ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАСОС Российский патент 2013 года по МПК F04D13/08 F04D29/62 F04D29/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к центробежному электрическому насосу, в частности, к насосу погружного типа.

СУЩЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно, что для того, чтобы передавать жидкость из резервуара на место использования, расположенное выше, обычно применяются перекачивающие устройства, такие в частности, как погружные насосы. Известные погружные насосы обычно снабжены внешним трубчатым кожухом со множеством радиальных отверстий для поступления жидкости, обычно упоминаемых как всасывающие отверстия, и выходным отверстием, упоминаем как выпускное отверстие. Внутри кожуха помещаются рабочие элементы насоса, представленные перекачивающим узлом и двигателем, обычно электрического типа, приспособленным для приведения в действие переноса жидкости от всасывающих отверстий к выпускному отверстию.

Перекачивающий узел обычно выполнен из одной или больше ступеней, каждая из которых содержит вращающийся или роторный элемент, приспособленный для приведения во вращение валом двигателя, и стационарные элементы, приспособленные для того, чтобы направлять жидкость от одной ступени к другой, вплоть до выпускного отверстия.

Патент США 7290984 иллюстрирует, например, центробежный насос со множеством ступеней, в котором каждая ступень образована из роторного узла, дискового узла и распределительного узла, размещенного вокруг вала двигателя. Втулка ротора снабжается плавающим уплотнительным средством, поддерживаемым диффузорным узлом и приспособленным для уменьшения рециркуляции жидкости. Упорное кольцо предусмотрено для размещения вокруг вала двигателя и подходит для взаимодействия со втулкой ротора и упомянутым выше уплотнительным средством втулки ротора. И, наконец, предусмотрено фрикционное накладное кольцо для фиксации против дискового узла и взаимодействия с соответствующей поверхностью ротора.

Проблемой электрических насосов известного типа, и в особенности погружных насосов, является защита электрического двигателя и электрических соединения от жидкости, передающейся от перекачивающего узла. Для этой цели обычно в электрических насосах существующих конструкций внутри кожуха помещается специальная камера для двигателя, позволяющая отделить его, с помощью механических герметизирующих средства, как от жидкости, находящейся вне кожуха, так и от жидкости, которая проходит через перекачивающий узел.

С этой проблемой связана потребность, в особенности обычная для погружных электрических насосов, в проверке рабочих элементов, находящихся внутри внешнего погружного кожуха. В действительности этот тип электрических насосов часто используется при работе с жидкостями, которые, даже будучи профильтрованными, все еще содержат частицы грязи. Для того, чтобы предотвратить износ механических компонентов из-за присутствия таких частиц, необходимо проверять и периодически очищать механические детали, находящиеся в контакте с жидкостью. Однако в электрических насосах известного типа трудно сочетать потребность в превосходном соединении электродвигателя с необходимостью легко собирать и разбирать части, образующие кожух, для того, чтобы выполнять операции по техническому обслуживанию электрических насосов.

В попытке решить упомянутые выше проблемы предлагаются различные виды устройств, предназначенных для скрепления и соединения частей, образующих электрические насосы. Например, в патенте США 4523899 описан погружной электрический насос погружного типа, снабжженный специальным герметизирующим соединительным средством для электрических соединений двигателя.

Патент ЕР0774584 в свою очередь иллюстрирует иной тип герметизирующего соединительного средства, предназначенного для использования в электрических насосах погружного типа. В частности, предусмотрено устройство для установки и соединения частей, образующих перекачивающий узел. Такой перекачивающий узел предусматривает два соединительных узла с винтами, размещенными по периферии и перемежающимися между собой. Первый соединительный узел соединяет - посредством кольцевого уплотнения - первую гильзу, предназначенную для размещения статорного элемента двигателя, а вторая гильза предназначена для размещения смазочной жидкости. Второй соединительный узел соединяет такое кольцевое уплотнение, третью гильзу перекачивающего узла и внешний охлаждающий кожух, который окружает гильзу статорного элемента.

Однако предлагаемые решения не позволяют удовлетворительно устранить упомянутые недостатки, поскольку они требуют дорогостоящих и сложных крепежных устройств, что требует длительных и сложных операций по сборке и демонтажу. В частности, такие проблемы являются более значительными в случае электрических насосов относительно небольших размеров, с диаметром двигателя, составляющим, например, от 2 до 10 дюймов (52-254 мм), на которых более трудно предложить решения по фиксации, которые облегчают частичную разборку различных рабочих деталей.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель настоящего изобретения заключается в устранении упомянутых недостатков за счет предложения центробежного электрического насоса, способного обеспечить надежную защиту элементов двигателя от окружающей жидкости.

В пределах такой цели дальнейшей задачей настоящего изобретения является предложение центробежного электрического насоса, который может быть быстро и легко установлен и демонтирован, в особенности в случае электрических насосов относительно небольших размеров.

