EA041337B1 - SUBMERSIBLE VIBRATING ELECTRIC PUMP - Google Patents

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к погружным вибрационным электронасосам, функционирующим с использованием инерции сред, например, путем возбуждения в них вибраций - вибрационным насосам.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to submersible vibration electric pumps operating using the inertia of the media, for example, by excitation of vibrations in them - vibration pumps.

Простая конструкция известных вибрационных насосов делает их неприхотливыми как в эксплуатации, так и в обслуживании. Поскольку в конструкции этих насосов нет вращающихся деталей и подшипников, они незначительно нагреваются и не нуждаются в постоянной смазке, как насосы других типов.The simple design of known vibration pumps makes them unpretentious both in operation and maintenance. Since there are no rotating parts or bearings in the design of these pumps, they heat up little and do not need constant lubrication like other types of pumps.

Известен погружной вибрационный электронасос, который имеет трехсекционный корпус, в противоположных крайних секциях которого расположены камера всасывания с впускными отверстиями и обратными клапанами и сердечник электромагнита с обмоткой, имеющей средство подключения к сети переменного тока. Камера нагнетания расположена в средней секции корпуса и отделена от камеры всасывания перегородкой с центральным отверстием, которое периодически перекрывает упругий поршень, связанный штоком с якорем электромагнита. В зоне стыка камеры нагнетания и секции корпуса, где расположены сердечник и обмотка, имеется дискообразная перегородка с центрирующим отверстием для штока. Между этой перегородкой и якорем расположен амортизатор в виде упругого вкладыша. С другой стороны этой перегородки расположены жесткая втулка, свободно охватывающая шток, и примыкающая к поршню упругая диафрагма с центрирующим отверстием для штока. В полости втулки размещена металлическая спиральная возвратная пружина, которая контактирует одним концом с дискообразной перегородкой, а вторым - с упругой диафрагмой. Насос предпочтительно использовать при перекачке воды из скважин и колодцев, в фильтровой зоне и придонной части которых присутствует песок (RU 183877).Known submersible vibration electric pump, which has a three-section housing, in the opposite extreme sections of which there is a suction chamber with inlets and check valves and an electromagnet core with a winding having a means of connecting to an alternating current network. The discharge chamber is located in the middle section of the body and is separated from the suction chamber by a partition with a central hole, which periodically overlaps the elastic piston connected by a rod to the electromagnet armature. There is a disk-shaped partition with a centering hole for the rod in the area of the junction of the injection chamber and the housing section, where the core and the winding are located. Between this partition and the anchor there is a shock absorber in the form of an elastic insert. On the other side of this partition, there is a rigid bushing freely enclosing the rod, and an elastic diaphragm adjacent to the piston with a centering hole for the rod. In the cavity of the bushing there is a metal spiral return spring, which contacts at one end with a disk-shaped partition, and at the other end with an elastic diaphragm. The pump is preferably used when pumping water from wells and wells, in the filter zone and the bottom part of which there is sand (RU 183877).

Указанный вибрационный насос не имеет средств защиты от абразивного износа. Особенно интенсивно детали таких насосов изнашиваются в том случае, если погружной вибрационный насос эксплуатируют для перекачивания воды, в составе которой содержатся твердые включения. Резиновый поршень является самой уязвимой рабочей деталью, чаще всего выходящей из строя. Грязная вода его быстро разрушает.The specified vibration pump does not have means of protection against abrasive wear. The parts of such pumps wear out especially intensively if the submersible vibration pump is used to pump water, which contains solid inclusions. The rubber piston is the most vulnerable working part, most often failing. Dirty water quickly destroys it.

Известен также погружной вибрационный электронасос, содержащий электромагниты, установленные с двух сторон рабочей камеры, образованной двумя резинометаллическими амортизаторами и корпусом, в котором размещены клапаны всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что усилия электромагнитов, выполненных по броневому типу, направлены в одну сторону, а один резинометаллический амортизатор, образующий рабочую камеру, непосредственно жестко связан с якорем электромагнита, а другой резинометаллический амортизатор, образующий общий объем рабочей камеры, связан с якорем электромагнита через шток, при этом электропитание насоса осуществлено от полупериодного выпрямителя переменного тока, где от одной полуволны запитан один электромагнит, а от второй полуволны запитан другой электромагнит. Клапаны выполнены единой деталью из неметаллического материала с полусферической головкой, упругими с изгибом пластинами, чередующимися прорезями и уплотняющим бортиком. В верхней крышке выполнены всасывающий и нагнетающий патрубки, в которые установлены фильтр и штуцер (RU 2462623).Also known is a submersible vibration electric pump containing electromagnets installed on both sides of the working chamber, formed by two rubber-metal shock absorbers and a housing in which suction and discharge valves are located, characterized in that the efforts of electromagnets made according to the armored type are directed in one direction, and one the rubber-metal shock absorber forming the working chamber is directly rigidly connected to the electromagnet armature, and the other rubber-metal shock absorber, which forms the total volume of the working chamber, is connected to the electromagnet armature through the rod, while the pump is powered from a half-wave alternating current rectifier, where one electromagnet is powered from one half-wave , and another electromagnet is powered from the second half-wave. The valves are made as a single piece of non-metallic material with a hemispherical head, elastic plates with bending, alternating slots and a sealing ledge. In the upper cover there are suction and discharge pipes, in which a filter and a fitting are installed (RU 2462623).

