Импульсный водометный насос. Принцип работы насоса Устройство для управления топливным импульсным насосом

Полезная модель относится к области производства импульсных насосов, подающих топливо из бака транспортного средства в предпусковой подогреватель двигателя или отопитель кабины и салона автомобиля или автобуса. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание импульсного дозирующего насоса, более простого по конструкции и менее материалоемкого. Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом импульсном дозирующем насосе, состоящим из электрического разъема, смонтированного на корпусе насоса, в котором размещена электрическая катушка с дозирующим устройством, всасывающего и нагнетающего штуцеров. Электрический разъем выполнен в виде пластикового корпуса. Электрические контакты расположены в одну линию и залиты изолирующим материалом. Корпус разъема выполнен также из изолирующего материала и присоединен к пластмассовому корпусу электрической катушки крепежным элементом, проходящим между токопроводящими пластинами контактов. Пластины электрических контактов в районе прохождения крепежного элемента имеют на длинных сторонах выемки, выполненные в виде части окружности. Металлический корпус насоса выполнен цилиндрическим из трубной заготовки и торцевых заглушек, соединенных с цилиндром корпуса насоса методом сварки или запрессовки с последующей развальцовкой.

Полезная модель относится к области производства импульсных насосов, подающих топливо из бака транспортного средства в предпусковой подогреватель двигателя или отопитель кабины и салона автомобиля или автобуса.

Импульсные дозирующие насосы различных типов широко известны. Их производство осуществляют такие фирмы как «Thomas Magnete» (Германия), «Webasto» (Германия), «Eeerspacher» (Германия), ООО «Адверс» Россия, ОАО «ШААЗ» Россия.

Среди аналогов заявляемой полезной модели можно назвать, к примеру, дозирующий насос, защищенный патентом РФ 2022169 МПК F04B 13/00. Однако в качестве привода указанной модели выбран пневмоцилиндр, что совсем неудобно для такого транспортного средства, как автомобиль, где приводом для дозирующего устройства можно использовать электрический аккумулятор. К тому же в конструкции данного насоса имеются сложные узлы, содержащие конечные выключатели и храповой механизм, что усложняет всю конструкцию устройства и не позволяет устройству работать с большой частотой циклов всасывания и нагнетания, что необходимо для равномерной подачи топлива в предпусковой подогреватель или отопитель кабины.

Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели, выбранным в качестве прототипа, в части конструкции корпуса насоса и электрического разъема является конструкция импульсного дозирующего насоса ТН7-4 мл-12 В компании ООО «Адверс» (г. Самара), корпуса электрических разъемов которого выполнены заодно с пластиковой втулкой, которая крепится к корпусу насоса специальным цанговым защелкивающимся разъемом.

Ввиду отсутствия детальных изображений корпуса и электрического разъема прототипа в источниках открытой публикации, в том числе и патентной информации, информация о прототипе представлена в виде фотографий, в том числе, и разрезов, насоса ТН7-4 мл-12 В, что соответствует п. 22.2(2) Административного регламента по организации приема заявок на полезную модель и их рассмотрения, экспертизы и выдачи в установленном порядке патентов Российской Федерации на полезную модель, утвержденного Минобрнауки РФ от 29 октября 2008 г. 326. Данный насос, как видно на фото 1, 3 выпускается, как минимум с 2011 г.

На фото 1 показан вид насоса сбоку, где виден корпус электрических разъемов, выполненный как одно целое с пластиковой втулкой, которая крепится к верхнему торцу металлического корпуса насоса. На фото 2 вид насоса сверху, где также видно выполнение корпуса электрических разъемов заодно с втулкой, а так же видны контакты разъема. На фото 3 видна форма электрических контактов при снятой пластиковой втулке с корпусом электрических разъемов. Кроме того виден металлический корпус насоса, верхний сферообразный торец которого выполнен вместе с цилиндрической частью корпуса и который изготавливается методом выдавливания из листовой стали с применением дорогостоящего прессового оборудования.

Недостатком известного насоса является сложность изготовления элементов, составляющих насос, а именно, корпуса электрических разъемов объединенных с пластиковой втулкой и металлического корпуса самого насоса. Кроме этого, недостатком также является большая материалоемкость пластиковой втулки с разъемом. Эти недостатки в условиях опытно-мелкосерийного и серийного производства приводят к удорожанию всего насоса.

