ОДНОВИНТОВОЙ ЭКСЦЕНТРИКОВЫЙ НАСОС (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2015 года по МПК F04C2/107 

Область техники

Настоящее изобретение относится к одновинтовому эксцентриковому насосу, содержащему статор, выполненный с возможностью разделения на внешнюю цилиндрическую часть и внутреннюю (профильную) часть.

Уровень техники

Как описано ниже в патентном документе JP 2005-344 587 А [1], как обычно, предлагается так называемый одновинтовой эксцентриковый насос, имеющий конструкцию, в которой ротор, выполненный по форме с наружной винтовой нарезкой, вводится внутрь статора, имеющего внутреннюю периферийную поверхность, выполненную по форме с внутренней винтовой нарезкой. Многие статоры, используемые в насосе, имеют конструкцию, в которой внутренний элемент, выполненный из резины, полимера или аналогичного материала, вводится внутрь металлического внешнего цилиндра (гильзы). В принятых в обычной практике статорах внешний цилиндр и внутренний элемент крепятся друг с другом за счет связующего или аналогичным образом, что предотвращает смещение положения внешнего цилиндра относительно внутреннего элемента и сдвиг положения внутреннего элемента.

Раскрытие технических проблем

В последние годы выдвигается требование учета экологических аспектов, и поэтому предполагается, что одновинтовой эксцентриковый насос должен иметь конструкцию, в которой внешний цилиндр и внутренний элемент, составляющие вышеупомянутый статор, легко разделяются и восстанавливаются. Однако в случае, когда внешний цилиндр и внутренний элемент скреплены друг с другом посредством связующего, как в обычных технологиях, возникает проблема, связанная с тем, что требуются значительное время и усилия для того, чтобы отделить внешний цилиндр и внутренний элемент друг от друга. В то же время, если принять с учетом времени и усилий на разделение компоновку, в которой внешний цилиндр устанавливается просто на внутреннем элементе без скрепления с ним, возникает такая проблема, как сдвиг положения внутреннего элемента в осевом и в окружном направлении или его деформация, и, следовательно, могут возникать различные угрозы, включая нестабильность работы одновинтового эксцентрикового насоса. В частности, из-за расширения и сжатия внутреннего элемента в осевом направлении диаметр сквозного отверстия, выполненного внутри внутреннего элемента, изменяется от одного местоположения к другому, и, следовательно, может возникать такая проблема, как нежелательный износ или нестабильность выходных параметров.

Поэтому в основу настоящего изобретения положена задача обеспечения одновинтового эксцентрикового насоса, выполненного с возможностью легкого разделения статора на внешний цилиндр и внутренний элемент и приспособленного для решения таких проблем, как сдвиг положения и деформация внутреннего элемента, а также возникновение нежелательного износа и нестабильность выходных параметров, связанных со сдвигом положения и деформацией.

Решение проблем

Для решения вышеуказанных проблем в соответствии с приведенным вариантом выполнения настоящего изобретения предлагается одновинтовой эксцентриковый насос, содержащий: ротор с наружной винтовой нарезкой; и статор, выполненный с возможностью введения в него ротора и содержащий: внутреннюю часть, имеющую цилиндрическую форму и выполненную целиковой так, что имеет внутреннюю периферийную поверхность с внутренней винтовой нарезкой; и внешнюю цилиндрическую часть, установленную с натягом на внешней периферии внутренней части. В одновинтовом эксцентриковом насосе согласно этому варианту выполнения настоящего изобретения внутренняя часть содержит на обоих своих краях кольцевые части (буртики), выступающие по радиусу наружу. Кроме того, внешняя цилиндрическая часть расположена между кольцевыми частями, и края внешней цилиндрической части упираются в кольцевые части соответственно.

В статоре, в предлагаемом варианте выполнения настоящего изобретения, внешняя цилиндрическая часть закрепляется с натягом на внутреннем элементе, и поэтому внутренняя часть и внешняя цилиндрическая часть объединены друг с другом без использования связующего. В связи с этим одновинтовой эксцентриковый насос, предлагаемый в этом варианте выполнения настоящего изобретения, выполнен с возможностью легкого разделения статора на внутреннюю часть и внешнюю цилиндрическую часть, что обеспечивает возможность восстановления и повторного использования статора.

Одновинтовой эксцентриковый насос согласно приводимому варианту выполнения настоящего изобретения имеет конструкцию, в которой внешняя цилиндрическая часть располагается между кольцевыми частями, обеспеченными на обоих краях внутренней части соответственно, и в которой края внешней цилиндрической части упираются в кольцевые части соответственно. Поэтому внешняя цилиндрическая часть действует как опора для предотвращения сжатия внутренней части в осевом направлении, что может сохранять внутренний диаметр внутренней части в основном постоянным. Таким образом существует возможность предотвратить нежелательный износ внутренней части и стабилизировать выходные параметры насоса.

Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения предлагается также одновинтовой эксцентриковый насос, содержащий: ротор с наружной винтовой нарезкой; и статор, выполненный с возможностью введения в него ротора и содержащий: внутреннюю часть, имеющую цилиндрическую форму и выполненную целиковой так, что имеет внутреннюю периферийную поверхность с внутренней винтовой нарезкой; и внешнюю цилиндрическую часть, установленную на внешней периферии внутренней части без сцепления с ней, перекрывая внешнюю периферию внутренней части. В одновинтовом эксцентриковом насосе согласно приведенному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения внутренняя часть содержит на обоих своих краях кольцевые части, выступающие по радиусу наружу. Кроме того, внешняя цилиндрическая часть расположена между кольцевыми частями, и края внешней цилиндрической части упираются в кольцевые части соответственно.

В статоре, в предлагаемом варианте выполнения настоящего изобретения, внешняя цилиндрическая часть закрепляется на внутреннем элементе без сцепления с ним, и поэтому имеется возможность легко разделить и восстановить внешнюю цилиндрическую часть и внутреннюю часть. Кроме того, одновинтовой эксцентриковый насос согласно приводимому варианту выполнения настоящего изобретения имеет конструкцию, в которой внешняя цилиндрическая часть располагается между кольцевыми частями, обеспеченными на обоих краях внутренней части соответственно, и в которой края внешней цилиндрической части упираются в кольцевые части, соответственно, что может предотвращать сжатие внутренней части в осевом направлении. Это может сохранять внутренний диаметр внутренней части в основном постоянным в любом месте. Таким образом, существует возможность предотвратить нежелательный износ внутренней части и стабилизировать выходные параметры насоса.

В одновинтовом эксцентриковом насосе согласно приведенному варианту выполнения настоящего изобретения внешняя цилиндрическая часть предпочтительно выполнена с возможностью разделения на группу компонентов внешнего цилиндра в своем окружном направлении.

В такой компоновке имеется возможность более быстрого выполнения работ по монтажу/демонтажу внешней цилиндрической части на внутреннюю часть или с нее. Следует отметить, что, когда внешняя цилиндрическая часть сформирована из группы компонентов внешнего цилиндра, легко выполняется объединение компонентов внешнего цилиндра друг с другом посредством зажима, что дает возможность еще более легкого выполнения работ по монтажу/демонтажу внешней цилиндрической части.

Вышеупомянутый одновинтовой эксцентриковый насос согласно приведенным вариантам выполнения настоящего изобретения также содержит торцевой фланец, который установлен на одном из краев статора и который соединяется с корпусом насоса, так что статор в целом скрепляется с корпусом насоса вместе с торцевым фланцем, за счет обеспечения зажимающего усилия между торцевым фланцем и корпусом насоса при их соединении. Например, торцевой фланец и торец корпуса насоса могут быть соединены и скреплены нарезным стержнем, так что статор в целом соединен с корпусом насоса вместе с торцевым фланцем. При этом края внешней цилиндрической части упираются в торцевой фланец и торец корпуса насоса соответственно.

В такой компоновке усилие зажима (усилие, направленное с обеих сторон), действующее между торцевым фланцем и корпусом насоса при соединении и скреплении посредством резьбового стержня, обращено преимущественно на внешнюю цилиндрическую часть, а не на внутреннюю часть, и, следовательно, создается возможность предотвращения сжатия внутренней части направленным по оси усилием зажима. Поэтому одновинтовой эксцентриковый насос согласно приведенным вариантам выполнения настоящего изобретения может также сохранять диаметр внутренней части в основном постоянным в любом месте. Следовательно, согласно приведенным вариантам выполнения настоящего изобретения имеется возможность предотвратить нежелательный износ внутренней части и стабилизировать выходные параметры насоса.

Кроме того, одновинтовой эксцентриковый согласно приведенному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения предпочтительно содержит посадочную часть, выполненную с возможностью установки на нее по меньшей мере одной из кольцевых частей и обеспеченную у торцевого фланца и (или) у торца корпуса насоса. Предпочтительно у посадочной части по меньшей мере одна из кольцевых частей помещается между торцевым фланцем и внешней цилиндрической частью и (или) между корпусом насоса и внешней цилиндрической частью.

Такая компоновка может более надежно предотвратить смещение внутренней части и способствует стабилизации работы одновинтового эксцентрикового насоса.

В одновинтовом эксцентриковом насосе согласно приведенному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения внешняя внутренняя часть может иметь наружную форму в виде многоугольника.

В такой компоновке имеется возможность предотвращения сдвига положения внутренней части в окружном направлении и дополнительной стабилизации работы одновинтового эксцентрикового насоса.

Кроме того, в одновинтовом эксцентриковом насосе согласно приведенному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения внешняя цилиндрическая часть предпочтительно изогнута по форме, соответствующей наружной форме внутренней части.

В такой компоновке имеется возможность более надежного предотвращения сдвига положения внутренней части в окружном направлении и дополнительной стабилизации работы одновинтового эксцентрикового насоса.

Одновинтовой эксцентриковый насос согласно приведенному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения может также содержать выступ, обеспеченный на внутренней периферийной поверхности внешней цилиндрической части. Выступ может с нажимом контактировать с внешней периферийной поверхностью внутренней части.

В такой компоновке выступ сцепляется с внешней периферийной поверхностью внутренней части за счет вдавливания и, следовательно, может быть надежно предотвращен сдвиг положения внутренней части. То есть такая компоновка в особенности эффективна, когда имеется опасение сдвига положения внутренней части, как в случае, если внешняя поверхность внутренней части представляет собой круглый цилиндр.