Кроме того, известен погружной вибрационный электронасос, содержащий корпус, в котором установлен и закреплен электромагнит, содержащий магнитопровод, который выполнен из ленты электротехнической стали единой деталью и состоит из внутреннего, наружного цилиндрических сердечников и ярма, выполненного в виде бабины. В кольцевом зазоре между сердечниками установлена катушка электрической обмотки. Якорь электромагнита выполнен в виде бабины из ленты электротехнической стали, внутренний и наружный диаметр которой соответствует внутреннему и наружному диаметру сердечников электромагнита и которая жестко закреплена в металлической шайбе. Якорь электромагнита штоком через регулировочную шайбу жестко закреплен одним концом в центральной втулке с глухой резьбой и поперечными проточками резинометаллического амортизатора, а другой конец этого штока жестко закреплен в центральной втулке резинометаллического амортизатора, которая имеет поперечные и продольные проточки. Крышка и резинометаллический амортизатор образуют рабочую камеру и закреплены на корпусе. На этом же корпусе через крышку на другом его торце закреплен резинометаллический амортизатор. Резинометаллические амортизаторы конструктивно имеют различную жесткость и в зависимости от ориентации насоса на повышенный напор или увеличенный расход могут быть установлены на обоих торцах корпуса. На крышке выполнены два патрубка, в которых установлены и закреплены неметаллическими фиксаторами клапаны всасывания и нагнетания. Клапаны своими рабочими поверхностями установлены на одном уровне и выполнены с полутороидальной выемкой, образующей с наружным диаметром клапана уплотняющий пояс. Насос укомплектован штуцером и фильтром и подвешивается к опоре через отверстие в крышке, а электропитание к катушкам подается по кабелю (RU 2389910, прототип).In addition, a submersible vibration electric pump is known, containing a housing in which an electromagnet is installed and fixed, containing a magnetic circuit, which is made of an electrical steel tape as a single piece and consists of an inner, outer cylindrical cores and a yoke made in the form of a bobbin. An electric winding coil is installed in the annular gap between the cores. The electromagnet armature is made in the form of a spool of electrical steel tape, the inner and outer diameter of which corresponds to the inner and outer diameters of the electromagnet cores and which is rigidly fixed in a metal washer. The armature of the electromagnet is rigidly fixed with one end in the central bushing with a blind thread and transverse grooves of the rubber-metal shock absorber by a rod through an adjusting washer, and the other end of this rod is rigidly fixed in the central bushing of the rubber-metal shock absorber, which has transverse and longitudinal grooves. The cover and rubber-metal shock absorber form a working chamber and are fixed on the body. A rubber-metal shock absorber is fixed on the same body through a cover on its other end. Rubber-metal shock absorbers structurally have different stiffness and, depending on the orientation of the pump for increased pressure or increased flow, can be installed on both ends of the housing. There are two branch pipes on the cover, in which suction and discharge valves are installed and fixed with non-metallic clamps. Valves with their working surfaces are installed at the same level and are made with a semi-toroidal recess, which forms a sealing belt with the outer diameter of the valve. The pump is equipped with a fitting and a filter and is suspended from the support through a hole in the cover, and the power supply to the coils is supplied via cable (RU 2389910, prototype).

Недостатком этих устройств является неоптимальная конструкция насоса и смещенная от оси насоса и боковая компоновка фильтра в отдельном корпусе на корпусе насоса, что приводит к увеличению габаритов и массы изделия, а также к смещению центра тяжести насоса от его оси при подвешивании в рабочем состоянии в скважине или в колодце. Все это способно увеличивать амплитуду и частоту вибра- 1 041337 ций корпуса, привести к самоотвинчиванию соединительных элементов, т.е. к отказу насоса в целом.The disadvantage of these devices is the non-optimal design of the pump and the displaced from the axis of the pump and the lateral arrangement of the filter in a separate housing on the pump housing, which leads to an increase in the dimensions and weight of the product, as well as to a displacement of the center of gravity of the pump from its axis when suspended in working condition in a well or in the well. All this can increase the amplitude and frequency of body vibrations, lead to self-unscrewing of the connecting elements, i.e. to failure of the pump as a whole.

Конструкция фильтра подвержена быстрому засорению, а в случае заиливания скважины насос может в скором времени потребовать ремонта.The design of the filter is subject to rapid clogging, and in the event of silting of the well, the pump may soon require repair.

Технической проблемой, разрешаемой настоящим техническим решением является создание эффективного компактного и уравновешенного погружного вибрационного электронасоса, мало чувствительного к наличию взвешенных частиц в перекачиваемой жидкости, а также расширение арсенала погружных вибрационных электронасосов.The technical problem solved by this technical solution is the creation of an efficient compact and balanced submersible vibration electric pump, little sensitive to the presence of suspended particles in the pumped liquid, as well as expanding the arsenal of submersible vibration electric pumps.

Технический результат, позволяющий разрешить указанную проблему, состоит в том, что погружной вибрационный электронасос эффективно защищен от засорения без увеличения габаритов с помощью сеток минимальной массы и имеет сбалансированную без перекоса относительно вертикальной геометрической осевой линии подвешивания конструкцию, что улучшает динамические характеристики его работы в скважине и создает условия для длительной работы (увеличения долговечности) с минимальным нагревом и износом проточной части, что позволяет обеспечить повышение эксплуатационной надежности.The technical result that allows solving this problem is that the submersible vibration electric pump is effectively protected from clogging without increasing the dimensions with the help of grids of minimum mass and has a design that is balanced without distortion relative to the vertical geometric axial suspension line, which improves the dynamic characteristics of its operation in the well and creates conditions for long-term operation (longevity increase) with minimal heating and wear of the flow path, which makes it possible to increase operational reliability.

Сущность изобретения состоит в том, что вибрационный электронасос содержит электромагнит, состоящий из сердечника и обмотки, вибратор с якорем и штоком, а также насос с корпусом, крышкой и поршнем, причем якорь вибратора связан, с одной стороны, сердечником электромагнита а с другой - со штоком, вдоль которого закреплен амортизатор, установлена диафрагма и закреплен поршень насоса, расположенный в рабочей камере корпуса насоса, выполненного с каналами для соединения напорной камеры, образованной крышкой и корпусом насоса, с рабочей полостью насоса, снабженного дугообразными фильтрующими сетками, охватывающими корпус насоса по периметру поступления перекачиваемой жидкости и установленными с образованием проточного объема очищенной жидкости, связанного с рабочей камерой через дополнительно установленный в корпусе обратный клапан, который выполнен с возможностью впуска перекачиваемой жидкости в рабочую камеру при движении якоря и штока с поршнем в направлении электромагнита и прекращения впуска при движении якоря и штока с поршнем в противоположном направлении.The essence of the invention lies in the fact that the vibrating electric pump contains an electromagnet consisting of a core and a winding, a vibrator with an armature and a rod, as well as a pump with a housing, a cover and a piston, and the vibrator armature is connected, on the one hand, to the core of the electromagnet and, on the other hand, to a rod along which the shock absorber is fixed, a diaphragm is installed and a pump piston is fixed, located in the working chamber of the pump housing, made with channels for connecting the pressure chamber formed by the cover and the pump housing, with the working cavity of the pump, equipped with arcuate filter meshes covering the pump housing along the perimeter flow of the pumped liquid and installed to form a flow volume of the purified liquid connected to the working chamber through a check valve additionally installed in the body, which is configured to let the pumped liquid into the working chamber when the armature and the rod with the piston move in the direction of the electromagnet and stop inlet when the armature and the piston rod move in the opposite direction.