Задачей заявляемой полезной модели является оптимизация производства насосов.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание импульсного дозирующего насоса, более простого по конструкции и менее материалоемкого.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом импульсном дозирующем насосе, состоящим из электрического разъема, смонтированного на корпусе насоса, в котором размещена электрическая катушка с дозирующим устройством, всасывающего и нагнетающего штуцеров. Электрический разъем выполнен в виде пластикового корпуса. Электрические контакты расположены в одну линию и залиты изолирующим материалом. Корпус разъема выполнен также из изолирующего материала и присоединен к пластмассовому корпусу электрической катушки крепежным элементом, проходящим между токопроводящими пластинами контактов. Пластины электрических контактов в районе прохождения крепежного элемента имеют на длинных сторонах выемки, выполненные в виде части окружности. Металлический корпус насоса выполнен цилиндрическим из трубной заготовки и торцевых заглушек, соединенных с цилиндром корпуса насоса методом сварки или запрессовки с последующей развальцовкой.

На фиг.1 представлен продольный разрез импульсного дозирующего насоса, на фиг.2 - вид А на электрический разъем в разрезе.

Топливный импульсный дозирующий насос состоит из корпуса насоса 1, в котором размещена электрическая катушка 2, закрытая верхней 3 и нижней 4 торцевыми заглушками. Внутри катушки 2 расположено дозирующее устройство 5, которое в процессе работы насоса подает топливо из нижнего всасывающего штуцера 6 в верхний нагнетательный штуцер 7. Корпус 8 электрического разъема закреплен на электрической катушке 2 посредством крепежного элемента 9. Пластины 10 электрических контактов имеют на длинных обращенных друг к другу сторонах выемки 11, выполненные в виде части окружности.

Цилиндрический корпус 1 насоса выполнен из трубной заготовки, закрытой верхней 3 и нижней 4 торцевыми заглушками, например, сварными соединениями 12.

Работает заявляемый топливный импульсный дозирующий насос следующим образом. При подаче напряжения на контакты 10 в электрической катушке возникает магнитное поле, с помощью которого дозирующее устройство 5 перемещается и своим торцем толкает жидкость (дизельное топливо или бензин) в направлении верхнего нагнетательного штуцера 7. При прекращении подачи напряжения на контакты 10 магнитное поле исчезает, а возвратная пружина перемещает дозирующее устройство в первоначальное положение. При этом происходит поступление жидкости через всасывающий нижний штуцер в дозирующее устройство. При следующей подаче напряжения на контакты цикл нагнетания и всасывания топлива повторяется.

Заявляемый насос собирается следующим образом.

К предварительно собранному корпусу 1 насоса с размещенной в нем электрической катушкой 2 с дозирующим устройством 5, с всасывающим 6 и нагнетательным 7 штуцерами надевается корпус 8 разъема и крепежным элементом 9, например, саморезом крепится к катушке 2 насоса, точнее к приливу 2 1 ее пластмассового корпуса. Разборка при необходимости начинается с этой же операции в обратном порядке. При максимальной простоте конструкции предлагаемого насоса функциональные и качественные показатели аналогичны известным отечественным и зарубежным конструкциям.

Предлагаемый импульсный дозирующий насос по сравнению с ближайшими аналогами менее материалоемок по пластмассе, более прост технологически в условиях мобильного опытного, мелкосерийного и серийного производства, в том числе и при изготовлении корпуса насоса без применения дорогостоящего прессового оборудования Прост при сборке или замене, например, пластмассового корпуса разъема, т.е. более ремонтопригоден при эксплуатации, что удешевляет сам ремонт для потребителя.

