Насос
Иллюстрации
Реферат
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 Р 04 В 9/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ П(НТ СССР (2i) 3743472/25-06 (22) 24.05 84 (46) 23.02.89,Бюл. ))- 7 (71) Институт химии Башкирского филиала АН СССР (72) Б.И.Баглай (53) 621.651 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1356619, кл. F 04 В 9/00, 1982. (54)(57) 1 ° НАСОС, содержащий корпус, подвижный рабочий цилиндр с подвижным и неподвижным плунжерами,образующими две камеры переменного объема, периодически сообщаемые между собой закрепленным на цилиндре распределительным устройством, имеющим переключающий элемент и каналы входа и выхода, приводное устройство для совместного и относительного возвратно-поступательного движения рабочего цилиндра и подвижного плунжера, включающее два профилированных кулачка, и два подпружиненных и установленных на направляющей передаточных звена с роликами для контакта с кулачками, первое из которых связано с подвижным плунжером и снабжено регулируемым упором для ограничения длины хода этого звена на ускоряющем участке профиля кулачка с приращением высоты подъема профиля на единицу угла поворота, превышающим приращень.е высоты подъема профиля на рабочем участке, а вто- . рое связано с рабочим цилиндром, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, насос снабжен устройством для смешивания элюентов, расположенным перед входом в насос, выполненным в виде дополнительной камеры переменного объема, образованной дополнительными цилиндром и плунжером, подключенной к входному кана-. лу распределительного устройства насоса и имеющей средства распределения с электромагнитным управлением, причем дополнительный цилиндр закреплен на корпусе, а дополнительный плунжер установлен оппозитно подвижному плунжеру и связан с первым и передаточным звеном, корпус насоса выполнен из двух скрепленных стойками частей, направляющая передаточных звеньев выполнена в виде закрепленного на стойках стержня, а сами передаточные звенья выполнены в виде скоб, надетых на направляющий стержень.
2. HF.coc IIo II ° 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучше- С ния эксплуатационных характеристик, переключающий элемент распределительного устройства выполнен в виде плоского золотника, установленного с возможностью поджима к поверхности распределения при помощи рессоры и ролика и снабженного кулисой, установленной с возможностью взаимодействия с корпусом и первым передаточным звеном для перемещения золотника относительно поверхности распределения.
3. Насос по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что средство распределения устройства для смешивания элюентов перед входом в насос выполнено в виде плоского переключателя, Ъ имеющего на плоскости распределения замкнутый паз для периодического сообщения между собой распределительных каналов, выполненных на неподвижной плоскости.
1460404
Изобретение относится к насосостроению, в частности к насосам для жидкостной хроматографии.
Цель изобретения — расширение
5 функциональных возможностей, а также улучшение эксплуатационных характеристик.
На фиг.1 показан насос,вид на переднюю панель, разрез по рабочему ци- 10 линдру; на фиг.2 — тоже, вид в плане на фиг.3 — приводное устройство насоса; на фиг.4 — насос, разрез по рабочему цилиндру с плоским золотником в качестве распределительного 15 устройства; на фиг.5 — то же, с меха. ническим приводом плоского золотника, вид в плане; на фиг.6 — то же, с дополнительной парой цилиндр-плунжер для градиентного элюирования; на 20 фиг.7 — средство распределения, примененное в насосе с дополнительной камерой для смешивания элюентов; на фиг.8 — график режима работы насоса.
На графике (фиг.8) изображены диа- 25 граммы движения рабочего цилиндра (а), движения подвижного и дополнительного плунжеров (б), изменения объема в. рабочей камере с неподвижным плунжером (в); изменения объема в рабочей каме- 30 ре с подвижным плунжером (r)," изменения объема в дополнительной камере (д), диаграммы входного и выходного потоков (е).