Другая цель изобретения заключается в предложении центробежного электрического насоса, легкого в изготовлении, гибкого в использовании и надежного, а также относительно недорогого. Упомянутые цели достигаются, согласно настоящему изобретению, с помощью центробежного электрического насоса согласно п.1.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Детали изобретения станут более очевидными из детального описания предпочтительного варианта реализации центробежного электрического насоса, проиллюстрированного на прилагаемых чертежах, на которых:

на фиг.1 показан вид спереди центробежного электрического насоса согласно настоящему изобретению;

на фиг.2 показан вид в разрезе по осевой плоскости того же электрического насоса;

на фиг.3 показан в увеличенном масштабе вид в разрезе концевой части электрического насоса, являющегося предметом изобретения;

на фиг.4 показан в увеличенном масштабе вид в разрезе в иной осевой плоскости той же концевой части, что и на фиг.3;

на фиг.5 показан осевой вид в разрезе срединной части электрического насоса в месте соединения с рабочими элементами;

на фиг.6 показан осевой вид в разрезе упомянутой концевой части электрического насоса согласно другому варианту реализации;

на фиг.7, 8, 9 и 10 показан перспективный вид ступеней для установки части электрического насоса, являющегося предметом изобретения.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фигурах центробежный электрический насос погружного типа согласно настоящему изобретению обозначается в целом позицией 1. Электрический насос 1 содержит внешний кожух 2 трубчатой формы, например, цилиндрический, предпочтительно выполненный из металлического листа подходящей толщины. Кожух 2 приспособлен для размещения рабочих элементов насоса, в частности узла двигателя 3 и перекачивающего узла 4, известных как таковые. Кожух 2 предпочтительно содержит первую трубчатую часть 21, приспособленную для ограничения внутри первого отделения или камеры 5 для размещения узла двигателя 3, и вторую трубчатую часть 22, размещенную при использовании соосно с первой трубчатой частью 21, приспособленной для ограничения внутри второго отделения или камеры 6 для размещения перекачивающего узла 4. Кожух 2 закрыт с противоположных концов первой крышкой 23 и второй крышкой 24.

Вторая трубчатая часть 22 кожуха 2 содержит рядом с концом, предназначенным для соединения с первой трубчатой частью 21, множество отверстий 25 для всасывания жидкости, предпочтительно распределенных радиально регулярным образом и размещенных рядом друг с другом на различных окружностях.

Вторая крышка 24 аксиально образует трубчатый выступ 26, позволяющий ограничивать внутри выпускную трубу 27 для жидкости, подаваемой перекачивающим узлом 4 через впускные отверстия 25.

Узел двигателя 3 содержит электродвигатель 30, состоящий из статора 31 и ротора 32, посаженного на вал двигателя 33, предназначенных для рабочего соединения с перекачивающим узлом 4. В случае, если электродвигатель 30 относится к однофазному типу, в нем предусмотрен емкостной элемент 34, помещенный внутри первой камеры 5 рядом с закрытым концом первой крышки 23. Точнее, элемент двигателя 30 электрически соединяется с емкостным элементом 34 и с источником питания, не представленным здесь и размещенным вне электрического насоса 1. Электрическое соединение с таким источником питания обеспечивается посредством электрических кабелей, пропущенных через первую крышку 23.

Кроме того, первая трубчатая часть 21 имеет кольцевое сужение 28, приспособленное для того, чтобы служить опорной поверхностью внутри первой камеры 5 для размещения статора 31. При таком сужении 28 конец двигателя 30 удерживается крышкой 35, которая поддерживает конец вала 33, поместив под ним подходящие элементы качения 36.

На противоположном конце вал насоса 33 пропущен во вторую камеру 6, в которой помещается перекачивающий узел 4, который, в проиллюстрированном случае, относится к многоступенчатому типу. Точнее, каждая ступень образуется роторным элементом 41, связанным как одно целое с элементом двигателя 33, диффузорным элементом 42 и диском 43, не связанным с валом двигателя 33, и предназначена для передачи жидкости в последующую ступень или, в этом случае, в направлении выпускной трубы 27 (см. фиг.5).

Согласно настоящему изобретению электрический насос 1 содержит первое закрывающее средство 50 и второе закрывающее средство 80, размещенные на противоположных концах первой трубчатой части 21 кожуха 2 для защиты узла двигателя 3, помещенного в первой камере 5, от жидкости, всасываемой перекачивающего элемента, а также от жидкости, присутствующей вне кожуха 2.