Предпочтительно корпус насоса выполнен с сопряженными конусообразной частью и с цилиндрической частью, снабженной, с одной стороны, поперечной стенкой, при этом напорная камера корпуса насоса выполнена овальной формы и соединена с рабочей полостью насоса каналами, выполненными в наклонных выступающих радиальных ребрах корпуса насоса.Preferably, the pump housing is made with a conjugated cone-shaped part and with a cylindrical part, provided, on the one hand, with a transverse wall, while the pressure chamber of the pump housing is oval in shape and connected to the working cavity of the pump by channels made in inclined protruding radial ribs of the pump housing.

Предпочтительно фильтрующие сетки закреплены с образованием проточного объема очищенной жидкости вокруг цилиндрической части корпуса насоса.Preferably, the filter meshes are fixed to form a flow volume of purified liquid around the cylindrical part of the pump casing.

Предпочтительно в поперечной стенке корпуса насоса между проточным объемом очищенной жидкости и рабочей камерой выполнены отверстия, расположенные с возможностью открытия или закрытия их обратным клапаном.Preferably, holes are made in the transverse wall of the pump housing between the flow volume of the purified liquid and the working chamber, located with the possibility of opening or closing them with a check valve.

Предпочтительно обратный клапан выполнен с кольцевым деформируемым участком и установлен с образованием зазора с поперечной стенкой корпуса при своем открытом состоянии.Preferably, the non-return valve is provided with an annular deformable portion and is mounted to form a gap with the transverse wall of the housing in its open state.

Предпочтительно корпус насоса снабжен выходным штуцером и крышкой, в которой размещена напорная полость, снабженной симметричными проушинами для подвешивания электронасоса на шнуре.Preferably, the pump housing is provided with an outlet fitting and a cover, in which a pressure cavity is located, provided with symmetrical lugs for hanging the electric pump on a cord.

Предпочтительно выходной штуцер установлен в крышке корпуса насоса соосно штоку поршня и якорю, уплотнен эластичным уплотнителем и зафиксирован резьбовой накидной гайкой.Preferably, the outlet fitting is installed in the pump housing cover coaxially with the piston rod and anchor, sealed with an elastic seal and fixed with a threaded union nut.

Предпочтительно амортизатор, диафрагма, поршень и обратный клапан выполнены из эластичного материала.Preferably, the shock absorber, diaphragm, piston and check valve are made of an elastic material.

Предпочтительно обратный клапан установлен на резьбовом стержне, закрепленном в поперечной стенке корпуса насоса соосно штоку и поршню, а крышка 10 притянута к корпусу 11 насоса винтами, расположенными по окружности вокруг геометрической осевой линии насоса.Preferably, the check valve is mounted on a threaded rod fixed in the transverse wall of the pump housing coaxially with the rod and piston, and the cover 10 is attracted to the pump housing 11 by screws arranged in a circle around the geometric center line of the pump.

Предпочтительно корпус насоса, амортизатор и корпус электромагнита стянуты винтами и гайками.Preferably, the pump housing, shock absorber and solenoid housing are tightened with screws and nuts.

На фиг. 1 изображен общий вид погружного вибрационного электронасоса, на фиг. 2 - продольный разрез А-А, на фиг. 3 - продольный разрез Б-Б, на фиг. 4 - дугообразная фильтрующая сетка, на фиг. 5 - продольный разрез В-В, на фиг. 6 - крышка сверху и снизу, на фиг. 7 - корпус сверху и снизу.In FIG. 1 shows a general view of a submersible vibration electric pump, Fig. 2 is a longitudinal section A-A, in Fig. 3 is a longitudinal section B-B, in Fig. 4 - arcuate filter mesh, in Fig. 5 is a longitudinal section B-B, in Fig. 6 - cover top and bottom, in Fig. 7 - body top and bottom.

Погружной вибрационный электронасос представляет собой вертикально ориентированный агрегат, состоящий из вибратора с электрическим приводом и гидравлической насосной части (насоса) с осевым выходом.The submersible vibration electric pump is a vertically oriented unit consisting of an electrically driven vibrator and a hydraulic pump part (pump) with an axial outlet.

Вибрационный электронасос содержит электромагнит 1, состоящий из сердечника 15 и обмотки 16, вибратор с якорем 2 и штоком 3, а также насос с корпусом 11 и поршнем 8, причем якорь 2 вибратора связан, с одной стороны, сердечником 15 электромагнита 1 a c другой - со штоком 3, на котором закреплен амортизатор 4, установлена диафрагма 6 и закреплен поршень 8 насоса, расположенный в рабочей камере 33 корпуса 11 насоса. Корпус 11 насоса выполнен с каналами 30, 31 для соединения рабочей ка- 2 041337 меры 33 с напорной полостью 32 насоса, снабженного встроенным обратным клапаном 9 и охватывающими корпус 11 насоса по периметру поступления перекачиваемой жидкости дугообразными фильтрующими сетками 12, установленными с образованием проточного объема 18 очищенной жидкости, связанного через упомянутый обратный клапан 9 с рабочей камерой 33 для их попеременного соединения или разъединения, причем обратный клапан 9 выполнен с возможностью впуска перекачиваемой жидкости в рабочую камеру 33 при движении якоря 2 и штока 3 с поршнем 8 в направлении электромагнита 1 и прекращения впуска при движении якоря 2 и штока 3 с поршнем 8 в противоположном направлении.The vibratory electric pump contains an electromagnet 1, consisting of a core 15 and a winding 16, a vibrator with an armature 2 and a rod 3, as well as a pump with a housing 11 and a piston 8, and the armature 2 of the vibrator is connected, on the one hand, by the core 15 of the electromagnet 1 a c the other - with the rod 3, on which the shock absorber 4 is fixed, the diaphragm 6 is installed and the piston 8 of the pump is fixed, located in the working chamber 33 of the pump housing 11. The pump housing 11 is made with channels 30, 31 for connecting the working chamber 33 with the pressure chamber 32 of the pump, equipped with a built-in check valve 9 and covering the pump housing 11 along the perimeter of the pumped liquid inflow with arcuate filter meshes 12 installed to form a flow volume 18 purified liquid, connected through the said check valve 9 with the working chamber 33 for their alternate connection or disconnection, and the check valve 9 is configured to let the pumped liquid into the working chamber 33 when the armature 2 and rod 3 move with the piston 8 in the direction of the electromagnet 1 and stop intake when the armature 2 and rod 3 with piston 8 move in the opposite direction.