Насос содержит рабочий цилиндр 1, 35 в варианте с клапанным распределением входной 2 и переходной 3 клапаны, неподвижный 4 и подвижный 5 плунжеры со средствами 6 уплотнения, поджатыми гайками 7. Неподвижный плун- 40 жер 4 закреплен в кронштейне 8., а подвижный плунжер 5 — в кронштейне 9. Насос имеет приводное устройство для совместного и относительного движения рабочего цилиндра l u подвижного плунжера 5, включающее два профилированных кулачка 10 и 11, два подпружиненных при помощи пружин
12 и. 13 и установленных на направляющей в виде стержня 14 передаточных звена в виде надетых на направляю щий стержень 14 скоб 15 и 16 с роликами 17-19 соответственно для контакта с соответствующим кулачком
10 и 11 и предотвращения поворо та скобы 16 относительно направляющего стержня 14. Первое передаточное звено-скоба 15 связано с подвижным плунжером 5 через кронштейн 9 и снабжено связанным с регулятором 20 регулируемым упором 21 для ограничения длины хода этого звена на ускоряющем участке профиля с приращением высоты подъема профиля на единицу угла поворота, превь!шающим приращение
BblcoTbl подъема профиля на рабочем участке.
Второе передаточное звено-скоба 16 связано с рабочим цилиндром. Насос имеет корпус, состоящий из двух, скрепленных стойками 22 и 23 частей — лицевой 24 и задней 25, причем направляющий стержень l4 закреплен на стойках 22 и 23. Ролик 17 связан со скобой 15 при помощи скрепленного с кронштейпом,9 угольника 26 и взаимодействует с кулачком 10. Ролики
18 и 19 связаны со скобой 16 при помощи планки 27, при этом ролик 18 взаимодействует с кулачком 11, а ролик 19 — с направляющими-планками 28, закрепленными на задней части 25 корпуса, и служит для исключения поворота скобы 16 относительно направляющего стержня.
Насос имеет первую рабочую камеру 29 переменного объема, образованную цилиндром 1 и подвижным плунжером 5, соединенную через входной клапан 2 с входным каналом 30 и через переходной клапан 3 и трубопровод 31— с второй .рабочей камерой 32, образованной цилиндром l и неподвижным плунжером 4. Вторая рабочая камера 32 постоянно соединена с выходным каналом 33.
Для расширения функциональных возможностей насос снабжен устройством для смешивания элюентов, расположенным перед входом в насос, выполненным в виде дополнительной камеры 34 переменного объема, образованной дополнительньп ч цилиндром 35 и плунжером 36, подключенной при помощи трубопровода (не показан) к входному каналу 30 распределительного устройства насоса.
Дополнительный цилиндр 35 закреплен на лицевой части 24 корпуса, а дополнительный плунжер 36 установлен оппозитно подвижному плунжеру 5 и связан с первым передаточным звеном-скобой 15 при помощи кронштейна 9 (фиг.б). Дополнительная камера 34 снабжена средством распределения с электромагнитным управлением, выполненным в виде плоского переключате0404
4 з 146 ля 37, имеющего на плоскости распределения замкнутый паз 38 для переменного сообщения канала 39, связанного с дополнительной камерой 34 с распределительными каналами 40 и 41, выполненными в дополнительном цилиндре 35 и выходящими на плоскость распределения.
Плоский переключатель 37 связан с электромагнитом 42 при помощи упругого элемента 43. Дополнительный цилиндр 35 имеет выходной канал 44, связанный с входным каналом 30 распределительного устройства насоса, при этом каналы 40 и 41 сообщаются с емкостями для соответствующих элюентов.
Для улучшения эксплуатационных характеристик клапанное распределительное устройство насоса может быть заменено золотниковым. В этом случае на рабочий цилиндр 1 вместо клапанов и 3 крепится распределительное устройство 45 переключающим элементом в виде плоского золотника 46, установленного с возможностью поджима к поверхности распределения при помощи рессоры 47 и ролика 48. Распределительное устройство снабжено кулисой
49, установленной с возможностью взаимодействия с корпусом и первым передаточным звеном-скобой 15 для перемещения золотника 46 относительно поверхности распределения. Кулиса 49 шарнирно закреплена на золотнике 46, проходит через окно 50 на лицевой части 24 корпуса, введена в паз 51 на задней части 25 корпуса и взаимодействует со скобой 15 при помощи упора 52. Цилиндр 1 в этом варианте исполнения имеет входной 53 и выходной 54 каналы.
Насос работает следующим образом.