Преимущества изобретения

Согласно настоящему изобретению возможно обеспечение одновинтового эксцентрикового насоса, выполненного с возможностью легкого разделения статора на внешний цилиндр и внутренний элемент и приспособленного для решения таких проблем, как сдвиг положения и деформация внутреннего элемента, а также возникновение нежелательного износа и нестабильность выходных параметров, связанных со сдвигом положения и деформацией.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение рассмотрено более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг. 1 - сечение одновинтового эксцентрикового насоса согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения;

на фиг. 2(а) - увеличенный вид части α с фиг. 1 и

на фиг. 2(б) - увеличенный вид части β с фиг. 1;

на фиг. 3 - вид статора в разобранном состоянии;

на фигурах 4 - вид статора, использованного в одновинтовом эксцентриковом насосе с фиг. 1;

на фиг. 4(а) - вид статора спереди;

на фиг. 4(б) - вид статора сбоку и

на фиг. 4(в) - сечение по линии А-А с фиг. 4(а);

на фигурах 5 - внутренняя часть, использованная в статоре с фиг. 3;

на фиг. 5(а) - вид внутренней части спереди;

на фиг. 5(б) - вид внутренней части сбоку;

на фиг. 5(в) - сечение по линии С-С с фиг.5(б) и

на фиг. 5(г) - сечение по линии В-В с фиг. 5(а);

на фиг. 6 - пояснительная схема, отражающая способ установки охватывающей детали на зажимную часть при соединении зажимом компонентов внешнего цилиндра;

на фиг. 7 - вид спереди разобранного статора согласно модификации варианта выполнения настоящего изобретения.

Перечень ссылочных обозначений:

12 корпус насоса;

10 одновинтовой эксцентриковый насос;

12b торцевая часть;

12с посадочная часть;

13 торцевой фланец;

13b посадочная часть;

15 статорная крепежная часть;

20 статор;

22 внутренняя часть;

24 внешняя цилиндрическая часть;

26 фланцевая часть (кольцевая часть);

28 внешняя установочная часть цилиндра;

36 компонент внешнего цилиндра;

50 ротор;

90 выступ.

Осуществление изобретения

Далее одновинтовой эксцентриковый насос 10, предлагаемый в одном из вариантов выполнения настоящего изобретения, описан в деталях со ссылкой на прилагаемые чертежи. Одновинтовой эксцентриковый насос 10 представляет собой так называемый объемный насос роторного типа и, как показано на фиг. 1, содержит статор 20, ротор 50 и приводной механизм 70. Кроме того, одновинтовой эксцентриковый насос 10 содержит металлический цилиндрический корпус 12 насоса и торцевой фланец 13, а также имеет конструкцию, в которой цилиндрический корпус 12 насоса и торцевой фланец 13 соединяются друг с другом посредством установочного болта 18 (резьбового стержня). В торцевом фланце 13 одновинтового эксцентрикового насоса 10 сформировано первое отверстие 14, и второе отверстие 16 сформировано в крайней периферийной части корпуса 12 насоса. Первое отверстие 14 представляет собой сквозное отверстие, проходящее через одновинтовой эксцентриковый насос 10 в его осевом направлении. Второе отверстие 16 сообщается с наружным пространством корпуса 12 насоса в его промежуточной части 12а, проходящей в средней части корпуса 12 насоса в продольном направлении.

Первое отверстие 14 и второе отверстие 16 действуют как всасывающий и выпускной порты одновинтового эксцентрикового насоса 10 соответственно. В частности, предлагаемый в данном варианте выполнения одновинтовой эксцентриковый насос 10 может перекачивать текучую среду под давлением за счет вращения ротора 50 в прямом направлении, так что первое отверстие 14 действует как выпускной порт, и второе отверстие 16 действует как всасывающий порт. И наоборот, предлагаемый в данном варианте выполнения одновинтовой эксцентриковый насос 10 может перекачивать текучую среду под давлением за счет вращения ротора 50 в обратном направлении, так что первое отверстие 14 действует как всасывающий порт и второе отверстие 16 действует как выпускной порт.

Как показано на фиг. 1 и фигурах 2, у части (торцевой части 12b), обращенной к торцевому фланцу 13 при собранном состоянии одновинтового эксцентрикового насоса 10, корпус 12 насоса содержит посадочную часть 12с, имеющую ступенчатый профиль в сечении. Кроме того, у части (торцевой части 13а), обращенной к корпусу 12 насоса при собранном состоянии одновинтового эксцентрикового насоса 10, торцевой фланец 13 содержит посадочную часть 13b, имеющую ступенчатый профиль в сечении. Каждая посадочная часть 12с, 13b выполнена так, что соответствует фланцевой части 26 статора 20, описанного подробно далее. Ширина h1 (протяженность по оси) посадочной части 12с, 13b в основном равна толщине (протяженности по оси) фланцевой части 26, и диаметр h2 канала, обеспеченного фланцевой частью 12с, 13b, в основном равен наружному диаметру фланцевой части 26.