Корпус 11 насоса выполнен с сопряженными конусообразной частью и с цилиндрической частью, снабженной, с одной стороны, поперечной стенкой 36, при этом рабочая камера 33 корпуса 11 насоса соединена с напорной полостью 32 насоса каналами 30, 31, выполненными в наклонных выступающих радиальных ребрах корпуса 11 насоса.The pump housing 11 is made with conjugated cone-shaped part and with a cylindrical part, provided, on the one hand, with a transverse wall 36, while the working chamber 33 of the pump housing 11 is connected to the pressure cavity 32 of the pump by channels 30, 31, made in inclined protruding radial ribs of the housing 11 pump.

Фильтрующие сетки 12 закреплены с образованием проточного объема 18 очищенной жидкости вокруг цилиндрической части корпуса 11 насоса.The filter meshes 12 are fixed to form a flow volume 18 of the purified liquid around the cylindrical part of the pump housing 11.

В поперечной стенке 36 корпуса 11 насоса между проточным объемом 18 очищенной жидкости и рабочей камерой 33 выполнены отверстия 34, расположенные с возможностью открытия или закрытия их обратным клапаном 9.In the transverse wall 36 of the pump housing 11 between the flow volume 18 of the purified liquid and the working chamber 33 holes 34 are made, located with the possibility of opening or closing them with a check valve 9.

Обратный клапан 9 выполнен с кольцевым деформируемым участком и установлен с образованием зазора Z с поперечной стенкой 36 корпуса 11 при своем открытом состоянии.The check valve 9 is made with an annular deformable section and is installed with the formation of a gap Z with the transverse wall 36 of the housing 11 in its open state.

Корпус 11 насоса снабжен выходным штуцером 14 и крышкой 10, в которой размещена напорная полость 32, снабженной симметричными проушинами для подвешивания электронасоса на шнуре.The casing 11 of the pump is provided with an outlet fitting 14 and a cover 10, in which a pressure cavity 32 is located, provided with symmetrical lugs for hanging the electric pump on a cord.

Выходной штуцер 14 установлен в крышке 10 корпуса 11 насоса соосно штоку 3 поршня 8 и якорю 2, уплотнен эластичным уплотнителем 21 и зафиксирован резьбовой накидной гайкой 13.The outlet fitting 14 is installed in the cover 10 of the pump housing 11 coaxially with the rod 3 of the piston 8 and the armature 2, sealed with an elastic seal 21 and fixed with a threaded cap nut 13.

Амортизатор 4, диафрагма 6, поршень 8 и обратный клапан 9 выполнены из эластичного материала.Shock absorber 4, diaphragm 6, piston 8 and check valve 9 are made of elastic material.

Обратный клапан 9 установлен на резьбовом стержне 24, закрепленном в поперечной стенке 36 корпуса 11 насоса соосно штоку 3 и поршню 8. Резьбовой стержень 24 может представлять собой обычный болт с шестигранной головкой, который залит в корпус 11 при литье и выходит с одной стороны в полость 33 для фиксации клапана 9.The check valve 9 is mounted on a threaded rod 24 fixed in the transverse wall 36 of the pump housing 11 coaxially with the rod 3 and piston 8. The threaded rod 24 can be a conventional hexagonal bolt, which is poured into the housing 11 during casting and exits on one side into the cavity 33 to fix valve 9.

Корпус 11 насоса, амортизатор 4 и корпус электромагнита 1 стянуты винтами 26 и гайками 27.Pump housing 11, shock absorber 4 and electromagnet housing 1 are tightened with screws 26 and nuts 27.

Привод вибратора представляет собой электромагнит 1. Электромагнит 1 состоит из сердечника 15 и обмотки 16, которые герметично залиты компаундом в корпусе электромагнита 1. К обмотке 16 подведен питающий электрокабель 17.The vibrator drive is an electromagnet 1. The electromagnet 1 consists of a core 15 and a winding 16, which are hermetically sealed with a compound in the body of the electromagnet 1. A power cable 17 is connected to the winding 16.

