта и т.д.).