Одновинтовой эксцентриковый насос 10 содержит статорную крепежную часть 15, служащую для закрепления статора 20 между корпусом 12 насоса и торцевым фланцем 13. В одновинтовом эксцентриковом насосе 10 за счет установки крепежного болта 18 в положение, в котором статор 20 закреплен за крепежную часть 15, корпус 12 насоса и торцевой фланец 13 соединены друг с другом посредством статора 20, образуя тем самым последовательность каналов прохождения потока, соединенных между первым отверстием 14 и вторым отверстием 16, описанными выше.

Статор 20 является наиболее характерной частью одновинтового эксцентрикового насоса 10. Как показано на фиг. 1, фиг. 3 и фигурах 4, статор 20 приблизительно делится на внутреннюю часть 22 и внешнюю цилиндрическую часть 24. Внутренняя часть 22 выполняется целиком из резины, эластичного материала из группы полимеров и т.п. Для внутренней части 22 выбирается подходящий материал в зависимости от вида, свойств и т.п. текучей среды как объекта транспортировки, который должен быть перекачан с помощью одновинтового эксцентрикового насоса 10.

Внутренняя часть 22 представляет собой цилиндр, включающий у обоих краев фланцевые части 26, 26 (кольцевые части), выступающие по радиусу наружу, и включающий внешнюю установочную часть 28, предназначенную для посадки на нее внешней цилиндрической части 24 между фланцевыми частями 26, 26. Внутренняя часть 22 представляет собой элемент, полученный путем единого формирования фланцевых частей 26, 26 и внешней установочной части 28 цилиндра, и включает уступ 30 у границы между каждой из фланцевой частей 26, 26 и внешней установочной частью 28 цилиндра. Внешний вид (форма в поперечном сечении) каждой из фланцевых частей 26, 26 в основном представляет собой круг, и внешний вид (форма в поперечном сечении) внешней установочной части 28 цилиндра представляет собой многоугольник (в данном варианте выполнения десятиугольник). Кроме того, как описано выше, толщина каждой из фланцевых частей 26, 26 в основном равна ширине h1 посадочной части 12с, обеспеченной у торцевой части 12b корпуса 12 насоса, и ширине h1 посадочной части 13b, обеспеченной у торцевой части 13а торцевого фланца 13. Наружный диаметр каждой из фланцевых частей 26, 26 в основном равен диаметру h2 канала посадочной части 12с, обеспеченной у торцевой части 12b корпуса 12 насоса, и диаметру h2 канала посадочной части 13b, обеспеченной у торцевой части 13а торцевого фланца 13.

Внутренней периферийной поверхности 32 внутренней части 22 придана форма многовитковой внутренней винтовой нарезки. В частности, внутри внутренней части 22 сформировано сквозное отверстие 34, проходящее в ее продольном направлении и имеющее нарезку с заданным шагом, то есть имеющее внутреннюю форму винтовой нарезки. Сквозное отверстие 34 сформировано так, чтобы иметь в основном эллиптическую форму в поперечном сечении (форму канала), взятом в любом месте в продольном направлении внутренней части 22.

Как показано на фиг. 3 и фигурах 4, внешняя цилиндрическая часть 24 перекрывает внешнюю периферийную поверхность вышеуказанной внутренней части 22 и помещена над внешней установочной частью 28 цилиндра внутренней части 22 без сцепления с ней. В частности, внешняя цилиндрическая часть 24 плотно закреплена на внешней периферии внутренней части 22, составляет с ней единое целое без использования связующего материала и ориентирована как по окружности, так и в осевом направлении.

Внешняя цилиндрическая часть 24 содержит группу компонентов 36, 36 внешнего цилиндра (в данном варианте выполнения два) и зажимы 38, 38. Каждый из компонентов 36, 36 внешнего цилиндра представляет собой металлический элемент, покрывающий в основном половину периферии внешней установочной части 28 цилиндра внутренней части 22, изогнутый (гнутый) по форме, соответствующей внешней установочной части 28 цилиндра. Поэтому за счет закрепления компонента 36 внешнего цилиндра на внешней установочной части 28 цилиндра компонент 36 внешнего цилиндра не имеет возможности перемещения в окружном направлении. Кроме того, как показано на фиг. 4а, толщина компонента 36 внешнего цилиндра больше высоты уступа 30, сформированного меду фланцевой частью 26 и внешней установочной частью 28 цилиндра внутренней части 22. Следовательно, при закреплении компонента 36 внешнего цилиндра на внешней установочной части 28 цилиндра, как показано на фиг. 1 и фигурах 4, компонент 36 внешнего цилиндра выступает по радиусу наружу от внутренней части 22 относительно фланцевой части 26.

Кроме того, длина компонента 36 внешнего цилиндра в основном равна длине внешней установочной части 28 цилиндра. Поэтому при закреплении компонента 36 внешнего цилиндра на внешней установочной части 28 цилиндра, как показано на фиг. 1, фигурах 2 и фигурах 4, оба края компонента 36 внешнего цилиндра упираются во фланцевые части 26, 26 внутренней части 22 там, где сформирован уступ 30. Следовательно, при воздействии сжимающего усилия в осевом направлении (продольном направлении) в положении, когда компоненты 36 внешнего цилиндра установлены на внутренней части 22, внешняя цилиндрическая часть 24 принимает усилие на компоненты 36 внешнего цилиндра и поэтому может препятствовать деформации сжатия внутренней части 22 и деформации сквозного отверстия 34, сформированного во внутренней части 22.