Первое закрывающее средство 50 по существу образуется закупоривающим элементом 51, который приспособлен для упругого крепления к внутренней стенке первой трубчатой части 21 посредством крепежного элемента 52 (см. фиг.3 и 4). Закупоривающий элемент 51 достигает пробкообразной формы за счет формирования в теле со стороны, обращенной к камере 5, гнезда 53 для размещения емкостного элемента 34. С той же стороны тело закупоривающего элемента 51 образует трубку 54, которая ограничивает трубку 55 для пропуска электрического кабеля, предназначенную для соединения с узлом двигателя 3. Электрический кабель, пропущенный через трубку 55, предназначен для соединения с внешним источником питания. Во время использования трубка 55 должным образом закрыта смолой так, чтобы предотвратить попадание жидкости снаружи.

Тело закупоривающего элемента 51 несет по периферии круговое кольцо 56, предназначенное для упругого закрепления на внутренней поверхности первой трубчатой части 21 кожуха 2 посредством упомянутого выше крепежного элемента 52. Круговое кольцо 56 выполнено из упругого материала, например, резины или другого эластомерного материала, предпочтительно в качестве отдельной детали, сформованной на всей внешней поверхности тела закупоривающего элемента 51. При этом тело закупоривающего материала 51 предпочтительно выполнено из пластика иного типа, обладающего большей жесткостью.

В частности, круговое кольцо 56 имеет первую рабочую сторону 57, размещенную во время использования рядом с внутренней поверхностью кожуха 2, и противоположную вторую рабочую сторону 58, приспособленную для взаимодействия с крепежным элементом 52. Вторая рабочая сторона 58 ограничивает имеющую по существу форму усеченного конуса несущую поверхность таким образом, что поперечный разрез кругового кольца 56 возрастает по направлению от не имеющего ограничений конца внутрь. В зоне, предназначенной для сопряжения с закупоривающим элементом 51, кожух 2 имеет круговой поясок 21а, предназначенный для взаимодействия с соответствующей канавкой 57а, выполненной на первой рабочей стороне 57 кругового кольца.

Тело закупоривающего элемента 51 профилировано снабженным резьбой аксиальным выступом 59, приспособленным для соединения с крепежным элементом 52. На свободном конце выступ 59 снабжен аксиальным отверстием 66, предназначенным для крепления с помощью специального винта 67 первой крышки 23.

Закупоривающий элемент 51 имеет также монтажное окно 68, закрытое во время использования винтовым средством 69, например, типа самореза. Монтажное окно 68 позволяет, перед использованием элемента двигателя 30, выполнять испытания на герметизацию камеры 5.

Согласно другому варианту реализации, показанному на фиг.6 и предназначенному, в частности, для использования по защите элементов электродвигателя в масляной ванне, в движущем устройстве, закупоривающий элемент 51 предлагает также гибкую оболочку 70, помещенную в форме зонта со стороны, обращенной к элементам двигателя. Гибкую оболочку 70 обычно выполняют как одно целое с круговым кольцом 56 так, чтобы она выступала внутрь камеры 5. Гибкая оболочка 70 ограничивает внутри компенсационную камеру 71, приспособленную для приема жидкости с наружной относительно элемента двигателя стороны для создания статического равновесия между маслом, находящимся внутри и жидкостью, находящейся снаружи камеры 5.

Крепежный элемент 52 изготовлен из кольцевой части 60, соединенной с центральной частью 61 с помощью ряда радиальных ребер 62. Кольцевая часть 60 имеет форму усеченного конуса в таком виде, чтобы внешне описывать рабочую поверхность 63, по существу соединенную с поверхностью, описанной второй рабочей стороной 58 кругового кольца 56 закупоривающего элемента 51. Центральная часть 61 имеет аксиальное отверстие 65, приспособленное для того, чтобы принимать - пропускать через себя - снабженный резьбой выступ 59 закупоривающего элемента 51. Во время использования центральная часть 61 крепежного элемента 52 приспособлена для крепления посредством крепежной гайки 64 таким образом, чтобы прижимать рабочую поверхность 63 кольцевой части 60 ко второй рабочей стороне 58 кругового кольца 56. Должно наблюдаться, что после такого сжатия круговое кольцо 56 упруго расширяется в радиальном направлении относительно оси кожуха 2, размещаясь с обеспечением герметизации рядом со внутренней стенкой того же кожуха 2.

Второе закрывающее средство 80 в свою очередь выполнено из закупоривающего элемента 81, который приспособлен для упругого крепления на внутренней стенке кожуха 2 с помощью крепежного средства 82 (см. фиг.5). Закупоривающий элемент 81 и крепежный элемент 82 связан, как поясняется далее, с маневренным элементом 83.

