ОСЕДИАГОНАЛЬНЫЙ ШНЕКОВЫЙ КОНСОЛЬНЫЙ НАСОС Российский патент 1997 года по МПК F04D3/02 F04D29/52 

Изобретение относится к области насосостроения и в частности к переносным насосам.

Известен оседиагональный насос консольного типа, содержащий корпус с осевым подводом и спиральным отводом, выполненным цельнолитым (см. а. с. СССР N 699230, кл. F 04 D 3/02, 1979).

Недостатком известного насоса является его большая металлоемкость.

Наиболее близким к описываемому изобретению является оседиагональный шнековый консольный насос, содержащий тонкостенный корпус с осевым подводом и со спиральным отводом, ограниченным внешней и внутренней обечайками и связывающей последние торцевой стенкой, расположенной со стороны выходного конца вала, на котором закреплено рабочее колесо с винтовыми лопастями, при этом вал установлен в подшипниковых опорах, имеющих корпусы (см. патент США N 3771900, кл. F 04 D 3/02, 1973).

Однако известный насос предназначен в основном для перекачивания газов, а при перекачивании жидких сред возможна деформация элементов корпуса, в частности стенок спирального отвода, как наиболее нагруженного давлением элемента корпуса, т. к. тонкостенная внутренняя обечайка отвода опирается только на тонкостенную торцевую стенку корпуса, с которой соединены корпуса подшипников.

Технической задачей изобретения является упрочнение конструкции корпусных элементов насоса, уменьшение деформации их стенок и, как следствие, повышение надежности насоса за счет исключения возможности задевания лопастями рабочего колеса корпуса и перекоса подшипников, а также уменьшение неравномерности потока спирального отвода за счет частичного преобразования энергии скорости потока в давление до входа в спиральный отвод.

Технический результат достигается за счет того, что содержащий корпус с осевым подводом и со спиральным отводом, ограниченный внешней и внутренней обечайками и связывающей последние торцевой стенкой, расположенной со стороны выходного конца вала, на котором закреплено рабочее колесо с винтовыми лопастями, при этом вал установлен в подшипниковых опорах, имеющих корпуса, оседиагональный шнековый консольный насос снабжен лопаточным направляющим аппаратом, установленным на выходе рабочего колеса, корпусы, подшипниковых опор жестко соединены с внутренней обечайкой с ее противоположных сторон, обращенных к рабочему колесу и выходному концу вала, направляющий аппарат жестко соединен с корпусом насоса, внешней обечайкой отвода и корпусом подшипниковой опоры со стороны рабочего колеса, а корпус подшипниковой опоры со стороны выходного конца вала уплотнен.

Корпус подшипниковой опоры со стороны рабочего колеса также может быть уплотнен.

Направляющий аппарат может быть выполнен заодно с корпусом подшипниковой опоры со стороны рабочего колеса.

Корпусы подшипниковых опор могут быть выполнены заодно с внутренней обечайкой отвода.

Насос может быть снабжен ребрами жесткости, соединяющими торцевую стенку отвода с корпусом подшипника со стороны выходного конца вала.

Корпус насоса может быть выполнен цилиндрическим или коническим.

На чертеже изображен оседиагональный шнековый консольный насос, продольный разрез.

Оседиагональный шнековый консольный насос содержит тонкостенный корпус 1 с осевым подводом 2 и со спиральным отводом 3, ограниченным внешней и внутренней обечайками 4, 5 и связывающей последние тонкостенной торцевой стенкой 6, расположенной со стороны выходного конца вала 7, на котором закреплено рабочее колесо 8 с винтовыми лопастями 9. Вал 7 установлен в подшипниковых опорах 10, 11, имеющих корпусы 12, 13. Насос снабжен лопаточным направляющим аппаратом 14, установленным на выходе рабочего колеса 8. Корпусы 12, 13 подшипниковых опор 10, 11 жестко соединены с внутренней обечайкой 5 отвода 3 с ее противоположных сторон, обращенных к рабочему колесу 8 и выходного конца вала 7. Направляющий аппарат 14 жестко соединен с корпусом 1 насоса, внешней обечайкой 4 отвода 3 и корпусом 12 подшипниковой опорой 10 со стороны рабочего колеса 8. Корпусы 12, 13 опор 10, 11 уплотнены посредством уплотнений 15, 16. Насос снабжен ребрами 17 жесткости, соединяющими торцевую стенку 6 отвода 3 с корпусом 13 подшипниковой опоры 11 со стороны выходного конца вала 7. Направляющий аппарат 14 может быть выполнен заодно с корпусом 12 опоры 10, а корпуса 12, 13 опор 10, 11 могут быть выполнены заодно с внутренней обечайкой 5 отвода 3. Корпус 1 насоса может быть выполнен цилиндрическим, как показано на чертеже, или коническим.