У обеих периферийных крайних частей внешней цилиндрической части 24 сформированы зажимные части 40, 40, проходящие в продольном направлении. На одном конце зажимных частей 40, 40 обеспечены отверстия 42, 42 для вхождения штифта, а на другом их конце сформированы прорези 44, 44 сцепления. Отверстия 42, 42 для вхождения штифта и прорези 44, 44 сцепления используются для установки зажимов 38, 38, что описано далее. Прорези 44 сцепления сформированы так, что проходят наискось назад (к другому концу) от края зажимной части 40.

Зажим 38 содержит охватывающую деталь 46, имеющую в основном С-образное поперечное сечение, и штифт 48. При установке компонентов 36 внешнего цилиндра на внешнюю установочную часть 28 цилиндра охватывающая деталь 46 размещается так, чтобы в нее входили установочные части 40, 40, наложенные друг на друга. Охватывающая деталь 46 имеет длину, в основном равную длине зажимной части 40. На одном конце по длине охватывающей детали сформированы отверстия 46а для вхождения штифта, и на другом конце по ее длине сформированы выступы 46b. В положении, в котором, как показано стрелкой Х на фиг. 6, каждый выступ 46b проскальзывает по прорези 44 сцепления, сформированной в зажимной части 40 так, что проходит наискось, и каждый из выступов 46b упирается в край прорези 44 сцепления, охватывающая деталь 46 поворачивается вокруг выступов 46b, как показано стрелкой Y на фиг. 6, что дает возможность перейти в положение, в котором отверстия 46а для введения штифта совмещаются с отверстиями 42, 42 для вхождения штифта на буртиках 40, 40. В этом положении путем введения штифта 48 через все отверстия 46а, 42 и 42 для вхождения штифта буртики 40, 40 могут быть охвачены и зафиксированы (скреплены друг с другом) зажимом 38.

Статор 20 используется в положении, в котором внутренняя часть 22 закрыта компонентами 36, 36 внешнего цилиндра, и зажимные части 40, 40 соединены зажимами 38, 38. Статор 20 соединяется с частью 12b крепления статора, находящейся у первого отверстия 14 в корпусе 12. В частности, статор 20 фиксируется таким образом, что фланцевые части 26, 26, обеспеченные на обоих краях внутренней части 22, вводятся в посадочную часть 12с корпуса 12, и посадочная часть 13b торцевого фланца 13 и оказывается между торцевым фланцем 13 и промежуточной частью 12а (в части 12b крепления статора), и установочный болт 18 устанавливается и закрепляется в торцевом фланце 13 и основной части корпуса 12 насоса.

Если статор 20 закреплен вышеописанным образом, как показано на фиг. 2(а), одна из фланцевых частей 26 размещается между торцевым фланцем 13 и внешней цилиндрической частью 24 на одном краю внутренней части 22. Кроме того, как показано на фиг. 2(б), на другом краю внутренней части другая фланцевая часть 26 размещается между промежуточной частью 12а и внешней цилиндрической частью 24. К тому же внешняя цилиндрическая часть 24 упирается во фланцевую часть 26 и торцевой фланец 13 на одном краю внешней цилиндрической части 24 и упирается во фланцевую часть 26 и торец корпуса 12 насоса на другом своем краю. Поэтому в статоре 20 сдвиг положения и подобные перемещения относительно части 12b закрепления статора как для внутренней части 22, так и для внешней цилиндрической части 24 не происходят.

Как показано на фиг. 1, ротор 50 представляет собой металлический вал и имеет внешний вид однозаходной многовитковой эксцентриковой винтовой нарезки. Ротор 50 выполнен так, что в любом поперечном сечении по своей длине имеет в основном вид окружности. Ротор 50 вставляется через сквозное отверстие 34, выполненное в вышеописанном статоре 20, и может свободно и эксцентрично вращаться в этом сквозном отверстии 34.

Когда ротор 50 вставлен в сквозное отверстие 34, выполненное во внутренней части 22 статора 20, внешняя периферийная поверхность 52 ротора 50 и внутренняя периферийная поверхность 32 статора 20 прилегают друг к другу по касательным линиям обеих периферийных поверхностей. Кроме того, в этом положении между внутренней периферийной поверхностью 32 статора 20 и внешней периферийной поверхностью ротора 50 формируется канал 60 перемещения текучей среды.

Канал 60 перемещения текучей среды проходит по спирали в продольном направлении статора 20 и ротора 50. Кроме того, при вращении ротора 50 в сквозном отверстии 34 статора 20 канал 60 перемещения текучей среды продвигается в продольном направлении статора 20, вращаясь при этом внутри статора 20. Поэтому при вращении ротора 50 текучая среда всасывается в канал 60 перемещения текучей среды на одном краю статора 20 и прокачивается до другого края статора 20, удерживаясь внутри канала 60 перемещения текучей среды. Таким образом, имеется возможность выпуска текучей среды с другого края статора 20. То есть при вращении ротора 50 в прямом направлении имеется возможность прокачки под давлением текучей среды, втянутой через второе отверстие 16, и выпуска текучей среды из первого отверстия 14. Кроме того, при вращении ротора 50 в обратном направлении имеется возможность выпуска через второе отверстие 16 текучей среды, втянутой через первое отверстие 14.