Топливный импульсный дозирующий насос, содержащий корпус насоса, в котором размещена электрическая катушка с дозирующим устройством, всасывающий и нагнетательный штуцера и электрический разъем с расположенными внутри электрическими контактами, отличающийся тем, что корпус насоса выполнен из трубной заготовки с торцевыми заглушками, а корпус электрического разъема соединен с приливом пластмассового корпуса электрической катушки крепежным элементом, причем электрические контакты выполнены в виде токопроводящих пластин, имеющих в районе прохождения крепежного элемента, на длинных сторонах выемки, выполненные в виде части окружности.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для ломки футеровки металлургических агрегатов, горных пород в карьерах, фундаментов и стен зданий и др.
Известна машина для ломки футеровки сталеразливочных ковшей, включающая ходовую часть, механизмы поворота и подъема стрелы с бутобоем и пневмоударником, являющимися основными рабочими органами машины. Разрушение футеровки осуществляется зубилом.
Наряду с достоинством - возможностью механизировать тяжелый ручной труд в условиях значительной запыленности и высокой температуры, указанная машина имеет недостаток, заключающийся в том, что работа возможна при температуре ниже 400-500 о С. Поэтому футеровку необходимо предварительно охлаждать водой. Кроме того, конструкция стрелы достаточно сложна и имеет большие габариты, а стойкость зубила ограничена.
Известна машина для ломки футеровки металлургических емкостей, содержащая ходовую тележку с поворотной платформой, каретку на роликах с установленным на ней импульсным насосом с ударной камерой и соплом, в котором установлен поршень со штоком.
Недостатком прототипа является большой объем штоковой полости при значительных коэффициентах мультипликации, что предопределяет низкий КПД насоса и снижение скорости взвода подвижных частей привода ударного действия.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, сохранение высокого КПД импульсного насоса независимо от выбранного коэффициента мультипликации.
Техническим результатом является увеличение коэффициента мультипликации, равного отношению площади шток-поршня гидропривода ударного действия к площади штока ударной камеры, надежность работы уплотнений, а также неизменно высокая скорость взвода подвижных частей в рабочее положение при сохранении КПД.
Технический результат достигается за счет того, что импульсный насос с приводом ударного действия, включающий источник высокого давления, рабочий цилиндр со шток-поршнем и соосно расположенную ударную камеру со штоком, дополнительно снабжен промежуточной обоймой, соединяющей рабочий цилиндр и ударную камеру, при этом длина внутренней полости промежуточной обоймы соответствует величине хода поршня, причем во внутренней полости промежуточной обоймы расположено шарнирное соединение шток-поршня рабочего цилиндра со штоком ударной камеры, при этом опорная торцовая поверхность штока ударной камеры выполнена сферической, опирающейся на ответную сферическую поверхность подпятника, установленного с радиальным зазором на плоской торцовой поверхности гнезда шток-поршня рабочего цилиндра.
Импульсный насос с приводом ударного действия включает гидроаккумулятор 1 (фиг.1), соединенный с источником 2 высокого давления с помощью трубопроводов 3, фильтра 4 и жиклера 5. Гидроаккумулятор 1 (фиг.1) герметично охватывает рабочий цилиндр 6 со шток-поршнем 7-8, который соединен с соосно установленным штоком 9 ударной камеры 10, причем соединение рабочего цилиндра 6 и ударной камеры 10 производится посредством промежуточной обоймы 11 (фиг.1), во внутренней полости которой расположено соединение штока 7 рабочего цилиндра 6 со штоком 9 ударной камеры 10, при этом длина внутренней полости промежуточной обоймы 11 соответствует величине хода поршня 8. Соединение штока 9 со штоком 7 может быть выполнено неразъемным (фиг.1).
Как вариант для компенсации возможной при изготовлении несоосности и перекоса ударной камеры 10 относительно рабочего цилиндра 6 соединение штока 9 ударной камеры 10 со шток-поршнем 7-8 рабочего цилиндра 6 может быть выполнено шарнирным, при этом опорная торцовая поверхность 12 (фиг.2) штока 9 выполнена сферической и опирается на ответную сферическую поверхность подпятника 13, установленного с радиальным зазором на плоской торцовой поверхности гнезда 14 штока 7.
Крепление штока 9 в гнезде 14 штока 7 осуществляется гайкой 15, опирающейся на втулку 16, установленную на конусообразную хвостовую часть штока 9.
Внутренняя полость 17 (фиг.1) аккумулятора 1 соединена отверстиями подвода 18 со штоковой полостью 19 рабочего цилиндра 6, а с поршневой полостью 20 соединена отверстиями подвода 21 с помощью импульсного клапана 22, закрепленного герметично в корпусе аккумулятора 1.
Импульсный клапан 22 включает корпус 23 со щелевыми пазами 24, седло 25, клапан 26, прижатый к седлу 25 пружиной 27 с помощью гайки 28. Седло 25 корпусом 23 прижато к фланцу 29 аккумулятора 1.
Со сливной магистралью импульсный клапан 22 соединен посредством осевого отверстия 30 клапана 26, трубопровода сброса 31, гибкого рукава 32 и клапана управления 33.