Закупоривающий элемент 81 достигает формы кольца за счет тела трубчатой формы, должным образом выполненного из пластмассы, приспособленного для вкладывания в кожух 2 близко к внутренней стенке первой трубчатой части 21. На конце, обращенном при использовании к камере 5, закупоривающий элемент 81 образует кольцевую секцию 86, имеющую первую внешнюю рабочую сторону 87 и вторую внутреннюю рабочую сторону 88 с формой усеченного конуса, приспособленную для взаимодействия с крепежным элементом 82 с целью достижения уплотнения на внутренней стенке кожуха 2. Кольцевая секция 86 имеет ряд продольных надрезов 89, распределенных под углом и приспособленных для разделения этой кольцевой секции 86 на ряд секций; надрезы 89 приспособлены для взаимодействия с соответствующими ребрами 104 крепежного элемента 82. На внешней стороне 87 кольцевая секция 86 снабжена круговым пояском 87а, предназначенным для взаимодействия с соединительным пояском 21b, полученным в стенке кожуха 2.

На противоположном конце закупоривающий элемент 81 приспособлен для того, чтобы быть частично вставленным во вторую трубчатую часть 22 кожуха 2. В этой части закупоривающий элемент 81 имеет последовательность прорезей 84, распределенных под углом и допускающих прохождение жидкости с внешней стороны электрического насоса во вторую камеру 6 через отверстия 25 во второй трубчатой части 22 кожуха 2.

На упомянутом конце закупоривающий элемент 81 имеет дополнительный поясок 81а, приспособленный для взаимодействия с дополнительным соединительным пояском 22а второй трубчатой части 22 кожуха 2.

Снаружи, по существо в срединном положении, закупоривающий элемент 81 имеет кольцевой выступ 85, предназначенный для того, чтобы служить ограничительным элементом для аксиального позиционирования. Между таким кольцевым выступом 85 и секцией 86 обычно помещаются два кольцевых сужения 90, предназначенные для размещения соответствующих кольцевых уплотнений 91.

Кроме того, по существу в срединном положении закупоривающий элемент 81 имеет внутри кольцевой уступ 92, приспособленный для того, чтобы служить несущей поверхностью для размещения маневрирующего элемента 83, а также гнездом для размещения кольцевого уплотнения 93.

Крепежный элемент 82 выполнен из кольцевой части 100, соединенной с центральной частью 101 с помощью ряда радиальных ребер 102. Кольцевая часть 100 имеет форму усеченного конуса таким образом, чтобы ограничивать снаружи рабочую поверхность 103, по существу соединенную с поверхностью, ограниченной второй рабочей стороной 88 кольцевой секции 86 закупоривающего элемента 81.

Центральная часть 101 образована имеющим внутреннюю резьбу стаканом, предназначенным для соединения с маневрирующим элементом 83. Маневрирующий элемент 83 состоит из имеющего по существу трубчатую форму тела, по существу изготовленного из обладающего высокой теплопроводностью металлического материала, например латуни. В по существу срединном положении маневрирующий элемент 83 образует снаружи буртик 105, приспособленный для прилегания к кольцевому уступу 92 закупоривающего элемента 81.

На конце маневрирующий элемент 83 приспособлен для размещения внутри первой камеры 5 кожуха 2. На другом конце, рядом с буртиком 105, маневрирующий элемент 83 приспособлен для размещения внутри второй камеры 6. Конец маневрирующего элемента 83, обращенный внутрь камеры 5 - во время применения - образован головкой с резьбой 106, приспособленной для соединения с имеющим резьбу стаканом 101 крепежного элемента 82.

Противоположный конец маневрирующего элемента 83 образует внутри ряд маневрирующих ребер 107, распределенных под углом вокруг оси самого элемента 83, предназначенных для того, чтобы допустить монтаж и разборку второго уплотнительного средства 80. Более конкретно маневрирующие ребра 107 приспособлены для зацепления маневрирующим инструментом 200 в соответствующих пазах 207 для того, чтобы обеспечить, за счет аксиального вращения элемента 83, соединение с крепежным элементом 82 или, напротив, его демонтаж (см. фиг.10).

Тот же конец маневрирующего элемента 83 закрывается во время применения закрывающей крышкой 108, которая имеет центральный проем для пропуска вала двигателя 33 и крепится посредством множества винтов 109, размещенных поперек, например, саморезов, распределенных под углом вокруг оси элемента 83. Более точно винты 109 вставляют, пропуская их во время использования сквозь стенку закупоривающего элемента 81 таким образом, чтобы прижимать - с помощью соответствующего конца - крышку 108 к внешней стенке маневрирующего элемента 83.

Кроме того, крышка 108, которая ограничивает внутри камеру для смазочной жидкости, имеет монтажное окно, не показанное на чертеже и предназначенное для выполнения перед настройкой, возможных испытаний по герметизации самой камеры. Такое монтажное окно закрывается во время использования подходящими винтовыми средствами.

Работа центробежного электрического насоса согласно изобретению описана далее.

Узел двигателя 3 вставляют в первую камеру 5, ограниченную первой трубчатой частью 21 кожуха 2, продвигая электродвигатель 30 до прилегания к кольцевому сужению 28. Затем через пропускную трубу 55 в головке тела закупоривающего элемента 51 вставляют электрические кабели, предназначенные для присоединения к внешнему источнику питания. Для того, чтобы обеспечить превосходную герметизацию, проход затем покрывают смолой.

