АГРЕГАТ НАСОСНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДОЗИРУЮЩИЙ

Заявляемая полезная модель относится к устройствам, предназначенным для дозирования химических реагентов, и может быть применена в любой отрасли народного хозяйства, преимущественно, в нефтегазодобывающей промышленности, в составе оборудования для подачи химически активных веществ, в том числе, ингибиторов, деэмульгаторов и т.д.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому агрегату насосному гидравлическому дозировочному является насос-дозатор гидравлический (см. патент РФ на полезную модель №64683, дата подачи 16.11.2006 г., опубликовано 10.07.2007 г. «Насос-дозатор гидравлический»), включающий нагнетатель в виде плунжерного насоса и кинематически связанного с ним привода, при этом нагнетатель дополнительно содержит камеры всасывания и нагнетания, плунжерный насос содержит корпус, в котором размещен плунжер, а между ними установлены эластичный элемент и прижим, причем, последний размещен с возможностью взаимодействия с эластичным элементом для изменения герметичного рабочей камеры насоса, привод выполнен в виде электрогидравлического устройства, преобразующего электрическую энергию в механическую, с возвратно-поступательным движением исполнительного органа, при этом кинематическая связь плунжерного насоса с приводом осуществлена через систему двуплечий рычаг - подпружиненный упор, закрепленные на стойке, причем исполнительный орган привода шарнирно связан с одним плечом упомянутого рычага, конец второго плеча которого посредством закрепленного на нем ролика находится во взаимодействии с размещенным в стакане подпружиненным упором, а двуплечий рычаг размещен на стойке с возможностью поворота, при этом, корпус плунжерного насоса и стакан, в котором размещен подпружиненный упор, жестко закреплены на стойке таким образом, что из продольные оси расположены на одной прямой.
Недостатком известного устройства является ускоренный износ трущихся поверхностей кинематических пар рычажной системы в части кинематической цепи «ролик-плунжер» из-за отклонения вектора усилия от оси «упор-плунжер», передаваемого на упор движущимся по траектории роликом двуплечего рычага. Увеличение удельной нагрузки на контактные поверхности кинематических пар рычажной системы в этой связи и ускоренный износ последней приводят к снижению КПД, изменению расходных параметров насоса, например, изменению длины хода плунжера и снижению надежности работы насосного агрегата.
При износе поверхности ролика возможно заклинивание конструкции. В связи с этим, к контактной поверхности предъявляются особые требования, направленные на предотвращение быстрого износа, в частности, повышение износостойкости, что, в свою очередь, ведет к снижению технологичности изделия.
Кроме того, при эксплуатации устройство подвержено частым поломкам из-за механических загрязнений, попадания инородных тел, что ведет к выходу плунжера за допустимые пределы, что также снижает КПД и надежность работы конструкции.
Техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности, повышение КПД, а также улучшение технологичности сборки конструкции.
Указанный результат достигается тем, что агрегат насосный гидравлический дозирующий, включающий плунжерный насос и кинематически связанный с ним привод, выполненный в виде электрогидравлического устройства с возвратно-поступательным движением исполнительного органа, при этом кинематическая связь плунжерного насоса с приводом осуществлена через систему двуплечий рычаг - подпружиненный упор, закрепленные на стойке, причем исполнительный орган привода шарнирно связан с одним плечом упомянутого рычага, конец второго плеча находится во взаимодействии с размещенным в стакане подпружиненным упором, а двуплечий рычаг размещен на стойке с возможностью поворота, при этом корпус плунжерного насоса и стакан, в котором размещен подпружиненный упор, жестко закреплены на стойке таким образом, что их продольные оси расположены на одной прямой, согласно полезной модели конец второго плеча взаимодействует с размещенным в стакане подпружиненным упором посредством цилиндрического шарнира, соединенного с помощью тяги со сферическим шарниром, при этом, второе плечо расположено под острым углом относительно вертикали, проходящей через ось поворота рычага с возможностью равноудаленного отклонения от упомянутой вертикали.