Рабочий цилиндр 6 закреплен к аккумулятору 1 с помощью фланца 34 промежуточной обоймы 11. На торце ударной камеры 10 с помощью фланца 35 закреплено сопло 36. Подвод воды к ударной камере 10 осуществляется через отверстия 37, отвод воздуха из полости камеры 38 осуществляется через отверстия 39. Рабочий цилиндр 6 и импульсный клапан 22 имеют гидротормозные полости 40 и 41.
Импульсный насос работает следующим образом.
При открытом на слив клапане управления 33 давление жидкости в полости 17 аккумулятора 1, в штоковой 19 и поршневой 20 полостях привода равно давлению сливной магистрали, так как проходное сечение жиклера 5 во много раз меньше сечения сливной магистрали. При этом клапан 26 управления под действием пружины 27 "садится" на седло 25, отделяя штоковую полость 19 и аккумуляторную полость 17 от поршневой полости 20 и слива.
Давление в полостях 17, 19 начинает расти, и шток-поршень 7-8 перемещается в право до упора в торец фланца 29. Затем давление жидкости в полостях 17, 19 устанавливается равным давлению источника 2. В этом взведенном положении шток-поршень 7-8 может стоять неограниченное время.
Для производства рабочего хода клапан управления 33 закрывают и за счет естественных утечек через уплотнения шток-поршня 7-8 седла 25 давление в поршневой полости 20 начинает расти и при достижении, например, 1/5 давления жидкости в гидроаккумуляторе 1 клапан 26 начинает перемещаться вправо, сжимая пружину 27. Упруго сжатая в полости 17 аккумулятора 1 жидкость устремится через отверстия подвода 21, щелевые пазы 24 в зазор между клапаном 26 и седлом 25 в поршневую полость 20, отбрасывая клапан 26 вправо и разгоняя шток-поршень 7-8 влево.
При этом потенциальная энергия упруго-сжатой жидкости с минимальными потерями, определяемыми, в основном, сечением и длиной отверстий подвода 21, трансформируется в кинематическую энергию поступательного движения шток-поршня 7-8. Одновременно шток 9 вытесняет подаваемую в ударную камеру 10 воду, а шток 7 входит, практически без сопротивления, во внутреннюю полость 38 промежуточной обоймы 11 и вытесняет из нее воздух через отверстия 39.
Перемещаясь вдоль ударной камеры 10, шток 9 частично вытесняет воду как через сопло 36, так и через подводящие воду отверстия 37. Однако после перекрытия штоком 9 отверстий 37 давление в ударной камере 10 резко возрастает и в зоне 42 образуется порция выбрасываемой жидкости максимального давления, которая, например, разрушает огнеупорную футеровку.
В конце хода избыточная кинетическая энергия шток-поршня 7-8 и клапана 26 поглощается в гидротормозных полостях 40 и 41 соответственно. После совершения шток-поршнем 7-8 хода влево вся упруго-сжатая жидкость из полости 17 аккумулятора 1 перетекает в поршневую полость 20 и давление во всех полостях: 17, 19, 20 падает, так как постоянное поступление жидкости высокого давления в полость 17 через жиклер 5 во много раз меньше расхода жидкости из поршневой полости 20 при движении шток-поршня 7-8 влево. При этом клапан 26 под действием пружины 27 "садится" на седло 25, отделяя штоковую полость 19 и полость 17 аккумулятора 1 от поршневой полости 20. Клапан управления 33 открывают на слив, давление в полостях 17 и 20 начинает расти, шток-поршень 7-8 перемещается вправо до упора во фланец 29, ударная камера 10 вновь заполняется водой. В дальнейшем цикл повторяется. Необходимо отметить, что импульсный гидропривод может работать как одиночными "выстрелами", так и в автоматическом режиме.
Таким образом, благодаря соединению рабочего цилиндра 6 с ударной камерой 10 посредством промежуточной обоймы 11 обеспечена возможность минимально необходимого перепада сечения поршня 8 и штока 7, это позволяет выполнить объем штоковой полости 19 минимальным, что, в конечном счете, ведет к максимально возможной скорости взвода шток-поршня 7-8 в рабочее положение.
Одновременно внутренняя полость 38, заполненная воздухом промежуточной обоймы 11, соединенная через каналы 39 с атмосферой, обеспечивает минимальное сопротивление перемещению штока 7 и возможность максимально необходимо перепада сечения поршня 8 к сечению штока 9 ударной камеры 10, т.е. полученный максимально возможный коэффициент мультипликации, равный отношению Sпоршня/Sударной камеры, обеспечивает предлагаемому импульсному насосу максимальный КПД.
Надежность и долговечность работы импульсного насоса в целом обеспечивается также шарнирным соединением шток-поршня 7-8 со штоком 9 ударной камеры 10, так как это соединение компенсирует неточности изготовления - возможный перенос и параллельное смещение ударной камеры 10 относительно рабочего цилиндра 6 - путем возможного переноса на сферической поверхности 12 и параллельного смещения штока 9 ударной камеры 10 совместно с подпятником 13 относительно гнезда 14 шток-поршня 7-8 рабочего цилиндра 6.
Максимальный КПД, максимально возможная скорость взвода, надежность работы и долговечность уплотнений обеспечивают предлагаемому импульсному насосу высокую производительность при "ломке" огнеупорной футеровки металлургических агрегатов.