Затем устанавливают первое закрывающее средство 50 путем вкладывания соответствующего закупоривающего элемента 51 в кожух 2. В конфигурации монтажа круговое кольцо 56 закупоривающего элемента 51, выполненное из упругого материала, пристает к внутренней стенке кожуха 2. Затем вставляют крепежный элемент 52, который герметично крепит круговое кольцо 56 к внутренней стенке кожуха 2. Центральная перфорированная часть 61 крепежного элемента 52 устанавливается на снабженный резьбой выступ 59 закупоривающего элемента 51, перемещая кольцевую часть 60 того же закупоривающего элемента 51 до прилегания к круговому кольцу 56. Навинчивание фиксирующей гайки 64 на снабженный резьбой выступ 59 тела крепежного элемента 52 определяет последовательное сжатие рабочей поверхности 63 кольцевой части 60 со второй рабочей стороной 58 кругового кольца 56 благодаря имеющей форму усеченного конуса той же кольцевой части 60 и внутренней поверхности кольцевой части 60. В результате такого сжатия круговое кольцо 56 упруго расширяется в радиальном направлении относительно оси кожуха 2, обеспечивая круговое герметизирующее действие, а также фиксирующее действие на внутренней стенке кожуха 2.

Камера размещения узла двигателя 3 таким образом закрывается с противоположной стороны посредством второго закрывающего средства 80. Предпочтительно узел, состоящий из закупоривающего элемента 81, крепежного элемента 82 и маневрирующего элемента 83 предварительно собирают отдельно и затем вводят в кожух 2. Для такой цели маневрирующий элемент 83 сначала вводят соосно в закупоривающий элемент 81 (фиг.7) до тех пор, пока буртик 105 маневрирующего элемента 83 не достигнет прилегания к кольцевому уступу 92 закупоривающего элемента 81. Крепежный элемент 82 аксиально подготавливается на противоположном конце закупоривающего элемента 81 таким образом, чтобы вставить ребра 109 в пазы 89 закупоривающего элемента 81.

На этой стадии маневрирующий элемент 83 поворачивают для того, чтобы выполнить затягивание крепежного элемента 82 (фиг.8). Первый шаг вращения маневрирующего элемента 83 определяет взаимное зацепление головки с резьбой 106 с первой резьбой снабженного резьбой стакана 101. Важно следить, чтобы вращение маневрирующего элемента 83 не поворачивало стакан 101 крепежного элемента 82 при условии, что он удерживается ребрами 104, вставленными в надрезы 89 закупоривающего элемента 81. Такое движение исключительно определяет аксиальное движение крепежного элемента 82.

Предварительно собранный узел вставляют, охватив вал двигателя 33, в первую трубчатую часть 21 через открытый конец кожуха 2 (фиг.9). Узел правильно вставлен в то время, когда круговой выступ 85 достигает контакта с торцевой кромкой первой трубчатой части 21. Для завершения герметичного крепления узла маневрирующий элемент 83 поворачивают дополнительно (фиг.10). Вращение маневрирующего элемента 83 обычно выполняют с помощью маневрирующего инструмента 200. На практике пазы 207 инструмента 200 вставляют в маневрирующие ребра 107, допуская, таким образом, их вращение вместе с маневрирующим элементом 83 посредством специального управляющего захвата 208.

Такое вращение, как упоминалось, определяет аксиальное движение крепежного элемента 82. Благодаря форме рабочей поверхности 103 кольцевой части 100, соответствующей усеченному конусу, кольцевая секция 86 сжимается и упруго расширяется в радиальном направлении, прижимаясь к внутренней стенке первой трубчатой части 21, обеспечивая, таким образом, нужную фиксацию.

На вал двигателя 33 надет первый механический уплотнительный узел 110 известного по своей сути типа, который удерживается в своем положении против соответствующего ограничительного кольца 111, перестроенный с прилеганием к подходящему уступу вала 33.

Выше первого механического уплотнительного узла 110, вокруг вала 33 вставлена накрывающая крышка 108, предназначенная для того, чтобы закрыть головку маневрирующего элемента 83 и закупоривающий элемент 81. Крышка 108 закреплена поперечными винтами 109.

Второй механический уплотнительный узел 112 предварительно размещается на валу двигателя 33 выше крышки 108 подобно первому механическому уплотнительному узлу 110. Второй механический уплотнительный узел 112 взаимодействует с первым механическим уплотнительным узлом 110 для того, чтобы обеспечить отделение камеры со смазочной жидкостью, ограниченной внутри крышки 108, от первой камеры 5, с одной стороны, и от второй камеры 6, с другой.