Приводной механизм 70 обеспечен так, что передает мощность от источника энергии (не показан), такого как двигатель, размещенный вне корпуса 12 насоса, вышеуказанному ротору 50. Приводной механизм 70 включает часть 72 передачи мощности и эксцентриковую вращательную часть 74. Часть 72 передачи мощности расположена на вмещающей вал части 12с, обеспеченной с одного края по протяженности корпуса 12, или более конкретно на стороне (далее называемой просто ″ближним краем″), противоположной стороне, на которой находятся вышеуказанный торцевой фланец и установочная часть 12b статора. Кроме того, в промежуточной части 12а, сформированной между вмещающей вал частью 12с и установочной частью 12b статора, обеспечена эксцентриковая вращательная часть 74.

Часть 72 передачи мощности содержит приводной вал 76, опирающийся на два подшипника 78а и 78b с возможностью свободного вращения. Приводной вал 76 выступает за граничную часть на ближнем краю корпуса 12 насоса и соединен с источником энергии. Поэтому при приведении в действие источника энергии приводной вал 76 может вращаться. Между промежуточной частью 12а и вмещающей вал частью 12с, в которой обеспечена часть 72 передачи мощности, сформирован блок 80 уплотнения вала в виде, например, механического уплотнения или сальниковой набивки. Это обеспечивает конструкцию, в которой текучая среда, служащая объектом перекачки, не перетекает со стороны промежуточной части 12а на сторону вмещающей вал части 12с.

Эксцентриковая вращательная часть 74 подсоединена между вышеуказанным приводным валом 76 и ротором 50, так что между ними возможна передача мощности. Эксцентриковая вращательная часть 74 содержит карданный вал 82 и две муфты 84, 86. Карданный вал 82 сформирован общеизвестным образом из соединительной тяги и резьбового стержня или аналогичным образом. Муфта 84 соединяет карданный вал 82 с ротором 50, и муфта 86 соединяет карданный вал 82 с приводным валом. Обе муфты 84, 86 представляют собой общеизвестные универсальные соединения или аналогичные узлы. Муфты 84, 86 могут передавать ротору 50 энергию вращения, поступившую через приводной вал 76, таким образом сообщая валу 50 эксцентриковое вращение.

Как описано выше, в статоре 20 предлагаемого в данном варианте выполнения одновинтового эксцентрикового насоса 10 внешняя цилиндрическая часть 24 без сцепления закреплена на внутренней части 22, сформированной в виде целиковой детали. В частности, благодаря сдавливающему усилию, создаваемому при монтаже зажима 38 на зажимные части 40, 40 компонентов внешнего цилиндра 36, 36, на внешнюю цилиндрическую часть 24 действует прижимная сила, направленная по радиусу вовнутрь внутренней части 22. За счет этой прижимной силы внешняя цилиндрическая часть 24 закрепляется с натягом на внешней периферии внутренней части 22 и ориентируется в осевом и окружном направлении внутренней части 22. Поэтому в одновинтовом эксцентриковом насосе 10 внутренняя часть 22 и внешняя цилиндрическая часть 24 могут быть легко разделены и заменены за счет демонтажа компонентов внешнего цилиндра 36, 36 и зажимов 38, 38. Следовательно, существует возможность учета внешних условий.

Кроме того, одновинтовой эксцентриковый насос 10 имеет конструкцию, в которой внешняя цилиндрическая часть 24 покрывает внешнюю часть 28 цилиндра, наличествующую между фланцевыми частями 26, 26, обеспеченными у обоих краев внутренней части 22, причем края внешней цилиндрической части 24 упираются во фланцевые части 26. Такая конструкция может предотвратить усадку внутренней части 22 в осевом направлении. То есть внешняя цилиндрическая часть 24 действует как опора для предотвращения усадки внутренней части 22 в осевом направлении. Это может сохранить внутренний диаметр внутренней части 22 в основном постоянным в любом ее месте при воздействии на статор 20 в осевом направлении сжимающего усилия, вызванного влиянием выходного давления и другими подобными факторами. Поэтому существует возможность предотвратить нежелательный износ внутренней части 22 и стабилизировать выходные параметры насоса.

В соответствии с устройством одновинтового эксцентрикового насоса 10 внешняя цилиндрическая часть 24 может быть разделена по окружности на группу компонентов 36 внешнего цилиндра, и, следовательно, имеется возможность легко производить работы по монтажу/демонтажу внешней цилиндрической части 24 на внутреннюю часть 22 или с нее. Кроме того, вышеуказанная внешняя цилиндрическая часть 24 представляет собой сборный элемент, получающийся путем соединения (зажимного соединения) компонентов 36 внешнего цилиндра друг с другом с использованием зажимов 38, и, следовательно, внешняя цилиндрическая часть 24 может быть легко установлена/снята путем установки/удаления охватывающих деталей 46 и штифтов 48 на зажимные части 40, 40 или с них.