Вибратор состоит из якоря 2, выполненного из листов электротехнической стали, в котором запрессован шток 3. На шток 3 со стороны, выступающей из якоря 2, надеты конусообразный амортизатор 4 и диафрагма 6 с внутренней резьбой, между которыми расположена полая дистанционная втулка 5. С другой стороны диафрагмы 6 установлена кольцевая шайба 7. Амортизатор 4 жестко закреплен на штоке 3 гайками (не обозначены). На штоке 3 через дистанционную втулку 5 установлена диафрагма 6, которая своим пояском центрируется в кольцевой шайбе 7 и служит дополнительной опорой для вибратора. Диафрагма 6 и амортизатор 4 разделяют гидравлическую часть (насосную часть) и электрическую часть привода вибрации. На свободный резьбовой конец штока 3 со стороны, противоположной якорю 2, установлен поршень 8, выполненный в форме, плавно утонченной к периферии. Амортизатор 4 закреплен по своему уплощенному периферийному периметру между корпусом электромагнита 1 и корпусом 11 насоса. На стержне 24 соосно поршню 8, штоку 3 и якорю 2 установлен нормально открытый обратный клапан 9 с деформируемым кольцевым запорно-регулирующим элементом, зафиксированный гайкой 23 на стержне 24.The vibrator consists of an armature 2 made of sheets of electrical steel, in which a rod 3 is pressed. On the rod 3 from the side protruding from the armature 2, a cone-shaped shock absorber 4 and a diaphragm 6 with internal thread are put on, between which there is a hollow spacer sleeve 5. On the other hand On the side of the diaphragm 6, an annular washer 7 is installed. The shock absorber 4 is rigidly fixed on the rod with 3 nuts (not marked). A diaphragm 6 is installed on the rod 3 through a distance sleeve 5, which is centered in the annular washer 7 with its belt and serves as an additional support for the vibrator. Diaphragm 6 and shock absorber 4 separate the hydraulic part (pump part) and the electrical part of the vibration drive. On the free threaded end of the rod 3 from the side opposite to the armature 2, a piston 8 is installed, made in a shape smoothly thinned towards the periphery. The damper 4 is fixed along its flattened peripheral perimeter between the body of the electromagnet 1 and the body 11 of the pump. On the rod 24 coaxially with the piston 8, the rod 3 and the armature 2 there is a normally open check valve 9 with a deformable annular shut-off and control element, fixed with a nut 23 on the rod 24.

Амортизатор 4, диафрагма 6, поршень 8 и клапан 9 выполнены из эластичного материала.Shock absorber 4, diaphragm 6, piston 8 and valve 9 are made of elastic material.

Корпус 11 насоса выполнен полым с конусообразной частью, сопряженной с цилиндрической частью, соединенными внутренними объемами которых образована рабочая гидравлическая камера 33, в которой размещен поршень 8. Рабочая гидравлическая камера 33 соединена с напорной полостью 32 насоса каналами 30, 31, выполненными в наклонных выступающих радиальных ребрах (приливах) на боковой стенке корпуса 11 насоса.The pump housing 11 is made hollow with a cone-shaped part conjugated with a cylindrical part, connected by internal volumes of which a working hydraulic chamber 33 is formed, in which a piston 8 is located. ribs (tides) on the side wall of the pump housing 11.

Цилиндрическая часть корпуса 11 насоса снабжена фильтрующим элементом, выполненным в виде двух частично цилиндрических (например, полуцилиндрических) дугообразных фильтровальных сеток 12, каждая из которых концентрично установлена вокруг камеры 33 и закреплена к цилиндрической части корпуса 11 насоса винтами 22, завинченными в дополнительные выступы этой части корпуса 11 с образованием кольцевого (разделенного радиальными ребрами и выступами) объема 18 очищенной фильтровальными сетками 12 жидкости, соединенного равномерно распределенными по окружности вокруг геометрической оси (осевой линии) корпуса 11 и стержня 24 отверстиями 34 через обратный нормально открытый клапан 9 с рабочей гидравлической камерой 33.The cylindrical part of the pump housing 11 is provided with a filter element made in the form of two partially cylindrical (for example, semi-cylindrical) arcuate filter meshes 12, each of which is concentrically mounted around the chamber 33 and fixed to the cylindrical part of the pump housing 11 with screws 22 screwed into additional protrusions of this part body 11 with the formation of an annular (separated by radial ribs and protrusions) volume 18 purified by filter meshes 12 of the liquid, connected evenly distributed around the circumference around the geometric axis (axial line) of the body 11 and the rod 24 with holes 34 through the normally open check valve 9 with the working hydraulic chamber 33 .

Клапан 9 изготовлен из эластичного материала с деформируемым кольцевым периферийным участком, т.е. выполненным с возможностью изгиба. В центральной части клапана 9 расположена втулка 19, выполненная из жесткого материала и надетая на стержень 24. Зазор Z, соединенный с отверстиями 34, при открытом состоянии клапана 9 образован между верхней (по чертежу) поверхностью (торцем) кольThe valve 9 is made of an elastic material with a deformable annular peripheral region, i.e. made with the possibility of bending. In the central part of the valve 9 there is a sleeve 19 made of a rigid material and put on the rod 24. The gap Z connected to the holes 34, when the valve 9 is open, is formed between the upper (according to the drawing) surface (end) of the stake

- 3 041337 цевого участка клапана 9 и выступающей на величину зазора цилиндрической бобышкой (кольцевым выступом) в поперечной стенке 36 корпуса 11. Величина зазора Z выбрана из условия соединения или разъединения клапаном 9 кольцевого объема 18 с рабочей гидравлической камерой 33 при отсутствии или при наличии в ней, соответственно, давления, создаваемого поршнем 8. Для этого обратный клапан 9 выполнен таким образом, что при отсутствии в камере 33 давления он обеспечивает открытое состояние отверстий 34 и соединение объема 18 с камерой 33 через зазор Z между средней частью поперечной стенки 36 корпуса 11 и клапаном 9. При нагнетании и наличии в камере 33 давления, создаваемого поршнем 8 при работе привода, происходит закрывание клапаном 9 отверстий 34 и разъединение объема 18 от камеры 33 благодаря прижиму эластичного периферийного кольцевого участка клапана 9 к поперечной стенке 36 корпуса 11 и перекрытию, тем самым, отверстий 34.- 3 041337 of the end section of the valve 9 and a cylindrical boss (annular protrusion) protruding by the gap in the transverse wall 36 of the body 11. The gap Z is selected from the condition of connection or disconnection by the valve 9 of the annular volume 18 with the working hydraulic chamber 33 in the absence or presence of it, respectively, the pressure created by the piston 8. To do this, the check valve 9 is designed in such a way that, in the absence of pressure in the chamber 33, it provides the open state of the holes 34 and the connection of the volume 18 with the chamber 33 through the gap Z between the middle part of the transverse wall 36 of the housing 11 and valve 9. When pumping and the pressure in the chamber 33 created by the piston 8 during the operation of the drive, the valve 9 closes the holes 34 and the volume 18 is separated from the chamber 33 due to the pressing of the elastic peripheral annular section of the valve 9 against the transverse wall 36 of the housing 11 and the overlap, thus, there are 34 holes.