В заявляемом устройстве соосность вектора усилия «упор-ползун» обеспечивается, за счет соединенных между собой с помощью тяги цилиндрического и сферического шарниров, а также расположением второго плеча рычага под острым углом относительно вертикали, проходящей через ось поворота рычага с возможностью равноудаленного отклонения второго плеча рычага от упомянутой вертикали и бесконечно малого отклонения его от оси «упор-ползун». Благодаря этому, повышается КПД, надежность работы, а также улучшается технологичность сборки конструкции.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели такому условию патентоспособности как «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления заявляемого устройства.
Полезная модель поясняется чертежами, где
Фигура 1 - общий вид агрегата насосного гидравлического дозирующего;
Фигура 2 - принципиальная схема устройства.
Агрегат насосный гидравлический дозирующий (фиг.1) выполнен из самостоятельных узлов: нагнетателя в виде плунжерного насоса 1 и кинематически связанного с ним привода в виде электрогидравлического устройства, преобразующего электрическую энергию в механическую. Электрогидравлическое устройство, выполненное в виде электрогидравлического толкателя 2, содержит исполнительный орган в виде штока 3, осуществляющего возвратно-поступательное движение. Кинематическая связь плунжерного насоса 1 с приводом осуществляется через двуплечий рычаг 4, причем конец второго плеча взаимодействует посредством сферического шарнира 5 с размещенным в стакане 6 упором 7, подпружиненного пружиной 8. Сферический шарнир 5 с помощью тяги 9 соединен с цилиндрическим шарниром 10. При этом второе плечо рычага 4 расположено под углом относительно вертикали с начальной и конечной точками движения рычага А и В, проходящей через ось поворота рычага 4 с возможностью равноудаленного отклонения от упомянутой вертикали. Расположение рычага с равноудаленным отклонением, например, под углом α от упомянутой вертикали, обеспечивает бесконечно малое отклонение вектора усилия рычага от оси «упор-ползуна (см. фиг.2).
Упор 7 связан с плунжером 11 насоса 1 посредством крепежного элемента 12, например, гайки.
Плунжерный насос 1 состоит из корпуса насоса 13, в котором размещен плунжер 11, связанный с помощью резьбового соединения с нажимной втулкой 14. Между плунжером 11 и корпусом 13 расположены уплотнительные манжеты 15. Кроме того, насос 1, содержащий клапанную коробку 16, снабженную всасывающим клапаном 17 и клапаном нагнетания 18, вставлен в стакан 19, закрепленный с помощью фланца 20 на кронштейне 21. Во фланец 20 вмонтирована отцентрированная втулка 22 с ползуном 23. На основании 24 шарнирно на оси 25 с возможностью поворота относительно указанной оси установлен толкатель 2.
Устройство работает следующим образом.
Всасывающий клапан 17 плунжерного насоса 1 подсоединяют к емкости с химическим реагентом, клапан нагнетания 18 - к линии нагнетания. Блоком управления задают технические параметры привода, например, периодичность возвратно-поступательного перемещения штока 3. Возвратно-поступательное перемещение штока 3 приводит в движение плечо рычага 4, цилиндрический шарнир 10 и связанный с ним посредством тяги 9 сферический шарнир 5, который, взаимодействуя с ползуном 23, приводит его в возвратно-поступательное перемещение во втулке 22. В свою очередь, ползун 23 приводит в возвратно-поступательное движение плунжер 11 насоса 1, при этом, всасывающий клапан 17 закрывается, а клапан нагнетания 18 открывается. Перемещение упора 7 осуществляется на величину, определяемую заданной длиной хода плунжера 11.
Возвратное движение штока 3 происходит за счет действия пружины 8, в результате которого, шток 3 перемещается в крайнее нижнее положение, а плунжер 11 насоса 1 перемещается в обратную сторону на заданную на длину хода. При этом клапан нагнетания 18 закрывается, а всасывающий клапан 17 открывается: происходит перетек заданного объема жидкости в полость клапанной коробки 16.
Заявляемая полезная модель имеет преимущества перед известными, отличается надежностью, технологичностью и повышенным КПД.