ВИНТОВОЙ НАСОС Российский патент 1998 года по МПК F04C2/16 

Изобретение относится к насосостроению, а именно к производству насосов объемного вытеснения.

Известна конструкция винтового насоса [1] , состоящая из корпуса с входным и выходным патрубками, обоймы, имеющей винтовую нарезку, и эксцентрично размещенным в ней винтом с нарезкой, имеющей заходность на 1 меньше заходности нарезки обоймы. Движение винта относительно обоймы состоит из вращения и планетарного перемещения. Причем направляющими в планетарном движении являются рабочие поверхности винта и обоймы. Такое движение предопределяет большие скорости скольжения и усилия на рабочих поверхностях винта и обоймы, что способствует их интенсивному износу.

Также известен винтовой насос, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, обоймы, имеющей винтовую нарезку, и эксцентрично размещенным в ней винтом, смонтированным на кривошипе с возможностью относительного планетарного движения и имеющим нарезку с числом заходов нарезки обоймы [2].

Недостатком данного насоса является значительное дополнительное относительное смещение витков нарезки винта и обоймы, величина которого обусловлена относительным вращением винта и обоймы. Такие смещения вызывают дополнительный износ рабочих поверхностей.

Технической задачей, решаемой изобретением, является уменьшение скорости скольжения и усилий на рабочих поверхностях винта и обоймы.

Техническим результатом является увеличение долговечности насоса.

Указанная задача достигается тем, что в винтовом насосе, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, обойму, имеющую винтовую нарезку, и эксцентрично размещенный в ней винт, смонтированный на кривошипе с возможностью относительного планетарного движения и имеющий нарезку с числом заходов нарезки обоймы, винт кинематически связан с обоймой и имеет возможность относительного планетарного движения без вращения.

Кроме того, обойма и винт могут быть герметизированы с обеих сторон гофрированными мембранами.

На фиг. 1 представлен эскиз насоса с подвижным винтом; на фиг. 2 - эскиз насоса с подвижной обоймой.

Винтовой насос состоит из корпуса 1 с закрепленной в нем обоймой 2, которая содержит эксцентрично расположенный в ней винт 3, имеющий возможность свободного вращения на шейке кривошипа 5. Кривошип 5 имеет возможность свободного вращения в опорах 6 корпуса 1. Зона зацепления (резьбовая зона) винта 3 и обоймы 2 герметизирована с обеих сторон гофрированными мембранами 7, а зубчатые колеса 8 и 9, закрепленные на корпусе 1 и винте 3, обеспечивают кинематическую связь винта 3 и обоймы 2. Насос имеет впускные 10 и выпускные 11 патрубки. Также возможно выполнение насоса с подвижной обоймой. Такой винтовой насос состоит из корпуса 12 с обмотками 13, скрепленного с корпусом 12 винта 14, имеющего входной 15 и выходной 16 патрубки и помещенного с эксцентриситетом в обойму 17, которая имеет кинематическую связь с винтом 14 в виде зубчатых колес 18 и 19, скрепленных соответственно с винтом 14 и обоймой 17. Герметизация резьбовой зоны винта 14 и обоймы 17 осуществлена гофрированными мембранами 20, скрепленными с винтом и обоймой.

Винтовой насос с подвижным винтом работает следующим образом.

Вращающий момент, прикладываемый к кривошипу 5, вынуждает совершать винт 3 планетарное движение без вращения, т.к. этому вращению препятствует кинематическая связь из колес 8 и 9. Перекачиваемое вещество из патрубка 10 поступает в резьбовые канавки 21 при планетарном перемещении винта выдавливается по винтовой линии к центру насоса, где находится выпускной патрубок. Путь перекачиваемого вещества обозначен стрелками.

При выполнении подвижной обоймы вращающееся магнитное поле обмотки 13 вынуждает совершать обойму 17 планетарное движение без вращения, т.к. этому вращению препятствует кинематическая связь из колес 18 и 19. Перекачиваемое вещество из патрубка 15 поступает в резьбовые канавки 22 и при планетарном движении обоймы выдавливается к центру насоса, откуда по каналу в винте выходит из патрубка 16. Путь перекачиваемого вещества обозначен стрелками.

Предлагаемый винтовой насос может быть применен для перемещения веществ с различной и меняющейся вязкостью, в т.ч. жидкостей с нерастворимыми включениями. Устройство способно выполнять функции дозатора и смесителя. Абсолютная герметичность насоса позволяет использовать его при транспортировке и смешивании, в т.ч. агрессивных сред, или в качестве компрессора холодильного агрегата.

Винтовой насос предназначен для перемещения, дозирования и смешивания текучих сред. Относительное планетарное движение винта 3 обеспечивает перемещение вещества по винтовым нарезкам в осевом направлении. Дополнительная кинематическая связь винта 3 и обоймы 2 исключает их износ. Гофрированные мембраны 7 обеспечивают герметизацию трассы перекачивания вещества в насосе. 2 ил.

1. Винтовой насос, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, обойму, имеющую винтовую нарезку, и эксцентрично размещенный в ней винт, смонтированный на кривошипе с возможностью относительного планетарного движения и имеющий нарезку с числом заходов нарезки обоймы, отличающийся тем, что винт кинематически связан с обоймой и имеет возможность относительного планетарного движения без вращения. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что обойма и винт герметизированы с обеих сторон гофрированными мембранами.