Крышка 10 притянута к корпусу 11 насоса шестью винтами 40 (самонарезающими), расположенными по окружности вокруг геометрической осевой линии насоса. Винты 40 равномерно завинчиваются в массив пластика корпуса 11, в области, образованной приливами и ребрами корпуса 11. Крышка 10 уплотнена по корпусу 11с помощью эластичного уплотнителя 20 овальной формы. Крышка 10 имеет отверстия (не обозначены) на периферии для соединения напорной полости 32 с каналами 30, 31. Напорная полость 32 образована криволинейными стенками 25 и выполнена овальной формы на нижней (по чертежу) стороне крышки 10. На корпусе 11 выполнены ответные криволинейные стенки 26. Кольцо 20 имеет овальную форму, эквидистантную (равноудаленную) стенкам 25, 26, образующим полость 32. Такая конфигурация полости 32 и кольца 20 (т.е. овальная, вместо цилиндрической) может являться предпочтительной, поскольку в сопряжении с корпусом 11 позволяет сократить площадь, на которую действует избыточное давление, и снизить нагрузку на детали 10 и 11. В крышку 10 корпуса 11 насоса установлен выходной нагнетательный штуцер 14, уплотненный эластичным уплотнителем 21 и зафиксированный резьбовой накидной гайкой 13. Крышка 10 корпуса 11 насоса имеет симметричные проушины для подвешивания электронасоса на шнуре в скважине или в колодце.The cover 10 is attracted to the pump body 11 by six screws 40 (self-tapping) located in a circle around the geometric center line of the pump. The screws 40 are evenly screwed into the body 11 plastic mass, in the area formed by the bosses and ribs of the body 11. The cover 10 is sealed against the body 11 by means of an oval-shaped elastic seal 20. The cover 10 has holes (not marked) on the periphery for connecting the pressure cavity 32 with the channels 30, 31. The pressure cavity 32 is formed by curvilinear walls 25 and is oval-shaped on the lower (according to the drawing) side of the cover 10. On the body 11, response curved walls 26 are made The ring 20 has an oval shape equidistant (equidistant) to the walls 25, 26 forming the cavity 32. Such a configuration of the cavity 32 and the ring 20 (i.e. oval instead of cylindrical) may be preferable, since, in conjunction with the housing 11, it allows to reduce the area , which is subject to excess pressure, and reduce the load on parts 10 and 11. In the cover 10 of the pump housing 11, an outlet discharge fitting 14 is installed, sealed with an elastic seal 21 and fixed with a threaded union nut 13. The cover 10 of the pump housing 11 has symmetrical lugs for hanging the electric pump on a cord in a well or in a well.

Выходной штуцер 14 расположен вдоль продольной (вертикально по чертежам) геометрической осевой линии насоса, что позволяет подвесить насос в скважине на шнуре без перекоса. Выходной штуцер 14 фиксируется накидной гайкой 13, что позволяет не отсоединять шланг от штуцера 14 при демонтаже насоса из источника водоснабжения, а быстро извлечь штуцер 14 из крышки 10 корпуса 11 насоса. Крышка 10 корпуса 11 насоса имеет симметричные проушины (не обозначены).The outlet fitting 14 is located along the longitudinal (vertically according to the drawings) geometric center line of the pump, which allows the pump to be suspended in the well on a cord without distortion. The outlet fitting 14 is fixed with a union nut 13, which allows not to disconnect the hose from the fitting 14 when dismantling the pump from the water supply source, but to quickly remove the fitting 14 from the cover 10 of the pump body 11. The cover 10 of the housing 11 of the pump has symmetrical lugs (not marked).

Погружной вибрационный электронасос работает следующим образом.Submersible vibration electric pump operates as follows.

Вибрационный электронасос работает за счет изменения давления в напорной полости 32 насоса. Подсос воды в рабочую камеру 33 из пространства, окружающего корпус 11 насоса, обеспечивается возвратно-поступательными движениями эластичного (резинового) поршня 8.Vibratory electric pump operates by changing the pressure in the pressure chamber 32 of the pump. The suction of water into the working chamber 33 from the space surrounding the pump housing 11 is provided by reciprocating movements of the elastic (rubber) piston 8.

Когда электронасос включается в электрическую сеть переменного тока, на обмотку 16 электромагнита 1 подается ток, в результате пропускания переменного электрического тока по виткам обмотки 16 электромагнита 1 в ее сердечнике 15 создается магнитное поле, направление линий которого меняется с периодичностью колебаний переменного тока 50 раз в секунду.When the electric pump is connected to an AC electrical network, a current is applied to the winding 16 of the electromagnet 1, as a result of passing an alternating electric current through the turns of the winding 16 of the electromagnet 1, a magnetic field is created in its core 15, the direction of the lines of which changes with a frequency of alternating current oscillations 50 times per second .

Якорь 2 насоса под воздействием переменного магнитного поля начинает то притягиваться к сердечнику 15 обмотки 16, то отталкиваться от него, совершая возвратно-поступательные движения (вибрации).Anchor 2 of the pump under the influence of an alternating magnetic field begins to be attracted to the core 15 of the winding 16, then repelled from it, making reciprocating movements (vibrations).

Движения якоря 2 через шток 3 передаются поршню 8, который также совершает осевые перемещения внутри рабочей гидравлической камеры 33. Двигаясь в сторону якоря 2, шток 3 деформирует амортизатор 4, а поршень 8 увеличивает объем всасывания рабочей камеры 33, что создает в ней разрежение, способствующее всасыванию равномерно по окружности жидкой среды из подземного источника через сетки 12, объем 18 и отверстия 34 корпуса 11 насоса. При всасывании насосом воды обратный клапан 9 открыт, свободно пропуская равномерно распределенный по окружности поток очищенной сетками 12 жидкости из объема 18 в рабочую внутреннюю камеру 33 корпуса 11.The movements of the armature 2 through the rod 3 are transmitted to the piston 8, which also performs axial movements inside the working hydraulic chamber 33. Moving towards the armature 2, the rod 3 deforms the shock absorber 4, and the piston 8 increases the suction volume of the working chamber 33, which creates a negative pressure in it, contributing to suction evenly around the circumference of the liquid medium from an underground source through the grid 12, volume 18 and holes 34 of the pump housing 11. When water is sucked in by the pump, the check valve 9 is open, freely passing the flow of liquid purified by the meshes 12, evenly distributed around the circumference, from the volume 18 into the working inner chamber 33 of the housing 11.

