ДВУХВИНТОВОЙ НАСОС Российский патент 1995 года по МПК F04C2/16 

Изобретение относится к роторным насосам с осевым потоком жидкости, используемым в химической промышленности для подачи жидких компонентов в техническом процессе.

Известны двухвинтовые насосы, содержащие разъемный корпус с опорными подшипниками для установки валов, кинематически связанных через шестерни и снабженных винтовыми рабочими элементами с разнонаправленными участками винтовой нарезки, входящие друг в друга и помещенными в рабочей камере корпуса с нагнетательным и всасывающим патрубками.

Известен двухвинтовой насос, содержащий разъемный корпус с рабочей камерой, опорные подшипники, установленные на них валы, кинематически связанные между собой через шестерни и имеющие находящиеся в зацеплении винтовые рабочие элементы с разнонаправленными участками винтовой нарезки на каждом валу и узел уплотнения, размещенные в рабочей камере, а также всасывающий и нагнетательный патрубки.

При использовании известных двухвинтовых насосов в химической промышленности для перемещения жидких компонентов в технологическом процессе возникают сложности с разборкой и чисткой их внутренних поверхностей от продукта, поскольку нужно полностью разбирать насос.

Техническая задача заключается в том, чтобы при чистке насоса от продукта разбирать только рабочую камеру без разборки подшипниковых узлов, кроме того использовать насос для смешения двух жидких компонентов в процессе транспортировки их по общему трубопроводу, следовательно, это позволит упростить техническое обслуживание и расширить сферу применения двухвинтового насоса.

Поставленная техническая задача решается с помощью двухвинтового насоса, содержащего разъемный корпус с рабочей камерой, опорные подшипники, установленные на них валы, кинематически связанные между собой через шестерни и имеющие находящиеся в зацеплении винтовые рабочие элементы с разнонаправленными участками винтовой нарезки на каждом валу и узел уплотнения, размещенные в рабочей камере, а также всасывающий и нагнетательный патрубки, при этом валы установлены на опорных подшипниках консольно и снабжены с торцов опорными стаканами, установленными с возможностью перемещения вдоль консолей валов и закрепленными снаружи рабочей камеры, при этом винтовые рабочие элементы и узел уплотнения выполнены съемными.

Кроме того, в заявляемом двухвинтовом насосе каждый опорный стакан установлен в цилиндрическом отверстии, выполненном в корпусе, и снабжен регулировочными клиньями и упорным болтом, взаимодействующими соответственно с боковой и торцовой поверхностями стакана, при этом разнонаправленные участки винтовой нарезки выполнены с разными геометрическими размерами, а всасывающий патрубок снабжен перегородкой с образованием двух изолированных друг от друга патрубков.

Итак, заявляемый насос отличается от известного тем, что в нем валы установлены на опорных подшипниках консольно и снабжены с торцов опорными стаканами, установленными с возможностью перемещения вдоль консолей валов и закрепленными снаружи рабочей камеры, при этом винтовые рабочие элементы и узел уплотнения выполнены съемными, а также тем, что каждый опорный стакан установлен в цилиндрическом отверстии, выполненном в корпусе, и снабжен регулировочными клиньями и упорным болтом, взаимодействующими соответственно с боковой и торцовой поверхностями стакана, причем разнонаправленные участки винтовой нарезки выполнены с разными геометрическими размерами, а всасывающий патрубок снабжен перегородкой с образованием двух изолированных друг от друга патрубков.

В заявляемом двухвинтовом насосе часть корпуса с рабочей камерой может отсоединяться от другой части корпуса и смещаться вдоль валов с винтовыми рабочими поверхностями без демонтажа последних, что упрощает чистку насоса от транспортируемого продукта.

Далее, могут быть сняты винтовые рабочие элементы и узел уплотнения с валов без демонтажа последних, что также упрощает разборку насоса при эксплуатации.

Поскольку каждый вал имеет три опоры, то для исключения изгибающих нагрузок от неточной установки опор в насосе, опорные стаканы выставляются по концам валов с помощью регулировочных клиньев, смещающих стаканы в радиальном направлении, с фиксацией их от осевого смещения с помощью упорного болта.

Съемные винтовые рабочие элементы могут быть выполнены для разной производительности путем изменения высоты и шага каждой пары винтовой нарезки, что позволит через изолированные всасывающие патрубки подавать разные компоненты в требуемом соотношении в общий нагнетательный трубопровод, в котором будет осуществляться их смешение в процессе транспортировки.