Следует отметить, что в данном варианте выполнения в качестве примера показана внешняя цилиндрическая часть 24, состоящая из двух компонентов 36 внешнего цилиндра, но это не накладывает ограничения на объем настоящего изобретения. Альтернативно внешняя цилиндрическая часть 24 может быть сформирована даже из большего числа компонентов 36 внешнего цилиндра. Кроме того, в данном варианте выполнения в качестве примера приведено соединение компонентов 36, 36 внешнего цилиндра друг с другом с помощью зажимов 38 в двух периферийных точках, но это не накладывает ограничения на объем изобретения. Например, может быть предложена конструкция, в которой один край компонентов 36, 36 внешнего цилиндра соединяется с помощью шарнира или аналогичным образом, и другой их край соединяется зажимом 38 или другим способом. Кроме того, в данном варианте выполнения в качестве примера приведено использование зажима 38, сформированного из охватывающей детали 46 и штифта 48, для соединения компонентов 36, 36 внешнего цилиндра друг с другом, но это не накладывает ограничения на объем настоящего изобретения. Пока компоненты 36 внешнего цилиндра могут быть зафиксированы так, чтобы не сдвигаться со своего положения, они могут соединяться друг с другом любым способом.

Согласно данному варианту выполнения одновинтового эксцентрикового насоса 10 торцевой фланец 13 расположен на одном краю статора 20, и статор 20 в виде единой детали присоединен к корпусу 12 насоса вместе с торцевым фланцем 13 за счет усилия зажима, создаваемого установочным болтом 18. Кроме того, в статоре 20 наружная цилиндрическая часть 24 упирается в торцевую часть 12b корпуса 12 насоса и торцевую часть 13а торцевого фланца 13. Поэтому при собранном состоянии статора 20 усилие прижима, создаваемое крепежным болтом 18, действует преимущественно на внешнюю цилиндрическую часть 24, а не на внутреннюю часть 22, и, следовательно, создается возможность предотвращения воздействия большого сжимающего усилия в осевом направлении на внутреннюю часть 22 и возникновения деформации сжатия внутренней части 22. Кроме того, это может предотвратить нежелательный износ внутренней части 22 и стабилизировать выходные параметры насоса.

Согласно данному варианту выполнения одновинтового эксцентрикового насоса 10 у торцевой части 12b корпуса 12 насоса и торцевой части 13а торцевого фланца 13 обеспечены посадочные части 12с, 13b, служащие для обеспечения возможности установки на них фланцевых частей 26. Фланцевые части 26 внутренней части 22, соответствующие посадочным частям, зажимаются между внешней цилиндрической частью 24 и торцевым фланцем 13 и между внешней цилиндрической частью 24 и корпусом 12. Это может надежно предотвратить позиционное смещение внутренней части 22 в осевом направлении, а также стабилизировать работу одновинтового эксцентрикового насоса 10.

Как описано выше, внешняя установочная часть 28 цилиндра внутренней части 22 представляет собой многоугольник (в основном десятиугольник в данном варианте выполнения). Кроме того, каждый из компонентов 36, 36 внешнего цилиндра изогнут по форме, соответствующей внешней установочной части 28 цилиндра. За счет соединения и скрепления зажимных частей 40 зажимами 38 сформирована внешняя цилиндрическая часть 24, имеющая цилиндрическую и в основном такую же форму (по существу форму правильного десятиугольника в данном варианте выполнения), как внешняя установочная часть 28 цилиндра. Таким образом, даже когда на внутреннюю часть 22 действует нагрузка в окружном направлении, имеется возможность предотвращения изменения положения в этом направлении именно внутренней части 22 и за счет этого стабилизации работы одновинтового эксцентрикового насоса 10.

Следует заметить, что в данном варианте выполнения, приведенном в качестве примера, с целью предотвращения перемещения внутренней части 22 относительно внешней цилиндрической части 24 внешней установочной части 28 цилиндра и внешней цилиндрической части 24 придана многоугольная форма. Однако в случае выбора другой компоновки, в которой имеется возможность предотвращения изменения положения в окружном направлении, или в случае пренебрежения изменением положения в окружном направлении может быть принята компоновка, отличающаяся от вышеописанной. В частности, внешняя установочная часть 28 цилиндра и внешняя цилиндрическая часть 24 могут иметь в основном одинаковую форму поперечного сечения, но, например, в компоновке, в которой внешняя установочная часть 28 цилиндра сформирована в виде правильного десятиугольника, и внешняя цилиндрическая часть 24 сформирована в виде правильного десятиугольника, в размере поперечные сечения могут отличаться друг от друга до тех пор, пока они действуют предотвращающим вращение внутренней части 22 образом.

Кроме того, может быть принята компоновка, в которой на внутренней периферийной поверхности внешней цилиндрической части 24 обеспечены выступы 90, и при креплении внешней цилиндрической части 24 на внешней установочной части 28 цилиндра вышеупомянутые выступы 90 с нажимом контактируют с внешней периферийной поверхностью внутренней части 22. В такой компоновке выступы сцепляются с внешней периферийной поверхностью внутренней части 22, и, следовательно, возникает возможность предотвращения перемещения внутренней части 22 в окружном и осевом направлениях. Компоновка, в которой таким образом обеспечены выступы 90, эффективна не только в случае, когда внешняя установочная часть 28 цилиндра и внешняя цилиндрическая часть 24 обе сформированы многоугольной формы, как в данном варианте выполнения, но и когда есть опасение изменения положения внутренней части 22, как в случае круглой формы поперечного сечения внутренней части 22.