При.вращении профилированных кулач ков 10 и 11 происходит их взаимодействие с роликами 17 и 18 передаточных звеньев-скоб 15 и 16, обеспечивая их возвратно-поступательное движение. Закон движения передаточных звеньев и связанных с ними под-. вижного плунжера ; и рабочего цилиндра 1 показан на фиг.8а,б.
При увеличении объема первой рабочей камеры 29 открывается входной клапан 2, а при уменьшении ее объема — переходной клапан 3, перепуская жидкость во вторую рабочую камеру 32, постоянно сообщенную с выходным каналом 33. На участке ускорения у (фиг.86) профиля кулачка
10 при движении в одном направлении рабочего цилиндра 1 и подвижного плунжера 5 скорость движения подвижного плунжера 5 будет больше, что обеспечивает уменьшение объема рабочей камеры 29, т ° е, предварительное сжатие набранного объема перед его подключением к второй рабочей камере 32. Величину поджатия можно регулировать длиной хода на ускоряющем участке при помощи регулятора 20.
При установке на насос золотникового распределительного устройства основные процессы в насосе аналогичны указанным с той лишь разницей, что подключение рабочих камер 29 и 32 происходит принудительно..
По достижении рабочим цилиндром 1 крайнего правого положения упор 52 коснется середины кулисы 49 и в момент совместного движения скоб 15 и 16 в сторону нагнетания скорость движе" ния конца кулисы 49 у золотника 46 при неподвижном ее конце в окне 50. будет в два раза вьппе, чем скорость движения рабочего цилиндра 1, что обеспечит перемещение золотника 46 влево и соединение первой рабочей камеры 29 с входным каналом 53 (фиг.4). При последующем движении подвижного плунжера 5 вправо (возврат), а рабочего цилиндра 1 влево (нагнетание из второй рабочей камеры 32) произойдет всасывание в рабочую камеру 29. Двигаясь влево совместно с рабочим цилиндром 1, кулиса 49 достигает стенки окна 50 на лиO цевой части 24 корпуса примерно за 60 до левой крайней точки движения рабочего цилиндра 1, что обеспечит передвижение золотника 46 вправо оТНосительно рабочего цилиндра 1. Входной канал будет перекрыт, а рабочие камеры 29 и 32 будут соединены между собой. При продолжении движения подвижного плунжера 5 влево обеспечива» ется вытеснение жидкости иэ обеих рабочих камер 29 и 32, а движение рабочего цилиндра 1 вправо обеспечит перераспределение жидкости из первой рабочей камеры 29 во вторую рабочую камеру 32. Далее циклы повторяются.
Как видно из графика г (фиг.8) поток всасывания насоса является прео рываемым (120 ). Если в линию всасывания последовательно включить
5 14604 объем дополнительной камеры 34 с дополнительным плунжером 36, установленным оппозитно подвижному плунжеру с совместным их движением (фиг.8д), то в сечении канала 39 линии всасывания поток постоянен, так как определяется при движении кронштейна 8 влево увеличением объема дополнительной камеры 34 за счет движения влево до- 10 полнительного плунжера 36, а оно равно скорости нагнетания, при движении кронштейна 9 влево определяется увеличением объема первой рабочей камеры 29 (заштрихованная часть графи- 15 ка г, фиг.8),за счет движения влево,. рабочего цилиндра 1, а оно также равно скорости нагнетания. На сколько
04 6 объем рабочей камеры 29 увеличивается эа счет движения подвижного плунжера 5 вправо, на столько же объем дополнительной камеры 34 уменьшается за счет движения дополнительного плунжера 36, поток всасывания равен потоку нагнетания (фиг.8е).
При градиентном элюировании плоский переключатель 37 выполняет поочередное соединение с каналом 39 то канала 40, то канала 41 с выдержкой в крайних положениях по программе, задаваемой блоком управления, что обеспечивает установленное процентное смешивание элюентов с градиентом по времени.
I 460404
1460404
1460404
1460404
Составитель В.Чашкин
Техред Л.Сердюкова Корректор " ° Гирня
Редактор Н.Тупица
Тираж 520
Заказ 520/40
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101