Мембранный дозирующий насос является практически самым востребованным агрегатом, используемым в промышленности и быту, так как отличается высокой практичностью и эффективностью. Среди основных достоинств стоит назвать компактность, регулируемую производительность, а также высокую точность дозирования жидкости. Этого удалось добиться благодаря особой конструкции. Такой прибор без проблем поможет перекачать необходимый объем воды за определенное время.

Из этой статьи вы узнаете:

Каков принцип действия мембранного дозирующего насоса

В чем преимущества и недостатки мембранных дозирующих насосов

Как применяется мембранный дозирующий насос

Как оценить эффективность мембранного дозирующего насоса

Как выбрать мембранный дозирующий насос

Где купить мембранный дозирующий насос

Мембранный дозирующий насос: принцип действия

Все модели мембранных дозирующих насосов условно можно разделить на две части: аналоговые и цифровые. Каждая из них также делится на насосы постоянного и пропорционального дозирования.

Также важно понимать, что по производительности устройства бывают четырех серий: 600, 603, 800, 803. Все представленные на портале варианты произведены из ПВДФ и с керамическими шариковыми клапанами, что позволяет гарантировать стабильное функционирование системы практически со всеми химическими растворами.

Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

подключить систему фильтрации самостоятельно;

разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

подобрать сменные материалы;

устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Импульсные насосы-дозаторы называются так из-за нюансов своего принципа действия: одну из ключевых ролей в работе таких насосов играют короткие электрические импульсы, подаваемые к приводу насоса.

Импульсивный характер

На нашем сайте представлены импульсные насосы-дозаторы мембранного (диафрагменного) типа, называемые также соленоидными насосами. Принцип их работы заключается в следующем: мембрана, изгибаясь в ту или иную сторону, увеличивает или уменьшает объём рабочей камеры насоса. Соответственно, в камере попеременно возникает пониженное или повышенное давление, жидкость засасывается в камеру или выталкивается из неё.

Пульсация мембраны определяется возвратно-поступательными движениями толкателя, который свободно перемещается внутри катушки соленоида. При подаче электрического импульса на выводы катушки в ней возникает магнитное поле, которое направляет толкатель в сторону мембраны – отрабатывается "выбрасывающее" действие насоса. После окончания импульса магнитное поле исчезает; обратный ход толкателя обеспечивается пружинным элементом механизма насоса – происходит заполнение рабочей камеры.

Скрупулёзность

Точность дозирования определяют несколько факторов:

• размер рабочей камеры;
• величина, на которую изгибается мембрана;
• количество пульсаций мембраны (тактов насоса), произведенных за время дозирования.

