ШНЕКОВЫЙ НАСОС ДЛЯ ВЯЗКОПЛАСТИЧНЫХ МАСС Российский патент 1999 года по МПК F04D3/02 F04D7/00 

Изобретение относится к технике транспортирования различных вязкопластичных масс и может быть использовано для зачистки и откачки студнеобразных масс в пищевой и химической промышленности, например, отстоя растительного масла из накопительных емкостей, перекачки технической крови и мыла, очистки накопительных ям от нефтепродуктов, а также как ручной инструмент водолаза или спасателя службы МЧС при расчистке ила.

Известен шнековый насос со шнеком, размещенным в цилиндрическом корпусе, к торцевой части которого прикреплена лопасть-скребок [1].

Недостатком такого насоса является то, что он не может обеспечить высокой производительности из-за неэффективной подачи массы скребками к винтовой лопасти шнека, так как скребки и шнек размещены на одном валу и имеют одну частоту и одно направление вращения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является шнековый насос для вязкопластичных сред [2], [3] который состоит из подвижного корпуса с лопастным питателем и из неподвижного корпуса, имеющего выходной патрубок, а в цилиндрических полостях корпуса установлен шнек, который относительно лопастного питателя имеет противоположное направление и большую частоту вращения.

Недостатком этого устройства является то, что вращение подвижного корпуса осуществляется через зубчатое колесо, установленное на поверхности подвижного корпуса, а это увеличивает радиальные размеры корпуса насоса и затрудняет зачистку массы в углах между днищем и вертикальной стенкой емкости, а также создает изгибающий момент на корпусе; кроме того, в известном изобретении используется однозаходный шнек, то есть имеющий одну винтовую лопасть, что облегчает заполнение шнека массой от лопастного питателя, но не позволяет получить высокого выталкивающего давления в выходном патрубке; нет возможности промывки внутренних полостей корпусов и межвиткового пространства шнека без применения частичной разборки насоса.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в уменьшении радиальных габаритов корпуса относительно диаметра лопастного питателя, в повышении выталкивающего давления в выходном патрубке и обеспечении возможности промывки насоса без его разборки.

Это достигается тем, что в шнековом насосе для вязкопластичных масс, выполненном из подвижного корпуса с лопастным питателем и неподвижного корпуса с выходным патрубком, в цилиндрической полости которых установлен шнек, а его вал через систему зубчатых колес соединен с приводным колесом, размещенным на поверхности подвижного корпуса, в отличие от прототипа участок шнека в зоне корпуса снабжен дополнительными винтовыми лопастями, торцевая часть питателя снабжена ведущим валом, размещенным коаксиально в полости вала шнека, причем вал питателя и вал шнека соединены с редуктором, внутренняя поверхность корпусов снабжена разнонаправленными и заглушенными форсунками. Редуктор насоса выполнен с одним входным, промежуточным валом и двумя выходными, размещенными коаксиально так, что охватываемый вал снабжен зубчатым колесом с меньшим модулем зубьев, чем модуль зубьев зубчатого колеса, установленного на охватывающем валу, а между входным валом и одним из колес установлено промежуточное зубчатое колесо. Форсунки в корпусах размещены преимущественно по проекциям винтовых лопастей шнека.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид насоса с частичным осевым сечением. На фиг.2 изображено сечение А-А лопастного питателя и шнека с одной винтовой лопастью. На фиг.3 изображено сечение Б-Б редуктора, позволяющее видеть промежуточное зубчатое колесо. На фиг. 4 изображено сечение В-В подвижного корпуса и шнека с двумя винтовыми лопастями. На фиг. 5 изображен шнековый насос для вязкопластичных масс, закрепленный на колесной тележке, перемещаемый одним рабочим и защищающий высокопластичную массу с днища емкости вблизи вертикальной стенки.

Устройство шнекового насоса 1 состоит из подвижного корпуса лопастного питателя 3, неподвижного корпуса 4 с выходным патрубком 5 и шнека 6, выполненного из вала 7 и основной винтовой лопасти 8. В полости корпусов шнек снабжен дополнительной винтовой лопастью 9 с углом подъема как и у лопасти 8. Торцевая часть 10 лопастного питателя 3 снабжена ведущим валом 11. В корпусах 2 и 4 по винтовой линии, с шагом равным шагу шнека установлено несколько заглушенных форсунок 12, к которым во время останова насоса подключают соответствующий растворитель для промывки шнека 6 и корпусов 2, 4.

Устройство работает следующим образом.