И, наконец, перекачивающий узел 4 устанавливается на валу двигателя 33 известным образом. Вторая трубчатая часть 22 вставлена, прилегая к ограничительному элементу 85 закупоривающего элемента 81. И последнее, для завершения операций по монтажу сверху накладывается вторая крышка 24.

После завершения монтажа отделение размещения узла двигателя надежно изолируют от жидкости, которую подает перекачивающий узел, и от жидкости, присутствующей снаружи кожуха, что обеспечивают закрывающие средства 50, 80. Центробежный электрический насос согласно изобретению обеспечивает таким образом достижение цели, направленной на гарантирование надежной защиты элемента двигателя от окружающей жидкости.

В частности, такой результат достигается за счет радиального расширения соответствующей выполненной из упругого материала части 56, 86 закупоривающего элемента 51, 81 в закупоривающих средствах 50, 80, достигнутого с помощью крепежного элемента 52, 82. Такое расширение надежно определяет крепление упомянутой выполненной из упругого материала части 56, 86 закупоривающего элемента 51, 81 на внутренней стенке кожуха 2.

Важно следить за тем, что, в случае закрывающего средства 50, радиальное расширение кругового кольца 56 также обеспечивает герметичное закрывание первой камеры 5. Этот результат связан с непрерывной трубчатой конфигурацией кругового кольца 56, пригодного к внутреннему взаимодействию с соответствующей частью внутренней стенки кожуха 2.

В отличие от этого в случае второго закрывающего средства 80 герметизация главным образом достигается с помощью первого и второго механических уплотнительных средств 110, 112, и с помощью кольцевых уплотнений 91, 93 соответственно.

Отличительная характеристика заключается в том факте, что крепление обеспечивается при всех условиях и описана степень точности механических компонентов электрического насоса или приводного устройства, содержащего закрывающие средства 50, 80. Фактически упомянутое упругое расширение эффективно даже в случае, если трубчатый кожух 2 не вполне цилиндричен, но имеет, например, овальную форму. Кроме того, следует отметить, что крепление расширением согласно изобретением позволяет уменьшить взаимовлияние кожуха 2, обычно выполненного из стали, с закрывающими механическими деталями. Поэтому они могут быть более легко установлены.

Другая цель изобретения заключается в том факте, что заявленное крепление расширением достигается с использованием небольшого количества механических деталей, точность которых по размерам оказывает меньшее влияние на эффективность закрывания, которая обеспечивается упругим поведением выполненной из упругого материала части 56, 86 закупоривающего элемента 51, 81.

Другое преимущество являющегося предметом изобретения электрического насоса заключается в легкости его сборки и разборки. В частности, разборка второго закрывающего средства 80 производится путем вращения маневрирующего элемента 83 в направлении, позволяющем перемещать крепежный элемент 82 от кольцевой секции 86 и упругое возвращение, таким образом, из состояния радиального расширения, и отделение этой кольцевой части 86 от внутренней стенки кожуха 2.

Еще одно преимущество изобретения заключается в оптимальном отводе тепла, которое выделяется между частями в процессе относительного движения, главным образом механических уплотнений между валом двигателя 33 и фиксированными частями. Это связано главным образом с присутствием маневрирующего элемента 83, специально выполненного из теплопроводного материала, предпочтительно латуни. Такой материал обеспечивает быстрый и эффективный отвод выделяющегося тепла и допускает точное соединение с крепежным элементом 82.

Закрывающие средства 50, 80 являются безопасными и надежными в отношении возможных случаев утери винтов. В частности, первое закрывающее средство 50 прочно затягивается с помощью гайки 64, в то время как второе закрывающее средство 80 также затягивается поперечными винтами 109, которые фиксируют в поперечном направлении маневрирующий элемент 83.

При практической реализации изобретения используемые материалы, так же как форма и размеры, могут варьироваться в зависимости от предъявляемых требований.

В случаях, когда технические характеристики, упомянутые в каждом пункте, сопровождаются числовыми позициями, такие числовые позиции были включены непосредственно для улучшения понимания пунктов и поэтому они не играют какой-либо ограничительной роли в отношении задачи элемента, обозначенного в целях приведения примера такими числовыми позициями.