Последний параметр – количество тактов – совпадает с количеством импульсов, подаваемых на катушку индуктивности. В технических руководствах к соленоидным насосам обычно указывается так называемый "объём импульса" в миллилитрах. Зная объём отдельного импульса и частоту их подачи, можно легко рассчитать время дозирования.

К примеру, при объёме импульса в 0,14 мл и частоте в 120 импульсов в минуту (насосы серии PKX , тип 01-05) для дозирования 420 миллилитров потребуется

420 мл / (0,14 мл/имп*120 имп/мин) = 25 минут.

Однако, объём импульса может быть переменной величиной: скажем, у насосов серии DLX предусмотрена опциональная установка задней крышки со специальной регулировочной рукояткой, с помощью которой можно регулировать величину хода толкателя – соответственно, изгиб мембраны и объём импульса. В таком случае дозирование лучше корректировать с учётом показаний внешнего расходомера.

Общее руководство

Время и объём дозирования у разных моделей импульсных насосов-дозаторов могут регулироваться различными способами. У наиболее доступных моделей предусмотрен единственный вариант – ручная аналоговая или цифровая регулировка. Более "продвинутые" модели поддерживают работу с внешним датчиком уровня или импульсным расходомером. Наиболее сложные (насос серии BT , модель PH-RX-CL/M; насос DLX-PH-RX-CL/M и др.) оснащены встроенным контроллером, способным обрабатывать сигналы от датчиков уровня, потока, кислотности, окислительно-восстановительного потенциала, содержания хлора, температуры. Такие насосы по сути представляют собой компактные станции дозирования, с помощью которых можно решать единичные или комплексные задачи – к примеру, по водоподготовке или подаче лабораторных реактивов.

Системы дозирования могут создаваться и с использованием простых моделей – на базе внешних модульных контроллеров ; также такие системы предлагаются в виде готовых скомпонованных решений.

Производительность

Импульсные насосы-дозаторы являются наиболее распространённым видом насосов для дозирования относительно небольших, до 20 литров в час, объёмов жидких химических веществ. При необходимости подачи более значимых объёмов можно обратить внимание на перистальтический насос серии BH3-V PER (максимальная производительность – 100 литров в час) или на промышленные мембранные и плунжерные насосы (до 535 и 1027 л/час соответственно).

Развёрнутую информацию обо всех перечисленных сериях и моделях насосов, с подробными техническими характеристками, примерами применения и сопутствующими данными можно найти в специальных разделах сайта или запросить у онлайн-консультанта.

Владельцы патента RU 2307958:

Изобретение предназначено для использования в автономных газогенераторных когенерационных установках - мини-ТЭЦ, системах импульсного дождевания для полива сельхозугодий или пожаротушения, гидроударных диспергаторах твердых и жидких веществ. Импульсный водометный насос содержит трубопровод, нижний и верхний напорный баки, между которыми установлена камера сгорания, снабженная впускным и выпускным клапанами, запальной свечой. Насос снабжен соплом для выброса воды и установленными между камерой сгорания и верхним напорным баком ударным клапаном, перекрывающим вход в верхний напорный бак, и клапаном, состоящим из подвижной иглы-штока, расположенной в сопле и закрепленной на поршне, соединенным с пружиной. Увеличивается скорость выброса воды. 1 ил.

Предлагаемое изобретение предназначено для использования в автономных газогенераторных когенерационных установках - мини-ТЭЦ, системах импульсного дождевания для полива сельхозугодий или пожаротушения, гидроударных диспергаторах твердых и жидких веществ и т.д.

Известен импульсный дождевальный аппарат, состоящий из ствола и насадки с отверстием. На боковой поверхности ствола размещен водовоздушный бак, в верхней части которого установлено запальное устройство. Внутри ствола размещен запорный орган, выполненный в виде поршня и клапана. Водовоздушный бак верхней частью соединен с подпоршневой полностью ствола, сообщенной с атмосферой через обратный клапан (см. а.с. №501718, кл. А01G 25/00, В05В 1/08, опубликован 05.02.76, Бюл. №5). После воспламенения в баке горючей смеси под давлением расширяющихся газов поршень сдвигается и клапан открывает отверстие насадки, из которого происходит выброс порции воды и отработанных газов.

