ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС Российский патент 2005 года по МПК F04C2/107 

Описание патента на изобретение RU2247263C2

Изобретение относится к машиностроению, в частности к одновинтовым насосам, и может быть использовано в конструкциях одновинтовых насосов, предназначенных для перекачивания различных составов в строительной, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен одновинтовой насос, в котором статор выполнен составным из отдельных упругих элементов, помещенных в одну общую гильзу (SU 10844889 А, 07.04.1984, F 04 С 5/00).

Недостатком данного насоса является низкий коэффициент полезного действия.

Известен одновинтовой насос, содержащий ротор с составным в осевом направлении статором, выполненным из нескольких секций (JP 11006485 А, 12.01.1999, F 04 С 2/107).

Недостаток этого насоса также низкий коэффициент полезного действия.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка, а именно - уменьшение потерь энергии привода насоса, повышение его КПД.

Технический результат достигается тем, что в одновинтовом насосе, содержащем ротор с составным в осевом направлении статором, выполненным из нескольких секций, согласно изобретению, каждая из секций имеет длину не менее одного шага и каждая последующая секция выполнена с внутренним профилем меньшего сечения, но постоянным в пределах одной секции с обеспечением уменьшения площади поперечного сечения каждой последующей секции со стороны полости всасывания.

На фиг.1 представлен одновинтовой насос, статор которого выполнен из эластичного материала, на фиг.2 представлен разрез А-А активной части одновинтового насоса.

Одновинтовой насос включает ротор 1 в виде однозаходного винта, статор 2 из нескольких секций, каждая из которых облицована гильзой 3. Винтовые поверхности ротора 1 и секций статора 2 имеют одинаковое направление. Секции статора 2 могут быть стянуты между собой в осевом направлении в единое целое, например, шпильками 4. Ротор 1 имеет однозаходную винтовую рабочую поверхность, каждое сечение которой, нормальное оси ротора, является кругом диаметра Dp, центр которого смещен относительно оси O1 на величину эксцентриситета Lp. Центры поперечных сечений ротора 1 образуют винтовую линию с шагом 1. Статор 2 имеет двухзаходную винтовую поверхность, поперечное сечение которой образовано двумя полуокружностями, соединенными прямыми линиями. Площадь S поперечного сечения канала статора определяется как сумма произведений π·D2/4+4D·Lp, где D (диаметр полуокружностей поперечного сечения) отличается от Dp на величину натяга. Повороту контура статора 2 на угол 360° соответствует осевое перемещение на величину хода его винтовой поверхности T=2t. Статор 2, состоящий из секций, совместно с ротором 1 размещен между камерой 5 всасывания и камерой 6 нагнетания насоса. Эластичный материал статора 2 имеет твердость 50-75 ед. по Шору.

Ось ротора O1 в любой момент вращения смещена относительно оси статора О на величину Lp.

Одновинтовой насос работает следующим образом.

При вращении ротор осуществляет планетарное движение, складывающееся из вращения поперечных сечений ротора вокруг его оси O1 и вращения оси ротора O1 вокруг оси насоса О. При этом ось ротора O1 описывает окружность радиусом, равным Lp, а круглые поперечные сечения ротора осуществляют возвратно-поступательные перемещения вдоль оси ОО1, перемещаясь из одного крайнего положения в другое и обратно.

Величина этого перемещения в одну сторону равна 4·Lp. В каждом положении сечение ротора контактирует с сечением статора, причем в двух крайних положениях контакт осуществляется по дугам, а в промежуточных - в точках. Совокупность этих точек и линий образует линии замыкания, разделяющие образованные между ротором и статором замкнутые полости. При вращении ротора полости перемещаются по винтовой линии от камеры всасывания 5, где они заполняются перекачиваемой средой, транспортируя ее до камеры нагнетания 6.

За один оборот ротора винтовой насос вытесняет жидкость с расчетным объемом 4·Lp·Dp·T.

Насос при этом преодолевает противодавление на выходе перекачиваемой среды до 6, 12, 24... кг/см2 в зависимости от количества шагов статора и натяга между ротором и статором. (При отсутствии натяга, когда Dp=D, происходит безнапорная транспортировка среды). Величина натяга определяет обратные протечки перекачиваемой среды и обеспечивается уменьшением площади S поперечного сечения статора в пределах одной секции. Повышение возникающего давления приводит к деформации эластичного материала статора тем большей, чем дальше очередной шаг статора находится от полости всасывания, но увеличению протечек препятствует увеличение натяга за счет уменьшения площади сечения статора в следующей секции, длина которой выполнена несколько больше шага статора, при этом площадь S1 поперечного сечения в первой секции статора больше площади S2 поперечного сечения во второй секции статора, а площадь S2 больше площади S3 поперечного сечения третьей секции статора.

