поршневой насос с электродинамическим приводом

Формула изобретения

ПОРШНЕВОЙ НАСОС С ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ, содержащий поршень с цилиндром с образованием рабочей камеры, соединенной через всасывающий и нагнетательный клапаны с приемной и нагнетательной магистралями, катушку, подключенную к источнику тока, магнитопровод и постоянный магнит, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен из двух частей, между которыми установлен постоянный магнит, при этом поршень образован выступом нижнего магнитопровода, в верхнем магнитопроводе выполнено отверстие для прохода поршня и установки с зазором с возможностью возвратно-поступательного движения цилиндра, на внешней поверхности которого установлена катушка, источник тока которого выполнен переменным, а клапаны установлены в нижнем магнитопроводе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике машиностроения, в частности к насосостроению.

Известны поршневые насосы с приводом от электродвигателя, включающие кривошипно-шатунный механизм [1] Наличие кривошипно-шатунного механизма усложняет конструкцию, увеличивает массу и габариты насоса.

Известен поршневой насос с электромагнитным приводом, содержащий цилиндр, поршень со штоком, жестко соединенный с якорем, представляющий набор постоянных магнитов в виде дисков, при этом якорь размещен внутри катушки индуктивности [2]

Такие устройства имеют значительные габариты и массу, так как насос и привод выполнены самостоятельными узлами. Большая масса движущихся частей (поршень, шток, постоянный магнит) приводит к потерям энергии на преодоление инерционных сил.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, уменьшение массы и габаритов насоса.

Задача решается тем, что магнитопровод выполнен из двух частей, между которыми установлен постоянный магнит, при этом поршень образован выступом нижнего магнитопровода, в верхнем магнитопроводе выполнено отверстие для прохода поршня и установки с зазором с возможностью возвратно-поступательного движения цилиндра, на внешней поверхности которого установлена катушка тока, источник тока которой выполнен переменным, а клапаны установлены в нижнем магнитопроводе. Поршень с цилиндром образуют рабочую камеру, соединенную через всасывающий и нагнетательный клапаны с приемной и нагнетательной магистралями, катушка подключена к источнику тока.

Совмещение электродинамического привода с насосом путем использования выступающей части нижнего магнитопровода в качестве неподвижного поршня, а корпуса катушки в качестве подвижного цилиндра и установка клапана, в нижнем магнитопроводе позволяет упростить конструкцию, уменьшить габариты и массу насоса. За счет снижения массы движущихся частей уменьшаются потери на преодоление инерционных сил, увеличиваются скорости движения цилиндра, а следовательно возрастает частота возвpатно-поступательного перемещения. Это приводит к увеличению мощности насоса без увеличения его габаритов, так как мощность пропорциональна квадрату частотных колебаний.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом.

Поршневой насос с электродинамическим приводом содержит катушку 1, постоянный магнит 2, рабочую камеру 3, соединенные через всасывающий и нагнетательный клапаны 4,5 с приемной и нагнетательными магистралями. Поршень образован выступом нижнего магнитопровода 6. В верхнем магнитопроводе 7 выполнено отверстие для прохода поршня установки с зазором с возможностью возвратно-поступательного движения цилиндра 8, на внешней стороне которого установлена катушка 1. На верхний магнитопровод 7 установлен конечный выключатель 9. Нижний магнитопровод снабжен амортизатором 10. Источник тока для питания катушки 1 выполнен переменным (не показан).

Поршневой насос работает следующим образом.

На катушку 1 от источника тока подается переменное напряжение частотой, например, 50 Гц. Электромагнитная сила, действующая на катушку, меняет свое направление на противоположное с частотой переменного тока. При движении цилиндра 8 вверх открывается клапан 4, происходит заполнение рабочей камеры 3 жидкостью. При движении цилиндра 8 вниз жидкость из рабочей камеры 3 вытесняется через клапан 5 в нагнетательную магистраль.

Регулирование производительности насоса осуществляется изменением амплитуды или частоты напряжения, подаваемого на катушку 1. Амортизатор 10 служит для уменьшения динамических нагрузок, действующих на цилиндр 8. Конечный выключатель 9 необходим для отключения катушки 1 от источника переменного тока в случае ее выхода из отверстия верхнего магнитопровода 7.