Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРАЦИОННЫЙ НАСОС

Изобретение относится к устройствам для водоподъема, касается вибрационных насосов и может найти применение в быту, сельском хозяйстве и в промышленности в установках подъема жидкостей из скважин, колодцев и других водоемов.

Известен вибрационный насос, содержащий корпус с крышками с отверстиями для всасывания воды, в которых размещены электромагнит с обмоткой и якорем, связанным через шток с эластичной подвеской, два рабочих и всасывающих клапана [В.М. Усаковский. Инерционные насосы. - М.: Машиностроение, 1973, с.138]. Недостатками известного насоса являются ограниченная производительность и неравномерная подача воды в сеть водоснабжения.

Наиболее близким к предлагаемому является вибрационный насос, содержащий корпус с крышками с отверстиями для всасывания воды, установленные соосно два штока, два якоря с эластичными подвесками, два рабочих и два всасывающих клапана, два электромагнита, включающих магнитопровод и катушки, установленные на каркас, отверстие для выброса воды в сеть водоснабжения [патент РФ 2244170 Вибрационный насос (варианты), опубл. 10.01.2005, БИ №1]. Недостатками известного насоса являются невозможность повышения подачи и напора без увеличения установочных размеров насоса. Кроме этого, давление на выходе насоса при его работе постоянно меняется от максимального значения (при выдавливании воды из рабочей камеры) до минимального (при всасывании воды в рабочую камеру). Это обстоятельство создает постоянные динамические нагрузки в сети водоснабжения, снижая ее срок службы. Также, сфера применения известного насоса не предусматривает его использование при электроснабжении от трехфазной сети, являющейся промышленным стандартом и все больше распространяющейся в быту и других областях деятельности человека.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности вибрационных насосов, расширение сферы их применения, увеличение срока службы сетей водоснабжения, функционирующих совместно с этими насосами.

В результате использования предлагаемого изобретения производительность насоса увеличивается, сфера его применения расширяется, а срок службы систем водоснабжения, в которых насос используется, возрастает.

Вышеуказанный результат достигается тем, что в вибрационном насосе, содержащем корпус с крышками с отверстиями для всасывания воды, два штока, два якоря с эластичной подвеской, два рабочих и два всасывающих клапана, два электромагнита, включающих магнитопровод и обмотку электромагнита, отверстие для выброса воды в сеть водоснабжения, отличающийся тем, что в насос введены третий шток, третий якорь с эластичными подвесками, третий рабочий и третий всасывающий клапаны, третий электромагнит, включающий в себя магнитопровод и обмотку электромагнита, при этом все штоки, якоря с эластичной подвеской, рабочие и всасывающие клапаны размещены в корпусе, соосно, друг за другом, причем каждая из трех обмоток электромагнита подключена к одной из фаз трехфазного источника электроснабжения.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1-4.

На фиг.1 приведен общий вид предлагаемого устройства. На фиг.2 показано подключение катушек насоса к источнику электроснабжения по схеме «звезда», на фиг.3 - подключение обмоток насоса к источнику электроснабжения по схеме «треугольник». На фиг.4 иллюстрируется снижение вибрации на корпусе насоса.

Вибрационный насос содержит три электромагнита 1, 2, 3 с обмотками 4, 5, 6 и сердечниками-якорями 7, 8, 9, закрепленным на штоках 10, 11, 12 с помощью эластичных демпфирующих подвесок 13, 14, 15. На штоках 10, 11, 12 со стороны гидравлических камер 16, 17, 18 закреплены рабочие органы 19, 20, 21. По оси корпуса 22 размещены отверстия 23, 24, 25 для всасывания воды из водоисточника и кольцевые клапаны 26, 27, 28, также на корпусе 22 предусмотрено отверстие 29 для выбрасывания воды из насоса. Обмотки 4, 5, 6 электромагнитов 1, 2, 3 подключены к кабелю питания 30. При этом обмотка 4 электромагнита 1 подключается к фазе L₁ источника электроснабжения, обмотка 5 электромагнита 2 подключается к фазе L₂ источника электроснабжения, обмотка 6 электромагнита 3 подключается к фазе L₃ источника электроснабжения (фиг.2 - подключение обмоток 4, 5, 6 электромагнитов 1, 2, 3 по схеме «звезда»). Подключение обмоток 4, 5, 6 электромагнитов 1, 2, 3 по схеме «треугольник» показано на фиг.3.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Под действием электромагнитной силы, возникающей при протекании тока через обмотки 4, 5, 6 электромагнитов 1, 2, 3, якоря 7, 8, 9 совершают продольные колебания и изменяют объем гидравлических камер 16, 17, 18. При этом жидкость в гидравлические камеры 16, 17, 18 поступает через отверстия 23, 24, 25. Выбрасывается жидкость при движении якорей 7, 8, 9 рабочими органами 19, 20, 21, уменьшающим объем гидравлических камер 16, 17, 18, через отверстие 29 в трубопровод, который подсоединяется к этому отверстию. Клапаны 26, 27, 28 препятствуют возвращению воды в водоисточник через отверстия 23, 24, 25. Эластичные демпфирующие подвески 13, 14, 15 предотвращают проникновение воды к обмоткам 4, 5, 6, а также обеспечивают упругие вибрации якорей 7, 8, 9.

На фиг.4 показаны направления и значения вибраций на корпусе 22 насоса под действием каждой из обмоток 4, 5, 6 электромагнитов 1, 2, 3. Поскольку напряжение на каждой из обмоток 4, 5, 6 сдвинуто во времени на треть периода синусоидального напряжения источника электроснабжения, рабочие циклы якорей смещены на этот же промежуток времени. Направления и значения вибраций на корпусе 22 насоса под действием каждой из обмоток 4, 5, 6 электромагнитов 1, 2, 3 зависят от положений якорей 7, 8, 9. В любой момент суммарная вибрация на корпусе 22 насоса, как сумма вибраций под действием каждой из обмоток 4, 5, 6 электромагнитов 1, 2, 3, равна нулю.

Предлагаемое устройство по сравнению с существующими решениями позволяет существенно увеличить надежность насоса, его ресурс, а также увеличить производительность в три раза.