Недостатком импульсного дождевального аппарата является необходимость установки дополнительного источника энергии для достижения требуемой степени сжатия горючей смеси в баке, а также специальной распределительной системы для управления впускными клапанами.

Наиболее близким устройством, принятым в качестве прототипа, является насос Гемфри, представляющий собой четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, в котором роль поршня играет подвижный столб воды. После воспламенения смеси генераторного газа с воздухом в камере сгорания столб воды приводится в возвратно-поступательное движение внутри системы нижний бак - камера сгорания - верхний (напорный) бак, увлекая за собой каждый раз новую порцию воды из нижнего - в верхний напорный бак (Техническая энциклопедия, т.14 М.: ОГИЗ РСФСР, 1931, с.331-332).

Недостатком насоса Гемфри является относительно узкая область использования: подъем больших масс воды на небольшую высоту. Насос Гемфри, являясь эффективным преобразователем энергии сжигания топлива, в основном, в потенциальную энергию подъема воды, не содержит в своей технологической цепочке преобразователя этой энергии в кинетическую энергию импульсных выбросов воды.

Кинетическая энергия порции воды, движущейся с большой скоростью, может быть преобразована в короткие импульсы большой единичной мощности, следующие друг за другом. Именно такие источники энергии могут быть наиболее востребованным и во многих отраслях техники.

Таким образом, техническая задача изобретения заключается в расширении возможностей известного насоса Гемфри: кроме подъема больших масс воды на небольшую высоту, добавляется способность производить импульсный выброс порции воды, обладающей большой кинетической энергией, что позволяет использовать его в различных областях техники: в сельском хозяйстве для водоподьема, орошения или пожаротушения; в химической и горной промышленности для диспергирования, дробления материалов; в энергетике для превращения энергии сгорания топлива в кинетическую энергию импульсных выбросов жидкости для преобразования в электрическую и другие виды энергии и т.д.

Технический результат изобретения - увеличение скорости выброса воды, обеспечивающей короткие импульсные выбросы воды большой единичной мощности, следующие друг за другом.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном насосе, содержащем нижний и верхний напорный бак, между которыми установлена камера сгорания, снабженная впускным и выпускным клапанами, запальной свечой, согласно изобретению насос снабжен соплом для выброса воды и установленными между камерой сгорания и верхним напорным баком ударным клапаном, перекрывающим вход в верхний напорный бак, и клапаном, состоящим из подвижной иглы-штока, расположенной в сопле и закрепленной на поршне, соединенным пружиной.

Отличительной особенностью заявленного устройства является наличие новых конструктивных элементов, а именно дополнительное установление на входе верхнего напорного бака ударного клапана, и клапана, состоящего из подвижной иглы-штока, расположенного между камерой сгорания и верхним напорным баком. Эти клапаны образуют гидроударную систему, которая обеспечивает получение мощных импульсных циклически повторяющихся выбросов воды порциями из сопла клапана с подвижной иглой-штоком, при этом мощность выбросов может достичь до сотен кВт в зависимости от скорости закрытия ударного клапана.

Во время работы устройства при открытом ударном клапане жидкость направляется через него к верхнему напорному баку со скоростью, возрастающей по времени, и в момент, когда сила давления жидкости на ударный клапан превысит его вес, он поднимается вверх и перекрывает отверстие к верхнему напорному баку. При этом происходит гидравлический удар и повышается давление в трубопроводе и на поверхности поршня клапана, в результате чего игла-шток, перекрывающая сопло, поднимается вверх и жидкость, ускоренная гидравлическим ударом, выбрасывается с большой скоростью из сопла клапана. Таким образом, именно благодаря установке вышеуказанных клапанов, представляющих собой гидроударную систему, которая преобразует кинетическую энергию движущейся жидкости в энергию гидравлического удара за счет быстрого закрытия ударного клапана, стало возможным увеличение скорости выброса воды импульсами, дающей короткие импульсные выбросы воды большой единичной мощности, следующие друг за другом с большой частотой.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявления источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественным всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Заявленное изобретение поясняется чертежом, где схематично изображен импульсный водометный насос, общий вид.