Таким образом, использование изобретения позволит уменьшить механические потери в рабочей паре одновинтового насоса, тем самым повысить его КПД.

Похожие патенты RU2247263C2

название год авторы номер документа
ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС 2006
  • Анферов Аркадий Александрович
  • Бурнышев Михаил Иванович
  • Еременко Зоя Ивановна
RU2324074C1
ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС, РОТОР ОДНОВИНТОВОГО НАСОСА, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СЕРДЕЧНИКА ПРЕСС-ФОРМЫ С ДВУХЗАХОДНОЙ ВИНТОВОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ 1993
  • Анферов А.А.
  • Бурнышев М.И.
  • Шунайлов С.Г.
RU2078998C1
ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС 2004
  • Анферов А.А.
  • Бурнышев М.И.
  • Гачегов П.Т.
RU2265139C1
ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС, МУФТА ПРИВОДА РОТОРА ОДНОВИНТОВОГО НАСОСА 2000
  • Анферов А.А.
  • Бурнышев М.И.
  • Еременко З.И.
RU2195581C2
Одновинтовой насос 1989
  • Нисневич Валерий Семенович
  • Шаплыко Григорий Викторович
  • Петрусевич Николай Матвеевич
  • Цай Александр Сергеевич
  • Рубаносов Михаил Васильевич
  • Комолов Станислав Григорьевич
SU1671974A1
ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС И ВАЛ РОТОРА ОДНОВИНТОВОГО НАСОСА 1996
  • Анферов А.А.
  • Бурнышев М.И.
  • Виноградов М.Г.
  • Еременко З.И.
RU2131538C1
ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС 2009
  • Анферов Аркадий Александрович
  • Бурнышев Михаил Иванович
RU2388936C1
ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС 2007
  • Анферов Аркадий Александрович
  • Гачегов Павел Тихонович
RU2347948C1
ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС 2007
  • Анферов Аркадий Александрович
  • Бурнышев Михаил Иванович
  • Гачегов Павел Тихонович
RU2347108C2
Статор винтового героторного насоса 2022
  • Тимофеев Владимир Иванович
  • Рыжов Александр Борисович
  • Клюйков Яков Владимирович
RU2800620C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 247 263 C2

Реферат патента 2005 года ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС

Изобретение относится к машиностроению, в частности к одновинтовым насосам, и может быть использовано в конструкциях одновинтовых насосов, предназначенных для перекачивания различных составов в строительной, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Одновинтовой насос содержит ротор с составным в осевом направлении статором, выполненным из нескольких секций. Каждая из секций имеет длину не менее одного шага и каждая последующая секция выполнена с внутренним профилем меньшего сечения, но постоянным в пределах одной секции с обеспечением уменьшения площади поперечного сечения каждой последующей секции со стороны полости всасывания. Уменьшаются механические потери в рабочей паре одновинтового насоса, повышается его КПД. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 247 263 C2

Одновинтовой насос, содержащий ротор с составным в осевом направлении статором, выполненным из нескольких секций, отличающийся тем, что каждая из секций имеет длину не менее одного шага и каждая последующая секция выполнена с внутренним профилем меньшего сечения, но постоянным в пределах одной секции с обеспечением уменьшения площади поперечного сечения каждой последующей секции со стороны полости всасывания.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2247263C2

JP 11006485 A, 12.01.1999
DE 42145000 A1, 10.11.1994
МНОГОВИНТОВОЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ НАСОС И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЕГО ОБОЙМЫ 1995
  • Петров В.И.
  • Дикарев А.В.
  • Зайцев Ю.И.
RU2094659C1
Плоское перо 1926
  • Новорусский Н.В.
SU5222A1
Одновинтовой насос 1982
  • Аджиев Асанбек Тагаджиевич
  • Кулаков Марат Хасбулатович
  • Ильясаев Евгений Ивиаторович
  • Семихатов Виктор Лаврентьевич
SU1084489A1
Схват робота 1981
  • Куковинец Валентин Николаевич
  • Абсалямов Рафаиль Ибрагимович
SU994256A1

RU 2 247 263 C2

Авторы

Анферов А.А.

Еременко З.И.

Даты

2005-02-27Публикация

2003-03-24Подача