ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВОЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС Российский патент 2009 года по МПК F04C7/00 F04C19/00 

Изобретение относится к вакуумным насосам, применяемым в доильных установках.

Известны жидкостно-кольцевые вакуумные насосы (Вакуумная техника, под редакцией Фролова Е.С. Справочник, Москва, Машиностроение, 1985, с.с.163-191, Фролов Е.С. и др. Механические вакуумные насосы, Москва, Машиностроение, 1989, с.с.165-167), в которых прочность лопаток крыльчатки ротора обеспечивается за счет выбора определенной толщины их стенок либо применением высококачественного металла. Изготовление крыльчатки ротора из пластиковых материалов менее прочных, чем сталь, чугун или цветные металлы, приводит к повышению прочности путем утолщения лопаток. Однако при таком подходе снижается полезный объем ячейки крыльчатки, что естественно приводит к уменьшению производительности насоса.

Ближайшим аналогом (прототипом) является жидкостно-кольцевая машина (SU 1643788 А1, 23.04.1991, F04C 7/00), которая содержит корпус, нагнетательные и всасывающие окна, крыльчатку ротора с продольными каналами, выполненными на торцах лопаток.

Однако при наличии тонкостенных лопаток крыльчатки имеют место значительные перетечки газа из полости нагнетания в полость всасывания, в результате чего ухудшаются характеристики насоса и снижается прочность лопаток.

Задача изобретения - повышение экономичности жидкостно-кольцевого вакуумного насоса.

Данная задача достигается тем, что в жидкостно-кольцевом вакуумном насосе, содержащем корпус, нагнетательное и всасывающее окна, крыльчатку ротора с продольными каналами, выполненными на торцах лопаток, согласно изобретению на торцах лопаток расположены ребра жесткости, на которых выполнены продольные каналы с переменным сечением, уменьшающимся по глубине по мере приближения к вершине лопаток, при этом на вершине лопатки канал выполнен тупиковым для удержания напора воды.

На фиг.1 изображен жидкостно-кольцевой вакуумный насос,

на фиг.2 - сечение лопатки крыльчатки.

Насос состоит из корпуса 1, внутренняя поверхность которого имеет цилиндрическую форму. В торцевых крышках выполнены нагнетательные 2 и всасывающие 3 окна. Внутри корпуса эксцентрично установлен вал 4, на котором закреплена крыльчатка, состоящая из втулки 5 и лопаток 6. На торцах лопаток расположены ребра жесткости, на которых выполнены продольные каналы 8 (фиг.1, 2). Продольные каналы 8 имеют параллельное сечение, уменьшающееся по глубине по мере приближения к вершине лопаток, при этом на вершине лопатки канал выполнен тупиковым для удержания воды.

Принцип работы заключается в следующем.

При вращении крыльчатки ротора жидкость, которая подается через торцевые крышки, приводится во вращение, образуя вращающееся жидкостное кольцо. Между втулкой крыльчатки и внутренней поверхностью жидкостного кольца образуется замкнутый переменный объем. В полости всасывающего окна (фиг.1) происходит расширение объема, в результате чего всасывается свежая порция газа, а в полости нагнетания вначале газ сжимается, а затем нагнетается в атмосферу через нагнетательное окно 2. Через окно 2 вместе с газом нагнетается избыток жидкости вращающегося кольца. С целью увеличения полезного объема ячеек крыльчатки, уплотнения торцевых щелей и повышения прочности лопаток с торцевой стороны на лопатках установлены ребра жесткости, что позволяет уменьшить толщину лопатки, не снижая ее прочности. При подаче жидкости через торцевые крышки происходит уплотнение торцовых щелей. Часть жидкости, растекаясь по торцевой поверхности крыльчатки, под действием центробежных сил заполняет каналы 8 (фиг.1), расположенные на торцевой стороне лопаток на ребрах жесткости и тем самым уплотняет щели, что способствует снижению перетечек газа.

Применение лопаток крыльчатки с ребрами жесткости на торцевой поверхности с продольными каналами позволяет улучшить характеристики жидкостно-кольцевого вакуумного насоса и тем самым повысить экономичность насоса.

Для обеспечения равномерного распределения уплотняющей жидкости по длине лопаток канал выполнен переменным сечением по глубине. При этом сечение канала уменьшается по мере приближения к вершине лопатки. Канал имеет тупик, который выполнен у вершины лопатки. Такая форма канала обеспечивает равномерное распределение уплотнения жидкости, что способствует снижению перетечек газа через щели.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к вакуумным насосам, используемым в доильных установках различных типов. Жидкостно-кольцевой вакуумный насос содержит корпус, нагнетательное и всасывающее окна, крыльчатку ротора. На торцах лопаток расположены ребра жесткости, на которых выполнены продольные каналы с переменным сечением, уменьшающимся по глубине по мере приближения к вершине лопаток. На вершине лопатки канал выполнен тупиковым для удержания напора воды. Повышается экономичность жидкостно-кольцевого вакуумного насоса. 2 ил.

Жидкостно-кольцевой вакуумный насос, содержащий корпус, нагнетательное и всасывающее окна, крыльчатку ротора с продольными каналами, выполненными на торцах лопаток, отличающийся тем, что на торцах лопаток расположены ребра жесткости, на которых выполнены продольные каналы с переменным сечением, уменьшающимся по глубине по мере приближения к вершине лопаток, при этом на вершине лопатки канал выполнен тупиковым для удержания напора воды.