Оседиагональный шнековый консольный насос работает следующим образом. Жидкость при вращении рабочего колеса 8 засасывается в осевой подвод 2 и нагнетается в спиральный отвод 3, получая приращение энергии от винтовых лопастей 9. При прохождении направляющего аппарата 14 кинетическая энергия закрученного лопастями 9 потока жидкости частично преобразуется в энергию давления. В спиральный отвод 3 жидкость поступает с уменьшенной скоростью вращения и определенным давлением. В отводе 3 осуществляется дальнейшее преобразование энергии движения в энергию давления. В насосе обеспечивается жесткость конструкции его корпусных элементов и уменьшение деформации их стенок за счет того, что внешняя и внутренняя обечайки 4, 5 отвода 3 соединены между собой не только торцевой стенкой 6, но и направляющим аппаратом 14, при этом дополнительную жесткость конструкции придает опирание внутренней обечайки 5 на корпусы 12, 13 подшипниковых опор 10, 11, разнесенных по обе стороны обечайки 5. Упрочнению конструкции способствует также и возможное выполнение направляющего аппарата 14 заодно с корпусом 12 опоры 10, а корпусов 12, 13 опор 10, 11 совместно с внутренней обечайкой 5. Ребра 17 жесткости дополнительно препятствуют деформации торцевой стенки 6, а следовательно и обечаек 4, 5.

Таким образом, в описываемом насосе достигается необходимая жесткость его конструкции, в результате чего уменьшаются деформации элементов его корпуса, несоосность вала и, как следствие, заклинивание рабочего колеса или задевание его лопастей о стенку корпуса. Описываемый насос не трудоемок в изготовлении, имеет небольшой вес и габариты без ухудшения энергетических характеристик.

Использование: в области насосостроения, в частности в переносных насосах. Сущность изобретения: тонкостенный корпус насоса, имеющий осевой подвод и спиральный отвод, ограниченный внешней и внутренней обечайками и связывающей последние торцевой стенкой, расположенной со стороны выходного конца вала, снабжен лопаточным направляющим аппаратом, установленным на выходе рабочего колеса. Корпусы подшипниковых опор вала жестко соединены с внутренней обечайкой отвода с ее противоположных сторон. Направляющий аппарат жестко соединен с корпусом насоса, внешней обечайкой отвода и корпусом подшипниковой опоры со стороны рабочего колеса. Корпус опоры со стороны выходного конца вала уплотнен. 6 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Оседиагональный шнековый консольный насос, содержащий тонкостенный корпус, включающий осевой подвод и спиральный отвод, ограниченный внешней и внутренней обечайками и связывающей последние торцовой стенкой, расположенной со стороны выходного конца вала, на котором закреплено рабочее колесо с винтовыми лопастями, при этом вал установлен в подшипниковых опорах, имеющих корпусы, отличающийся тем, что он снабжен лопаточным направляющим аппаратом, установленным на выходе рабочего колеса, корпусы подшипниковых опор жестко соединены с внутренней обечайкой отвода с ее противоположных сторон, обращенных к рабочему колесу и выходному концу вала, направляющий аппарат жестко соединен с корпусом насоса, внешней обечайкой отвода и корпусом подшипниковой опоры со стороны рабочего колеса, а корпус опоры со стороны выходного конца вала уплотнен. 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что корпус подшипниковой опоры со стороны рабочего колеса уплотнен. 3. Насос по п. 1, отличающийся тем, что направляющий аппарат выполнен заодно с корпусом подшипниковой опоры со стороны рабочего колеса. 4. Насос по п.1, отличающийся тем, что корпусы подшипниковых опор выполнены заодно с внутренней обечайкой отвода. 5. Насос по п.1, отличающийся тем, что он снабжен ребрами жесткости, соединяющими торцовую стенку отвода с корпусом подшипниковой опоры со стороны выходного конца вала. 6. Насос по п.1, отличающийся тем, что корпус насоса выполнен цилиндрическим. 7. Насос по п.1, отличающийся тем, что корпус насоса выполнен коническим.