Группа изобретений относится к одновинтовому эксцентриковому насосу, в котором статор может быть легко разделен на внешний цилиндрический и внутренний элементы. Статор (20) содержит целиковую цилиндрическую внутреннюю часть (22), имеющую охватывающую винтовую нарезку на своей внутренней периферийной поверхности, и внешнюю цилиндрическую часть (24). Обеспечены также фланцевые части (26), выступающие по радиусу наружу у обоих краев внутренней части (22), и внешняя установочная часть (28) между фланцевыми частями (26). Внешняя цилиндрическая часть (24) плотно прилегает к цилиндрической установочной части (28) без склеивания с ней, и обе составляющие внешней цилиндрической части (24) приводятся в контакт с фланцевыми частями (26). Изобретение направлено на устранение таких проблем, как отклонение положения и деформация внутреннего элемента, а также сопутствующие им истирание при смещении и нестабильность выходных параметров. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Одновинтовой эксцентриковый насос, включающий:
ротор с наружной винтовой нарезкой;
статор, выполненный с возможностью введения в него ротора и содержащий:
внутреннюю часть, имеющую цилиндрическую форму и выполненную целиковой так, что она имеет внутреннюю периферийную поверхность с внутренней винтовой нарезкой, и
внешнюю цилиндрическую часть, установленную с натягом на внешней периферии внутренней части; и
торцевой фланец, расположенный с одного края статора,
причем внутренняя часть содержит у обоих своих краев кольцевые части, выступающие по радиусу наружу,
внешняя цилиндрическая часть расположена между кольцевыми частями, и
торцевой фланец соединяется с корпусом насоса, так что статор в целом скрепляется с корпусом насоса вместе с торцевым фланцем, за счет обеспечения зажимающего усилия между торцевым фланцем и корпусом насоса при их соединении, при этом края внешней цилиндрической части упираются, соответственно, и в кольцевые части внутренней части, и в торцевой фланец и торец корпуса насоса.

2. Насос по п. 1, в котором внешняя цилиндрическая часть выполнена с возможностью разделения в своем окружном направлении на несколько компонентов внешнего цилиндра.

3. Насос по п. 1 или 2, в котором торцевой фланец и торец корпуса насоса, соединенный с другим краем статора, соединены и скреплены нарезным стержнем.

4. Насос по п. 3, содержащий посадочную часть, выполненную с возможностью установки на нее по меньшей мере одной из кольцевых частей и расположенную у торцевого фланца и/или у торца корпуса насоса,
причем у посадочной части по меньшей мере одна из кольцевых частей помещается между торцевым фланцем и внешней цилиндрической частью и/или между корпусом насоса и внешней цилиндрической частью.

5. Насос по п. 1 или 2, в котором внутренняя часть имеет многоугольную наружную форму.

6. Насос по п. 5, в котором внешняя цилиндрическая часть изогнута по форме, соответствующей наружной форме внутренней части.

7. Насос по п. 1 или 2, содержащий выступ, который расположен на внутренней периферийной поверхности внешней цилиндрической части и который с нажимом контактирует с внешней периферийной поверхностью внутренней части.

8. Одновинтовой эксцентриковый насос, содержащий:
ротор с наружной винтовой нарезкой;
статор, выполненный с возможностью введения в него ротора и содержащий:
внутреннюю часть, имеющую цилиндрическую форму и выполненную целиковой так, что она имеет внутреннюю периферийную поверхность с внутренней винтовой нарезкой, и
внешнюю цилиндрическую часть, установленную на внутренней части без сцепления с ней, перекрывая внешнюю периферию внутренней части; и
торцевой фланец, расположенный с одного края статора,
причем внутренняя часть содержит у обоих своих краев кольцевые части, выступающие по радиусу наружу,
внешняя цилиндрическая часть расположена между кольцевыми частями, и
торцевой фланец соединяется с корпусом насоса, так что статор в целом скрепляется с корпусом насоса вместе с торцевым фланцем, за счет обеспечения зажимающего усилия между торцевым фланцем и корпусом насоса при их соединении, при этом края внешней цилиндрической части упираются, соответственно, и в кольцевые части внутренней части, и в торцевой фланец и торец корпуса насоса.

9. Насос по п. 8, в котором внешняя цилиндрическая часть выполнена с возможностью разделения в своем окружном направлении на несколько компонентов внешнего цилиндра.

10. Насос по п. 8 или 9, в котором торцевой фланец и торец корпуса насоса, соединенный с другим краем статора, соединены и скреплены нарезным стержнем.

11. Насос по п. 10, содержащий посадочную часть, выполненную с возможностью установки на нее по меньшей мере одной из кольцевых частей и расположенную у торцевого фланца и /или у торца корпуса насоса,
причем у посадочной части по меньшей мере одна из кольцевых частей помещается между торцевым фланцем и внешней цилиндрической частью и/или между корпусом насоса и внешней цилиндрической частью.

12. Насос по п. 8 или 9, в котором внутренняя часть имеет многоугольную наружную форму.

13. Насос по п. 12, в котором внешняя цилиндрическая часть изогнута по форме, соответствующей наружной форме внутренней части.

14. Насос по п. 8 или 9, содержащий выступ, который расположен на внутренней периферийной поверхности внешней цилиндрической части и который с нажимом контактирует с внешней периферийной поверхностью внутренней части.