На фиг.1 дан продольный разрез насоса (вал условно смещен на ось симметрии); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3.

Двухвинтовой насос состоит из разъемного корпуса 1 и 2, первая часть которого является рабочей камерой, а другая - подшипниковой опорой для валов, узла 3 уплотнения валов, при этом детали 1, 2 и 3 соединены общим хомутом 4, двух валов 5 и 6 со съемными винтовыми рабочими элементами 7 и 8 с разнонаправленными участками винтовой нарезки на каждом валу, двух кинематически связанных шестерен 9, торцовой крышки 10 рабочей камеры, в цилиндрических отверстиях которой с зазором установлены опорные стаканы 11, каждый из которых зафиксирован тремя клиньями 12, перемещаемыми винтами 13 и с торца винтом 14, плиты 15, клиньев 16 для крепления к последней подшипниковой опоры и рабочей камеры, имеющей два всасывающих патрубка 17 и нагнетательный двусторонний патрубок 18, хомута 19 для крепления торцовой крышки к рабочей камере, в которой вварена перегородка 20 для разделения двух всасывающих патрубков 17.

При смещении двух компонентов съемные винтовые рабочие элементы 7 и 8 имеют различные шаги и глубину нарезки, соответствующую заданной производительности.

Двухвинтовой насос работает следующим образом.

Жидкий компонент подается через патрубки 17 в рабочую камеру 1 и винтами нагнетается навстречу друг другу в патрубок 18. При чистке насоса от продукта снимается хомут 17, ослабляются клинья 16, и рабочая камера сдвигается с консольных валов 5 и 6 - доступ к внутренней полости насоса открыт.

При необходимости могут быть сняты в ту же сторону съемные винтовые рабочие элементы 7 и 8, закрепленные на валах 5 и 6 гайками, и узел 3 уплотнения валов, при этом оставшаяся часть насоса на плите 15 будет находиться в рабочем состоянии и соединена с приводом.

Производительность винтовых участков 7 и 8 насоса можно менять без замены остальных частей насоса.

При смещении двух компонентов последние подаются через патрубки 17 в рабочую камеру 1 и с одинаковой или разной производительностью нагнетаются навстречу друг другу в патрубок 18.

Снижение жесткости валов за счет уменьшения их сечения в местах установки съемных винтовых рабочих элементов 7 и 8 компенсируется тем, что валы снабжаются третьей опорой.

Использование: в химической промышленности для подачи жидких компонентов. Сущность изобретения: на опорных подшипниках установлены валы, кинематически связанные между собой через шестерни и имеющие находящиеся в зацеплении винтовые рабочие элементы с разнонаправленными участками винтовой нарезки на каждом валу узел уплотнения, размещенные в рабочей камере разъемного корпуса. Валы установлены на опорных подшипниках коаксиально и снабжены с торцов опорными стаканами, установленными с возможностью перемещения вдоль консолей и закрепленными снаружи рабочей камеры. Винтовые элементы и узел уплотнения выполнены съемными. Каждый стакан установлен в цилиндрическом отверстии, выполненном в корпусе, и снабжен регулировочными клиньями и упорным болтом, взаимодействующим соответственно с боковой и торцовой поверхностями стакана. Участки нарезки выполнены с разными геометрическими размерами. Всасывающий патрубок снабжен перегородкой с образованием двух изолированных друг от друга патрубков. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ДВУХВИНТОВОЙ НАСОС, содержащий разъемный корпус с рабочей камерой, опорные подшипники, установленные на них валы, кинематически связанные между собой через шестерни и имеющие находящиеся в зацеплении винтовые рабочие элементы с разнонаправленными участками винтовой нарезки на каждом валу и узел уплотнения, размещенные в рабочей камере, а также всасывающий и нагнетательный патрубки, отличающийся тем, что валы установлены на опорных подшипниках консольно и снабжены с торцов опорными стаканами, установленными с возможностью перемещения вдоль консолей валов и закрепленными снаружи рабочей камеры, при этом винтовые рабочие элементы и узел уплотнения выполнены съемными. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что каждый опорный стакан установлен в цилиндрическом отверстии, выполненном в корпусе, и снабжен регулировочными клиньями и упорным болтом, взаимодействующим соответственно с боковой и торцевой поверхностями стакана. 3. Насос по п.1, отличающийся тем, что разнонаправленные участки винтовой нарезки выполнены с разными геометрическими размерами, а всасывающий патрубок снабжен перегородкой с образованием двух изолированных друг от друга патрубков.