Насос содержит трубчатый наружный кожух, перекачивающий узел, узел двигателя, аксиально вставленный в кожух, закрывающие средства 50 для изоляции камеры узла двигателя от жидкости, подаваемой перекачивающим узлом, и от жидкости, присутствующей снаружи кожуха. Закрывающие средства 50 содержат закупоривающий элемент 51, снабженный круговым кольцом 56, выполненным из упругого материала в качестве отдельного изделия на внешней поверхности тела элемента 51 и приспособленным для взаимодействия по окружности с внутренней поверхностью кожуха, и крепежный элемент 52. Тело элемента 51 выполнено из материала иного типа, обладающего большей жесткостью по сравнению с круговым кольцом 56. Элемент 52 приспособлен для соединения с элементом 51 для радиального расширения кругового кольца 56 таким образом, чтобы закрепить кольцо 56 на внутренней поверхности кожуха. Кольцо 56 имеет первую рабочую сторону 57, располагающуюся в процессе использования рядом с внутренней поверхностью кожуха, и противоположную вторую рабочую сторону 58, приспособленную для взаимодействия с элементом 52. Тело элемента 51 несет по периферии круговое кольцо 56. Изобретение направлено на обеспечение защиты элементов двигателя от окружающей жидкости. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Центробежный электрический насос, содержащий: трубчатый наружный кожух (2), образующий по меньшей мере одно всасывающее отверстие (25) и выпускное отверстие (27); перекачивающий узел (4), аксиально вставленный в кожух (2) для всасывания жидкости через всасывающее отверстие (25) и для передачи жидкости, вытекающей через выпускное отверстие (27); узел двигателя (3), аксиально вставленный в кожух (2) и приспособленный для того, чтобы быть оперативно связанным с перекачивающим узлом (4); закрывающие средства (50, 80), приспособленные для изоляции вмещающей камеры (5) узла двигателя (3) от жидкости, подаваемой перекачивающим узлом (4), и от жидкости, присутствующей снаружи кожуха (2); отличающийся тем, что закрывающие средства (50, 80) содержат: закупоривающий элемент (51, 81), снабженный по меньшей мере одним круговым кольцом (56, 86), выполненным из упругого материала в качестве отдельного изделия на внешней поверхности тела такого закупоривающего элемента (51, 81), и приспособленным для взаимодействия по окружности с внутренней поверхностью указанного кожуха (2), причем тело закупоривающего элемента (51, 81) выполнено из материала иного типа, обладающего большей жесткостью по сравнению с круговым кольцом (56, 86); и крепежный элемент (52, 82), приспособленный для соединения с закупоривающим элементом (51, 81) для выполнения радиального расширения кругового кольца (56, 86) таким образом, чтобы закрепить указанное круговое кольцо (56, 86) на указанной внутренней поверхности кожуха (2), причем круговое кольцо (56) имеет первую рабочую сторону (57, 87), располагающуюся в процессе использования рядом с внутренней поверхностью кожуха (2), и противоположную вторую рабочую сторону (58, 88), приспособленную для взаимодействия с крепежным элементом (52, 82), при этом тело закупоривающего элемента (51) несет по периферии круговое кольцо (56).

2. Электрический насос по п.1, отличающийся тем, что вторая рабочая сторона (58, 88) имеет прилегающую поверхность по существу в форме усеченного конуса, таким образом, что поперечный разрез кругового кольца (56, 86) возрастает, начиная со свободного конца.

3. Электрический насос по п.1, отличающийся тем, что круговое кольцо (56) выполнено как отдельное изделие, сформированное поверх всей внешней поверхности тела закупоривающего элемента (51).

4. Электрический насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что первая рабочая сторона (57, 87) кругового кольца (56, 86) имеет поясок (57а, 87а), приспособленный для взаимодействия во время использования с соответствующим круговым пояском (21а) на внутренней поверхности кожуха (2).

5. Электрический насос по п.1, отличающийся тем, что тело закупоривающего элемента (51) представлено трубой (54), которая ограничивает трубку (55) для пропуска электрических кабелей для соединения с узлом двигателя (3), причем трубка (55) должным образом покрыта смолой таким образом, чтобы предотвратить поступление жидкости снаружи в камеру (5).

6. Электрический насос по п.1, отличающийся тем, что закупоривающий элемент (56) образует аксиальный снабженный резьбой выступ (59), приспособленный для соединения с крепежным элементом (52).

7. Электрический насос по п.1, отличающийся тем, что закупоривающий элемент (56) предусматривает монтажное отверстие (68), закрытое во время использования винтовым средством (69) и пригодное для проведения испытаний на герметизацию внутри камеры (5).

8. Электрический насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что закупоривающий элемент (56) предусматривает гибкую оболочку (70), помещенную в форме зонта со стороны, обращенной к элементу двигателя (30), выполненную как одно целое с круговым кольцом (56) так, чтобы она выступала внутрь указанной камеры (5), и ограничивающую внутри компенсационную камеру (71), приспособленную для приема жидкости с наружной относительно элемента двигателя стороны для создания статического равновесия между текучей средой, находящейся внутри указанной камеры (5), и жидкостью, находящейся снаружи.

9. Электрический насос по п.1, отличающийся тем, что круговое кольцо (86) закупоривающего элемента (81) имеет ряд продольных надрезов (89), распределенных под углом и приспособленных для разделения этой угловой секции (86) на ряд секторов, причем надрезы (89) кольцевой секции (87) приспособлены для взаимного зацепления с соответствующими продольными ребрами (104) крепежного элемента (82).