При движении поршня 8 в обратную сторону, происходящем с использованием энергии деформации амортизатора 4, давление уже закачанной во внутреннюю камеру 33 воды повышается, что способствует закрытию обратным клапаном 9 отверстий 34 и выталкиванию жидкой среды по каналам 30, 31 в напорную полость 32 и через выходной штуцер 14 в магистраль потребителя. Такие такты всасывания и выталкивания поршнем 8 перекачиваемой жидкости повторяются с периодичностью 100 раз в секунду. При частоте сети переменного тока 50 герц происходит 100 полуперидов синусоды - прохождений через нулевую точку, т.е. 100 притягиваний и освобождений якоря 2 обмоткой 16.When the piston 8 moves in the opposite direction, which occurs using the energy of the deformation of the shock absorber 4, the pressure of the water already pumped into the inner chamber 33 increases, which contributes to the closing of the check valve 9 of the holes 34 and the expulsion of the liquid medium through the channels 30, 31 into the pressure cavity 32 and through the outlet fitting 14 to the consumer's line. Such strokes of suction and expulsion by the piston 8 of the pumped liquid are repeated with a frequency of 100 times per second. At an AC mains frequency of 50 hertz, 100 half cycles of the sine wave occur - passages through the zero point, i.e. 100 pulls and releases of armature 2 with winding 16.

Таким образом, при отсутствии в камере 33 давления клапан 9 обеспечивает открытое состояние отверстий 34 и соединение объема 18 с камерой 33 через зазор Z между средней частью поперечной стенки 36 корпуса 11 и клапаном 9. При наличии в камере 33 давления, создаваемого поршнем 8, происходит равномерное по всей окружности закрывание отверстий 34 и разъединение объема 18 от камеры 33 благодаря прижиму эластичного периферийного кольцевого участка клапана 9 к поперечной стенке 36 корпуса 11 и перекрытию, тем самым, отверстий 34.Thus, in the absence of pressure in the chamber 33, the valve 9 ensures the open state of the holes 34 and the connection of the volume 18 with the chamber 33 through the gap Z between the middle part of the transverse wall 36 of the housing 11 and the valve 9. If there is pressure in the chamber 33 created by the piston 8, the closing the holes 34 uniformly over the entire circumference and separating the volume 18 from the chamber 33 due to the pressing of the elastic peripheral annular section of the valve 9 against the transverse wall 36 of the body 11 and thereby blocking the holes 34.

В результате описанной выше работе насоса клапан 9 выполняет соединение отверстий 34 с камерой 33 через зазор Z между поперечной стенкой корпуса 11 и клапаном 9 при отсутствии в камере 33As a result of the pump operation described above, valve 9 connects holes 34 with chamber 33 through a gap Z between the transverse wall of housing 11 and valve 9 in the absence of chamber 33

--

Claims (8)