Импульсный водометный насос состоит из нижнего 1 и верхнего напорного 2 баков, между которыми установлена камера сгорания 3, снабженная выпускным 4 и впускным 5 клапанами, и запальной свечой 6. Между камерой 3 и баком 2 установлены ударный клапан 7, перекрывающий вход в напорный бак 2, и клапан 8, состоящий из подвижной иглы-штока 9, расположенной в сопле 10 для выброса воды и закрепленной на поршне 11, соединенным пружиной 12. Насос также содержит трубопровод 13 и впускной клапан 14 для воды.

Предлагаемое устройство - импульсный водометный насос - работает следующим образом.

Принцип работы заявляемого импульсного водометного насоса аналогичен четырехтактному двигателю внутреннего сгорания, причем роль поршня играет возвратно-поступательно движущийся столб жидкости. При взрыве смеси горючего газа, вырабатываемой газогенераторной установкой на древесных и других отходах, каменном угле или любом другом топливе, и воздуха в камере сгорания 3, сгоревшие газы расширяются и перемещают столб воды через трубопровод 13 и ударный клапан 7 по направлению к верхнему напорному баку 2 до тех пор, пока не откроется выпускной клапан 4, через который отработавшие газы выходят наружу. При открытии выпускного клапана 4 открывается продувочный клапан, и камера сгорания 3 наполняется свежим воздухом. При движении воды по направлению к верхнему напорному баку 2 получается дополнительное расширение газов, давление становится меньше атмосферного, и вода засасывается через впускной клапан 14. Поступившая вода частью следует за движущимся столбом жидкости, частью заполняет камеру сгорания 3.

При открытом ударном клапане 7 происходит разгон жидкости в направлении к верхнему напорному баку 2 со скоростью, возрастающей по времени. При некотором значении скорости сила давления на ударный клапан 7 увеличивается настолько, что превышает его вес. При этом ударный клапан 7 под силой давления жидкости поднимается и закрывает отверстие в верхний напорный бак 2.

Во время подъема ударного клапана 7 происходит гидравлический удар и повышается давление в трубопроводе 13. Несмотря на то, что ударный клапан 7 не успел полностью закрыться, давление в трубопроводе 13 и на площадке поршня 11 клапана 8 доходит до величины, превышающей силу сжатия пружины 12. В результате игла-шток 9, перекрывающая сопло 10, отбрасывается назад и вода, ускоренная гидравлическим ударом, выбрасывается с большой скоростью из сопла 10. После выброса струи из-за падения давления сопло 10 перекрывается иглой-штоком 9, а отверстие к верхнему напорному баку 2 открывается за счет веса (опускания) ударного клапана 7 и столб воды начинает обратное движение. При обратном движении воды продолжается удаление сгоревших газов до момента, пока вода не достигнет выпускного клапана 4 и не запрет его, после чего наступает сжатие свежего воздуха в той части камеры сгорания 3, которая располагается выше выпускного клапана 4. Давление сжатого воздуха при этом достигает величины больше статистического давления, соответствующего высоте верхнего напорного бака 2, поэтому столб воды начинает двигаться по направлению к верхнему напорному баку 2, сопровождаемый повторным гидравлическим ударом, описанным выше.

Когда уровень воды в камере сгорания 3 достигнет выпускного клапана 4, давление в камере сгорания 3 будет очевидно равно атмосферному, и при дальнейшем движении снова наступает разрежение, открывается впускной клапан 5, и смесь газа и воздуха наполняет камеру сгорания 3. Повторное обратное движение столба воды сжимает рабочую смесь, после чего последнюю воспламеняют и начинается новый рабочий такт.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными имеет следующие преимущества:

Нет дополнительного источника энергии для достижения требуемой степени сжатия горючей смеси в камере сгорания;

Нет специальной распределительной системы для управления впускным клапаном;

Возможность получения коротких импульсных выбросов воды большой единичной мощности.

Импульсный водометный насос, содержащий трубопровод, нижний и верхний напорный баки, между которыми установлена камера сгорания, снабженная впускным и выпускным клапанами, запальной свечой, отличающийся тем, что насос снабжен соплом для выброса воды и установленными между камерой сгорания и верхним напорным баком ударным клапаном, перекрывающим вход в верхний напорный бак, и клапаном, состоящим из подвижной иглы-штока, расположенной в сопле и закрепленной на поршне, соединенным с пружиной.