10. Электрический насос по любому из пп.1-7 и 9, отличающийся тем, что закупоривающий элемент (81) имеет снаружи кольцевой выступ (85), который должен служить ограничителем для аксиального позиционирования, и тем, что между кольцевым выступом (85) и кольцевой секцией (86) имеется по меньшей мере одно кольцевое сужение (90) для размещения соответствующего кольцевого уплотнения (91).

11. Электрический насос по п.1, отличающийся тем, что крепежный элемент (52, 82) содержит кольцевую часть в форме усеченного конуса (60, 100) таким образом, чтобы ограничивать снаружи рабочую поверхность (63, 103), по существу соединенную с поверхностью, ограниченной второй рабочей стороной (58, 88) кругового кольца (56, 86) закупоривающего элемента (51, 81).

12. Электрический насос по п.11, отличающийся тем, что крепежный элемент (52, 82) содержит центральную часть (61, 101), соединенную с кольцевой частью (60, 100) с помощью радиальных ребер (62, 102) и имеющую аксиальное отверстие (65, 101), приспособленное для пропуска через него части с резьбой (59, 106), связанной с закупоривающим элементом (51, 82).

13. Электрический насос по п.11, отличающийся тем, что крепежный элемент (52) крепится при использовании к закупоривающему элементу (51) с помощью не отвинчивающегося средства (64), образуемого гайкой, соединенной со снабженной резьбой частью (59) закупоривающего элемента (51).

14. Электрический насос по п.9 и 12, отличающийся тем, что он содержит маневрирующий элемент (83) трубчатой формы, связанный при использовании с закупоривающим элементом (81) и соединенный со снабженной резьбой частью (106) центральной частью (101) посредством головки с резьбой (106), что позволяет за счет аксиального вращения этого маневрирующего элемента (83) и за счет зацепления пазов (89) кругового кольца с ребрами (104) крепежного элемента (82) выполнить аксиальное перемещение крепежного элемента (82) таким образом, чтобы вызвать радиальное расширение кругового кольца (86) закупоривающего элемента (81) по направлению к внутренней поверхности кожуха (2).

15. Электрический насос по п.14, отличающийся тем, что на конце, противоположном головке с резьбой (106), маневрирующий элемент (83) имеет ряд маневрирующих ребер (107), распределенных под углом вокруг оси самого элемента (83), предназначенных для того, чтобы допустить монтаж и разборку второго уплотнительного средства (80).

16. Электрический насос по п.14, отличающийся тем, что в по существу срединной части маневрирующий элемент (83) образует снаружи буртик (105), приспособленный для прилегания к кольцевому уступу (92) закупоривающего элемента (81).

17. Электрический насос по п.14, отличающийся тем, что маневрирующий элемент (83) выполнен из обладающего высокой теплопроводностью металлического материала.

18. Устройство привода, которое содержит трубчатый внешний кожух (2); узел электродвигателя (3), вставленный соосно в кожух (2) и приспособленный для электрического соединения с узлом пользователя; закрывающее средство (50), приспособленное для изолирования камеры (5) для размещения узла двигателя (3) от текучей среды, находящейся снаружи кожуха (2), при этом закрывающие средства (50, 80) содержат закупоривающий элемент (51, 81), снабженный по меньшей мере одной частью (56, 86), выполненной из упругого материала, приспособленной для взаимодействия по окружности с внутренней поверхностью кожуха (2); и крепежный элемент (52), приспособленный для связи с закупоривающим элементом (51) для выполнения радиального расширения указанной части (56) из упругого материала таким образом, чтобы присоединить эту часть (56) из упругого материала к внутренней поверхности кожуха (2), отличающееся тем, что по меньшей мере одна упругая часть (56, 86) содержит круговое кольцо, имеющее первую рабочую сторону (57, 87), располагающуюся в процессе использования рядом с внутренней поверхностью кожуха (2), и противоположную вторую рабочую сторону (58, 88), приспособленную для взаимодействия с крепежным элементом (52, 82), при этом круговое кольцо (56) выполнено как отдельная деталь, и тело закупоривающего элемента (51) несет по периферии круговое кольцо (56), причем тело закупоривающего элемента (51) выполнено из материала иного типа, обладающего большей жесткостью по сравнению с круговым кольцом (56).

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что закупоривающий элемент (56) предусматривает гибкую оболочку (70), помещенную в форме колпака со стороны, обращенной к узлу двигателя (3), и выполненную как одно целое с круговой частью (56) так, чтобы она выступала внутрь камеры (5), и ограничивающую внутри компенсационную камеру (71), приспособленную для приема текучей среды с наружной стороны для создания статического равновесия между текучей средой, находящейся внутри указанной камеры (5), и текучей средой, находящейся снаружи.