избыточного давления (в такте всасывания электронасоса), а разъединение отверстий 34 от камеры 33 при наличии в последней давления, создаваемого поршнем 8, т.е. при сжатии эластичной периферийной части клапана 9 и закрытии, тем самым, зазора Z (в такте нагнетания электронасоса).excess pressure (in the suction stroke of the electric pump), and the separation of the holes 34 from the chamber 33 in the presence of pressure in the latter created by the piston 8, i.e. when the elastic peripheral part of the valve 9 is compressed and, thereby, the gap Z is closed (in the discharge stroke of the electric pump). Отличительной особенностью изобретения является наличие быстросъемных, доступных для оперативного визуального контроля и промывки, и легко заменяемых фильтрующих элементов (сеток) 12 на всасывании в насос. Конструктивно оптимальное концентричное расположение и крепление фильтрующих сеток 12 непосредственно вокруг корпуса 11 насоса, без увеличения его габаритов, и центральное расположение клапана 9 обеспечивают практически стабильное и симметричное вдоль геометрической осевой линии насоса движение перекачиваемой жидкости, что препятствует формированию местных зон выпадения осадка, а также вихреобразованию в корпусе 11 и возбуждению нежелательных колебаний устройства в целом.A distinctive feature of the invention is the presence of quick-detachable, accessible for operational visual control and flushing, and easily replaceable filter elements (grids) 12 at the suction into the pump. Structurally, the optimal concentric arrangement and fastening of the filter meshes 12 directly around the pump housing 11, without increasing its dimensions, and the central location of the valve 9 provide a practically stable and symmetrical movement of the pumped liquid along the geometric axial line of the pump, which prevents the formation of local zones of sedimentation, as well as vortex formation. in the housing 11 and excitation of unwanted oscillations of the device as a whole. Этому способствует и тот факт, что выходной штуцер 14 расположен вдоль геометрической осевой линии насоса, позволяет подвесить насос в скважине на шнуре вертикально, без перекоса.This is also facilitated by the fact that the outlet fitting 14 is located along the geometric centerline of the pump, which allows the pump to be suspended in the well on a cord vertically, without distortion. Предлагаемый погружной вибрационный электронасос эффективно защищен от засорения без увеличения габаритов с помощью установленных концентрично и симметрично фильтровальных сеток минимальной массы и имеет сбалансированную без перекоса относительно геометрической осевой линии подвешивания насоса конструкцию, что улучшает динамические характеристики его работы в скважине и создает условия для длительной работы (увеличения долговечности) с минимальным износом проточной части, что позволяет обеспечить повышение эксплуатационной надежности.The proposed submersible vibratory electric pump is effectively protected from clogging without increasing the dimensions with the help of concentrically and symmetrically installed filter grids of minimum mass and has a design that is balanced without distortion relative to the geometric axial line of the suspension of the pump, which improves the dynamic characteristics of its operation in the well and creates conditions for long-term operation (increase durability) with minimal wear of the flow part, which allows for an increase in operational reliability. Механизм вибрационного насоса практически полностью омывается снаружи всем потоком жидкости, поступающей через фильтрующие сетки, и почти не нагревается, соответственно, изнашивается с меньшей интенсивностью. Конструкция вибрационного насоса, не имеющая вращающихся деталей и подшипников, делает его неприхотливыми как в эксплуатации, так и в техобслуживании. Заявляемый погружной вибрационный насос отличается повышенными ремонтопригодностью, надежностью и длительностью эксплуатационного срока, что обусловлено наличием легкодоступных концентрично и симметрично установленных фильтрующих элементов (сеток) вокруг корпуса насоса, эффективно защищающих его от загрязнений, а также возможностью вертикально подвесить насос в скважине (колодце) без перекоса для исключения несимметричных нагрузок на его подвижных частях.The mechanism of the vibration pump is almost completely washed from the outside by the entire flow of liquid entering through the filter meshes, and almost does not heat up, respectively, wears out with less intensity. The design of the vibration pump, which does not have rotating parts and bearings, makes it unpretentious both in operation and in maintenance. The inventive submersible vibration pump is characterized by increased maintainability, reliability and long service life, which is due to the presence of easily accessible concentrically and symmetrically installed filter elements (grids) around the pump housing, effectively protecting it from contamination, as well as the ability to vertically suspend the pump in the well (well) without skew to eliminate asymmetric loads on its moving parts. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Вибрационный электронасос, содержащий электромагнит, состоящий из сердечника и обмотки, вибратор с якорем и штоком, а также насос с корпусом, крышкой и поршнем, причем якорь вибратора связан, с одной стороны, с сердечником электромагнита а с другой - со штоком, вдоль которого закреплен амортизатор, установлена диафрагма и закреплен поршень насоса, расположенный в рабочей камере корпуса насоса, выполненного с каналами для соединения напорной камеры, образованной крышкой и корпусом насоса, с рабочей полостью насоса, снабженного дугообразными фильтрующими сетками, охватывающими корпус насоса по периметру поступления перекачиваемой жидкости и установленными с образованием проточного объема очищенной жидкости, связанного с рабочей камерой через дополнительно установленный в корпусе обратный клапан, который выполнен с возможностью впуска перекачиваемой жидкости в рабочую камеру при движении якоря и штока с поршнем в направлении электромагнита и прекращения впуска при движении якоря и штока с поршнем в противоположном направлении.1. A vibratory electric pump containing an electromagnet consisting of a core and a winding, a vibrator with an armature and a rod, as well as a pump with a housing, a cover and a piston, and the vibrator armature is connected, on the one hand, with the core of the electromagnet and, on the other hand, with the rod, along which the shock absorber is fixed, the diaphragm is installed and the pump piston is fixed, located in the working chamber of the pump housing, made with channels for connecting the pressure chamber formed by the cover and the pump housing, with the working cavity of the pump, equipped with arcuate filter meshes covering the pump housing along the perimeter of the pumped liquid and installed to form a flow volume of the purified liquid connected to the working chamber through a check valve additionally installed in the housing, which is configured to let the pumped liquid into the working chamber when the armature and the piston rod move in the direction of the electromagnet and stop the inlet when the armature and rod move and with the piston in the opposite direction. 2. Вибрационный электронасос по п.1, отличающийся тем, что корпус насоса выполнен с сопряженными конусообразной частью и с цилиндрической частью, снабженной, с одной стороны, поперечной стенкой, при этом напорная камера корпуса насоса выполнена овальной формы и соединена с рабочей полостью насоса каналами, выполненными в наклонных выступающих радиальных ребрах корпуса насоса.2. Vibrating electric pump according to claim 1, characterized in that the pump housing is made with a conjugated cone-shaped part and with a cylindrical part, provided, on the one hand, with a transverse wall, while the pressure chamber of the pump housing is oval in shape and connected to the working cavity of the pump by channels made in inclined protruding radial ribs of the pump housing. 3. Вибрационный электронасос по п.2, отличающийся тем, что фильтрующие сетки закреплены с образованием проточного объема очищенной жидкости вокруг цилиндрической части корпуса насоса.3. Vibratory electric pump according to claim 2, characterized in that the filter meshes are fixed to form a flow volume of the purified liquid around the cylindrical part of the pump housing. 4. Вибрационный электронасос по п.3, отличающийся тем, что в поперечной стенке корпуса насоса между проточным объемом очищенной жидкости и рабочей камерой выполнены отверстия, расположенные с возможностью открытия или закрытия их обратным клапаном.4. Vibratory electric pump according to claim 3, characterized in that in the transverse wall of the pump housing between the flow volume of the purified liquid and the working chamber there are holes located with the possibility of opening or closing them with a check valve. 5. Вибрационный электронасос по п.4, отличающийся тем, что обратный клапан выполнен с кольцевым деформируемым участком и установлен с образованием зазора с поперечной стенкой корпуса при своем открытом состоянии.5. Vibratory electric pump according to claim 4, characterized in that the check valve is made with an annular deformable section and is installed with the formation of a gap with the transverse wall of the housing in its open state. 6. Вибрационный электронасос по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что корпус насоса снабжен выходным штуцером и крышкой, в которой размещена напорная полость, снабженной симметричными проушинами для подвешивания электронасоса на шнуре.6. Vibrating electric pump according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the pump housing is equipped with an outlet fitting and a cover in which a pressure cavity is located, provided with symmetrical lugs for hanging the electric pump on a cord. 7. Вибрационный электронасос по п.6, отличающийся тем, что выходной штуцер установлен в крышке корпуса насоса соосно штоку поршня и якорю, уплотнен эластичным уплотнителем и зафиксирован резьбовой накидной гайкой.7. Vibratory electric pump according to claim 6, characterized in that the outlet fitting is installed in the cover of the pump housing coaxially with the piston rod and armature, sealed with an elastic seal and fixed with a threaded union nut. 8. Вибрационный электронасос по любому из пп.1-5, 7, отличающийся тем, что амортизатор, диа-8. Vibrating electric pump according to any one of claims 1-5, 7, characterized in that the shock absorber, dia- --