ДВУХВИНТОВОЙ НАСОС Российский патент 1997 года по МПК F04C2/16 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к винтовым насосам.

Известен двухвинтовой насос (авт. св. СССР N 1435819, кл. F 04 C 2/16, БИ N 41, 1988), содержащий корпус с обоймой, в цилиндрических расточках которой размещены две пары роторов с различным направлением винтовой нарезки, установленные с образованием зазора между внешней цилиндрической поверхностью роторов и внутренней поверхностью цилиндрических расточек, и жестко сопряженные с валами роторов синхронизирующие шестерни, причем роторы установлены со смещением их геометрических осей вращения относительно геометрических осей цилиндрических расточек обоймы в сторону геометрической точки входа винтовой нарезки роторов в защепление и перпендикулярно плоскости, проходящей через геометрические оси цилиндрических расточек, а величина смещения равна половине диаметрального зазора, уменьшенного на величину предельного отклонения поля допуска на изготовление внешнего диаметра роторов.

Недостаток невозможность перекачивания жидкости с наличием механических примесей и низкий объемный КПД насоса.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является насос (авт. св. СССР N 1437575, БИ N 42, 1988), содержащий статор с входным и выходным отверстиями, во внутренней полости которого установлена обойма с размещенными в ней сопряженными винтовыми роторами, синхронизирующие шестерни, устройство для компенсации износа поверхностей роторов и обоймы и полость всасывания и нагнетания, причем винтовые роторы и синхронизирующие шестерни установлены на валах, а внутренняя полость статора, обойма и винтовые роботы выполнены коническими, причем винтовые роторы выполнены обрезиненными, боковые поверхности выступов обрезиненных винтовых роторов снабжены самоуплотняющимися кромками, а дно впадины выполнено зубчатым с наклоном зубьев в сторону, противоположную направлению вращения винтовых роторов.

Недостаток не раскрывается диапазон толщин обрезиненного слоя, при котором достигается желаемый эффект, и не представлена зависимость, определяющая толщину резиновой оболочки ротора в зависимости от величины механических примесей, что практически исключает возможность эффективного применения данного изобретения для перекачивания жидкостей с мехпримесями различных размеров.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая оболочка выполнена в соответствии с профилем винтовой нарезки, причем толщина резиновой оболочки определяется из условия δ (1,6 2) H, при этом максимальная величина мехпримесей при выбранной толщине резиновой оболочки определяется из выражения:

где P суммарное усилие, оказываемое винтом на поверхность мехпримесей;
T_m показатель твердости резины;
H глубина погружения мехпримеси в резиновую оболочку.

На чертеже приведен общий вид двухвинтового насоса, продольный разрез.

Цель изобретения увеличение давления нагнетания, объемного КПД насоса и повышение надежности работы насоса путем исключения заклинивания роторов с винтовой нарезкой при попадании между ними мехпримесей.

Двухвинтовой насос содержит корпус 1 и установленную в корпусе 1 обойму 2, в цилиндрических расточках 3 которой размещены жестко сопряженные с валами 4 роторы 5 с винтовой нарезкой 6, покрытой резиновой оболочкой 7 толщиной δ, и установленные в цилиндрических расточках 3 с образованием равномерной окружности, жестко соединенные с валами 4, синхронизирующие шестерни 8 и камеры всасывания 9 и нагнетателя 10.

Двухвинтовой насос работает следующим образом.

При вращении роторов рабочая жидкость с мехпримесями поступает в камеру всасывания 9, заполняет впадины винтовой нарезки 6 и далее, перемещаясь вдоль винтовой нарезки, поступает в камеру нагнетания 10. Наличие резиновой оболочки на винтовой нарезке позволит избежать их заклинивание, так как мехпримеси будут погружаться (вдавливаться) в резиновую оболочку. И следовательно силы, возникающие при вращении роторов, стремящихся прижать их к внутренней поверхности цилиндрических расточек будут незначительными.

Использование предлагаемого изобретения позволит перекачивать нефть и нефтепродукты с механическими включениями без заклинивания роторов и, кроме того, увеличить не только объемный КПД насоса, но и давление нагнетания, а также повысить его надежность.

Использование: при перекачке жидкостей с механическими включениями. Сущность изобретения: толщина резиновой оболочки роторов с винтовой нарезкой определяется из условия δ = (1,6 - 2) H, а максимальная величина мехпримеси при выбранной толщине резиновой оболочки определяется из выражения , где P - суммарное усилие, оказываемое винтом на поверхность мехпримесей; T_m -показатель твердости резины; H - глубина погружения мехпримеси в резиновую оболочку. 1 ил.

Двухвинтовой насос, содержащий корпус, обойму, роторы с винтовой нарезкой в резиновой оболочке, синхронизирующие шестерни, камеры всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что толщина резиновой оболочки определяется из условия
δ = (1,6 - 2)•H,
где H глубина погружения мехпримеси в резиновую оболочку,
при этом максимальная величина мехпримесей при выбранной толщине резиновой оболочки определяется из следующего выражения

где Р суммарное усилие, оказываемое винтом на поверхность мехпримесей;
T_m показатель твердости резины.