Для зачистки вязкопластичной массы 19, например отстоя растительного масла из накопительной емкости, лопастной питатель 3 насоса 1 заглубляется торцем перпендикулярно днищу 22 емкости на глубину лопастей питателя в перекачиваемую массу или наезжает на нее, если она находится локально, а не по всему днищу. Включенный двигатель 20 обеспечивает через регулятор разнонаправленное вращение лопастного питателя 3 и шнека 6. Насос управляется рабочим с помощью рукояток 21 и перемещается по днищу за счет колес 23. Вращающийся лопастной питатель 3 загребает массу 19 и с некоторым давлением накладывают ее на встречновращающийся шнек 6, на тот его участок, где имеется больший шаг. При этом за счет того, что частота вращения шнека 6 больше, чем частота вращения питателя 3, масса быстро транспортируется в корпуса 2, 4, не создавая при этом обратного оттока через питатель. В корпусах 2 и 4 масса перемещается по межлопастному пространству уже двухзаходного шнека и выдавливается в патрубок 5, а далее в напорный шланг 24.

Такая конструкция шнекового насоса для вязкопластичных масс позволяет обеспечить эффективный привод лопастного питателя 3, уменьшить радиальные габариты корпуса и, как следствие, реализовать возможность подвода боковых лопастей питателя 3 к вертикальным стенкам 25 емкости. Выполнение шнека с дополнительной лопастью 9 в зоне корпусов 2 и 4 позволяет увеличить производительность и давление в выходном патрубке, а часть шнека без дополнительной лопасти в зоне лопастного питателя позволяет эффективно принимать массу на шнек от лопастей питателя. Размещение в корпусах 2 и 4 заглушенных форсунок 12 позволяет быстро осуществлять промывку насоса по окончании его работы без его частичной разборки, путем подключения к форсункам шлангов с растворителем. При этом размещение нескольких форсунок по проекциям винтовых линий шнека позволяет осуществить эффективную промывку межлопастного пространства и лопастей шнека с двух сторон.

Источники информации:
1. Патент Великобритании N 1298547, кл. F 04 B 19/12, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР N 513169, кл. F 04 D 3/02, 1976.

3. Патент Российской Федерации N 1132061, кл. F 04 D 3/02, 1984.

Изобретение относится к технике транспортирования различных вязкопластичных масс и может быть использовано для зачистки и откачки студнеобразных масс в пищевой и химической промышленности, например отстоя растительного масла из накопительных емкостей, перекачки технической крови и мыла, очистки накопительных ям от нефтепродуктов, а также как ручной инструмент водолаза или спасателя службы МЧС при расчистке ила. Шнековый насос содержит подвижный корпус с лопастным питателем и неподвижный корпус с выходным патрубком, в цилиндрической полости которых установлен шнек. Вал шнека через систему зубчатых колес соединен с приводным колесом, размещенным на поверхности подвижного корпуса. Участок шнека в зоне корпусов снабжен дополнительными винтовыми лопастями, торцевая часть питателя снабжена ведущим валом, размещенным коаксиально в полости вала шнека. Вал питателя и вал шнека соединены с редуктором. Внутренняя поверхность корпусов снабжена разнонаправленными и заглушенными форсунками. Такая конструкция позволяет обеспечить эффективный привод питателя, уменьшить радиальные габариты корпуса, увеличить производительность и давление в выходном патрубке, получить возможность осуществлять промывку насоса по окончании его работы без его частичной разборки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Шнековый насос для вязкопластичных масс, состоящий из подвижного корпуса с лопастным питателем и неподвижного корпуса с выходным патрубком, в цилиндрической полости которых установлен шнек, а его вал через систему зубчатых колес соединен с приводным колесом, размещенным на поверхности подвижного корпуса, отличающийся тем, что участок шнека в зоне корпусов снабжен дополнительными винтовыми лопастями, торцевая часть питателя снабжена ведущим валом, размещенным коаксиально в полости вала шнека, причем вал питателя и вал шнека соединены с редуктором, внутренняя поверхность корпусов снабжена разнонаправленными и заглушенными форсунками. 2. Шнековый насос по п.1, отличающийся тем, что редуктор выполнен с одним входным, промежуточным валом и двумя выходными, размещенными коаксиально, причем охватываемый вал снабжен зубчатым колесом с меньшим модулем, чем модуль зубчатого колеса, установленного на охватывающем валу, а между входным валом и одним из колес установлено промежуточное зубчатое колесо. 3. Шнековый насос по п. 1, отличающийся тем, что форсунки в корпусах размещены по проекциям винтовых лопастей шнека.