МЕМБРАННЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована при изготовлении мембранных насосов.
Известен мембранный насос (патент РФ №2101567 - прототип), содержащий корпус с входными камерами, золотниковым входным отверстием, выходным отверстием, камерными каналами, золотниковыми каналами, перебрасывающими пазами, мембраны, делящие мембранные камеры на приводные и рабочие, соединительный стержень с полостями, золотник с пазами, упор.
Недостатком данного насоса является относительно высокий уровень шума.
Технической задачей настоящей полезной модели является снижение уровня шума при работе насоса.
Технический результат достигается тем, что в мембранном насосе, содержащем корпус с входным и выходным отверстиями и расположенными в нем мембранами и золотником, за выходным отверстием корпуса закреплено устройство, состоящее из трех коаксиально расположенных цилиндров, полости которых с обеих сторон заглушены крышками, при этом полость внутреннего цилиндра сообщается через выполненное в одной из крышек центральное отверстие с выходным отверстием корпуса насоса, а полости промежуточного и наружного цилиндров сообщаются с внутренним цилиндром, между собой и с атмосферой через несколько рядов равномерно расположенных по окружности сквозных отверстий, выполненных в стенках цилиндров на их противоположных концах с образованием лабиринтного канала.
Сквозные отверстия могут быть выполнены в следующем порядке: во внутреннем цилиндре выполнено n рядов сквозных отверстий, на промежуточном цилиндре выполнено n-1 рядов сквозных отверстий, на наружном цилиндре выполнено n-2 рядов сквозных отверстий, где n -величина, определенная расчетно-экспериментальным путем.
Отличительные признаки являются существенными, поскольку три коаксиально расположенных цилиндра вместе с двумя торцевыми крышками, одна из которых - глухая, а во второй выполнено отверстие (для входа сжатого воздуха), создают лабиринтный канал. При прохождении воздуха через лабиринтный канал снижаются его пульсации, а вследствие этого, и шум. Количество цилиндров подобрано эмпирически, обеспечивая оптимальное соотношение минимального сопротивления воздуха и максимального снижения шума. Сквозные отверстия в стенках цилиндров выполнены в противоположных концах цилиндров для обеспечения наибольшего пути движения воздуха, а расположение отверстий, например шахматное, выбрано для обеспечения на минимальном по длине участке цилиндра - максимальную общую площадь проходного сечения. Диаметр и количество отверстий подбираются таким образом, чтобы обеспечить минимально возможное сопротивление воздуха в лабиринтном канале.
На предприятии НПО «Искра» разрабатывается документация на мембранные насосы, рассчитанные на разную производительность. В данных разработках используется устройство, сквозные отверстия в котором выполнены в следующем порядке: во внутреннем цилиндре выполнено n рядов сквозных отверстий, на промежуточном цилиндре выполнено n-1 рядов сквозных отверстий, на наружном цилиндре выполнено n-2 рядов сквозных отверстий, где n - величина, зависящая от расхода и давления подаваемого сжатого воздуха.
Перечисленные выше отличительные признаки в совокупности позволяют существенно снизить уровень шума.
На фиг. 1 показана конструкция насоса, на фиг. 2 показан разрез А-А фиг. 1.
Мембранный насос содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями и расположенные в нем мембраны 4, делящие мембранные камеры на приводные 5 и рабочие 6, соединительный стержень 7 и золотник 8. На корпусе 1 за выходным 3 отверстием закреплено устройство, состоящее из трех коаксиально расположенных цилиндров, полости которых с обеих сторон заглушены крышками 9, при этом полость внутреннего 10 цилиндра сообщается через выполненное в одной из крышек центральное отверстие 11 с выходным 3 отверстием корпуса 1 насоса, а полости промежуточного 12 и наружного 13 цилиндров сообщаются с внутренним 10 цилиндром, между собой и с атмосферой через несколько рядов равномерно расположенных по окружности сквозных отверстий 14, выполненных в стенках цилиндров на их противоположных концах с образованием лабиринтного канала.
Мембранный насос работает следующим образом.
Сжатый воздух через входное отверстие 2 корпуса 1, систему каналов и пазы золотника 8 попадает в правую приводную камеру 5, а отработанный воздух из левой приводной камеры 5 через систему каналов, пазы золотника 8 и выходное отверстие 3 попадает в центральное отверстие 11 крышки 9. Далее отработанный воздух через отверстия 14, расположенные во внутреннем 10 цилиндре, попадает в полость между внутренним 10 и промежуточным 12 цилиндрами, и через отверстия 14 в промежуточном 12 цилиндре попадает в полость между промежуточным 12 и наружным 13 цилиндрами. Затем отработанный воздух через отверстия 14 во внешнем цилиндре 13 стравливается в атмосферу. Происходит сброс давления из левой приводной камеры 5.
Под действием давления, создаваемого сжатым воздухом, правая мембрана 4 начинает перемещаться, вытесняя перекачиваемый продукт из правой рабочей камеры 6. При этом перемещается левая мембрана 4, соединенная с правой мембраной 4 посредством соединительного стержня 7, и создается разряжение в левой рабочей камере 6, в которую поступает очередная порция продукта.
Далее под действием сжатого воздуха золотник 8 перемещается в противоположное крайнее положение и сжатый воздух через входное отверстие 2 корпуса 1, систему каналов и пазы золотника 8 попадает в левую приводную камеру 5, а отработанный воздух из правой приводной камеры 5 через систему каналов, пазы золотника 8 и выходное отверстие 3 попадает в центральное отверстие 11 крышки 9. Далее отработанный воздух через отверстия 14, расположенные во внутреннем 10 цилиндре, попадает в полость между внутренним 10 и промежуточным 12 цилиндрами и через отверстия 14 в промежуточном 12 цилиндре попадает в полость между промежуточным 12 и наружным 13 цилиндрами. Затем отработанный воздух через сквозные отверстия 14 во внешнем цилиндре 13 стравливается в атмосферу. Происходит сброс давления из правой приводной камеры 5.
Под действием давления, создаваемого сжатым воздухом, левая мембрана 4 начинает перемещаться, вытесняя перекачиваемый продукт из левой рабочей камеры 6. При этом перемещается правая мембрана 4, соединенная с левой мембраной 4 посредством соединительного стержня 7 и создается разряжение в правой рабочей камере 6, в которую поступает очередная порция продукта.
Далее под действием сжатого воздуха золотник 8 перемещается в противоположное крайнее положение и цикл повторяется.
Таким образом, применение данного устройства значительно снижает уровень шума при работе мембранного насоса.