Распределительный входной клапан для мембранного насоса

Полезная модель относится к области гидродинамики, гидравлики и машиностроения, где может найти применение в устройствах различного назначения, а также к теплоснабжению, где может быть использовано для создания пульсирующего режима движения теплоносителя.
Известен ударный узел, включающий корпус с двумя входными и выходным отверстиями, входные отверстия расположены оппозитно и выполнены соосно вдоль центрирующего штока, установленного в цилиндрическом корпусе с жестко закрепленными на его торцах ударными клапанами, расположенными над входными отверстиями, при этом центрирующий шток выполнен с тремя степенями свободы относительно корпуса, а в конструкцию дополнительно введены две направляющие втулки с седлом под ударный клапан, два стопорных кольца, две возвратные пружины и две конические пружины, причем каждый ударный клапан вставлен в направляющую втулку с седлом, установленным со стороны входных отверстий корпуса, закреплен с торца центрирующего штока и расположен между возвратной пружиной, закрепленной в направляющей втулке при помощи стопорного кольца, и конической пружиной, установленной во входном отверстии корпуса (RU 2558740, МПК F15B 21/12, опубл. 10.08.2015).
Недостатком известной конструкции является необходимость использования электрической энергии для привода кулачка, что не позволяет использовать его в энергонезависимых системах, кроме того конструкция предъявляет высокие требования к изготовлению кулачка и седел.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является ударный узел, который включает полый корпус с входным и двумя выходными отверстиями для истечения рабочей среды, тарелку левого и правого клапана, пяту левого и правого клапана, подпружиненную пружиной левого и правого клапана, шток левого и правого клапана установленного в опорах, седло левого и правого клапана, кулачек, жестко установленный на валике соединенным с электроприводом и установленном в опорах валика (RU 185737, МПК F15B 21/12, F24D 3/02, опубл. 17.12.2018).
Среди недостатков данной конструкции следует отметить нарушение фаз четкого попеременного открытия ударных клапанов на низких частотах работы устройства.
Технической результат заключается в улучшении попеременной генерации пульсирующего движения рабочей среды в двух ее выходах, с использованием распределительного входного клапана для мембранного насоса за счет управления фазами открытия и закрытия ударного клапана посредством располагаемого напора.
Технический результат достигается за счет того, что распределительный входной клапан для мембранного насоса включает в себя полый корпус с одним входным и двумя выходными отверстиями для истечения рабочей среды, ударный клапан, состоящий из двух седел клапана и двух тарелок клапана, жестко закрепленных на штоке, который содержит сферические выступы. По центру штока закреплен рычаг, верхняя часть которого свободно подвешена на оси, зафиксированной в обойме при помощи двух вставок и двух крышек. Сферические выступы при крайних положениях двух тарелок клапана поочередно взаимодействуют с подпружиненными переключателями клапана, вмонтированных в головку, которая неподвижно закреплена в обойме переключателей накидной гайкой. Устройство содержит штифт, впрессованный в валик с двумя опорами, закрепленными в обойме валика с помощью глухой и проходной накидных гаек. К средней части обоймы валика приварен патрубок с заглушкой.
На фиг. 1 представлена конструкция распределительного входного клапана для мембранного насоса, на фиг. 2 показан вид детализации распределительного входного клапана для мембранного насоса.
Распределительный входной клапан для мембранного насоса включает в себя полый корпус 1 с одним входным 2 и двумя выходными отверстиями 3, 4 для истечения рабочей среды. Ударный клапан состоит из правого 5 и левого 6 седел клапана, а также левой 7 и правой 8 тарелок клапана, жестко закрепленных на штоке 9, который содержит сферические выступы 10. По центру штока 9 закреплен рычаг 11, верхняя часть которого свободно подвешена на оси 12, зафиксированной в обойме 13 при помощи двух вставок 14 и двух крышек 15. Сферические выступы 10 при крайних положениях двух тарелок клапана 7, 8 поочередно взаимодействуют с подпружиненными переключателями клапана 16, вмонтированных в головку 17, которая неподвижно закреплена в обойме переключателей 18 накидной гайкой 19. Устройство содержит штифт 20, впрессованный в валик 21 с двумя опорами 22, закрепленными в обойме валика 23 с помощью глухой 24 и проходной 25 накидных гаек. К средней части обоймы валика 23 приварен патрубок 26 с заглушкой 27.
Распределительный входной клапан для мембранного насоса работает следующим образом. Сначала полый корпус 1 заполняется рабочей средой, для чего обеспечивают соединение входного отверстия 2 с источником (на чертеже не указан) подачи рабочей среды, а левого 3 и правого 4 выходного отверстия с приемниками (на чертеже не указан) рабочей среды. После этого осуществляют подачу рабочей среды через входное отверстие 2 в полый корпус 1 от ее источника к одному из приемников. Если открыта левая тарелка клапана 7, то правая тарелка клапана 8 закрыта (фиг. 1). В этом положении рабочая жидкость из входного отверстия 2 проходит через полый корпус 1 и выходит из левого выходного отверстия 3 через зазор между левой тарелкой клапана 7 и левым седлом клапана 6 при возрастающей скорости рабочей среды от нуля до установившегося значения. Полностью открытое положение левой тарелки клапана 7 фиксируется сферическими выступами 10 закрепленных на штоке 9 и подпружиненным переключателями клапана 16 вмонтированных в головку 17, неподвижно закрепленной в обойме переключателей 18 накидной гайкой 19. При этом штифт 20, впрессованный в валике 21 перемещается справа налево. При контакте штифта 20 с левой тарелкой клапана 7 рычаг 11 повернется на некоторый угол на оси 12, находящейся в двух вставках 14 и зафиксированной в обойме рычага 13 посредствам двух крышек 15. Сферические выступы 10 на штоке 9 сожмут подпружиненные переключатели клапана 16, нарушится равновесие между штоком 9 и подпружиненными переключателями клапана 16 и произойдет резкое переключение клапана, вследствие перекрытия левой тарелкой клапана 7 левого седла клапана 6 в выходном отверстии 3 и образование зазора между правой тарелкой клапана 8 и правым седлом клапана 5 в выходном отверстии 4. При этом поток рабочей среды будет идти от входного отверстия 2 через зазор между правой тарелкой клапана 8 и правым седлом клапана 5 в правое выходное отверстие 4. Прерывание потока в левом выходном отверстии 3 вызовет гидравлический удар, энергия которого направляется потоку рабочей среды, выходящему через правое выходное отверстие 4. Далее валик 21 поменяет направление и будет вместе с запрессованным в нем штифтом 20 перемещаться слева направо в двух опорах 22, ограниченных слева глухой 24, а справа проходной 25 накидными гайками, запрессованных в обойму валика 23, к средней части которой приварен патрубок 26 с заглушкой 27. При контакте штифта 20 с правой тарелкой клапана 8, рычаг 11 повернется на некоторый угол против часовой стрелки на оси 12 и произойдет переключение клапанов: левая тарелка клапана 7 отойдет от левого седла 6 в выходном отверстии 3, а правая тарелка клапана 8 перекроет правое седло 5 в выходном отверстии 4. При этом поток рабочей среды будет идти от входного отверстия 2 через зазор между открытой левой тарелкой клапана 7 и левым седлом клапана 6 в левое выходное отверстие 3. В дальнейшем, цикл повторяется заново.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет улучшить попеременную генерацию пульсирующего движения рабочей среды в двух ее выходах, с использованием распределительного входного клапана для мембранного насоса за счет управления фазами открытия и закрытия ударного клапана посредством располагаемого напора.