СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСЕВОГО ЗАЗОРА В РЕЖУЩЕМ УЗЛЕ НАСОСА-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ И НАСОС-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ ШАЙБУ, ВЫПОЛНЕННУЮ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УКАЗАННОГО ОСЕВОГО ЗАЗОРА Российский патент 2021 года по МПК F04D7/04 B02C18/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится в общем к области насосов, выполненных с возможностью перекачивать жидкость, содержащую твердое вещество. Дополнительно настоящее изобретение относится к области насосов-измельчителей для перекачивания суспензий, таких как сточные воды. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу обеспечения осевого зазора в режущем узле такого насоса-измельчителя для того, чтобы обеспечивать рабочее срезающее действие на срезающей границе раздела в указанном режущем узле. Режущий узел содержит режущее колесо и режущий диск, причем срезающая граница раздела расположена между указанным режущим колесом и указанным режущим диском. Согласно идее изобретения в насосе-измельчителе используют шайбу для обеспечения осевого зазора в режущем узле для того, чтобы обеспечивать рабочее срезающее действие на срезающей границе раздела в указанном режущем узле насоса-измельчителя. Таким образом, шайба и насос-измельчитель представляют собой взаимосвязанные изделия, имеющие одинаковую идею изобретения, и они должны работать вместе, чтобы обеспечивать результат, который должен быть достигнут.

Режущее колесо насоса-измельчителя соединено с аксиально продолжающимся приводным валом насоса-измельчителя и приводится им во вращение, причем режущее колесо содержит набор режущих лезвий, а режущий диск неподвижно соединен с корпусом насоса-измельчителя и имеет центральное отверстие и набор режущих отверстий, причем приводной вал и режущее колесо взаимно соединены через указанное центральное отверстие режущего диска. Режущий узел выполнен с возможностью рабочего срезающего действия между набором режущих лезвий режущего колеса и набором режущих отверстий режущего диска на срезающей границе раздела между режущим колесом и режущим диском.

Уровень техники

Насосы, которые приспособлены для перекачивания/транспортирования жидкости и суспензии, содержащей твердое вещество, могут быть оснащены средствами, расположенными на стороне всасывания насоса для разрезания твердого вещества, которое взвешено в жидкости, на более мелкие фракции, которые по размеру лучше подходят для прохождения через насос. Эти насосы также называют насосами-измельчителями или дробящими насосами, многие из которых сконструированы в виде центробежных насосов, обеспечивающих осевой всасываемый поток жидкости, тогда как выпускаемый поток является радиальным, как видно в отношении ориентации насоса. Этот тип насосов широко используют в так называемых "канализационных системах под давлением" (PSS), в которых каждое домашнее хозяйство содержит небольшую насосную станцию, а сточные воды с каждой насосной станции перекачивают в магистральный трубопровод и в направлении более крупной насосной станции.

Насосы-измельчители известны из литературы. Например, заявители владеют патентом США 8366384, который раскрывает насос-измельчитель, имеющий режущее колесо, установленное в коаксиальном и совместно вращающимся отношении с крыльчаткой насоса. Основное срезающее/режущее действие обеспечивают за счет взаимного взаимодействия между радиально продолжающимися основными режущими лезвиями режущего колеса и режущими отверстиями режущего диска. Любое твердое вещество некоторой длины, которое всасывается в режущие отверстия режущего диска, режется режущими лезвиями режущего колеса в относительном вращении режущего диска. Срезающая способность в решающей степени зависит от точного осевого просвета/зазора между взаимодействующими режущими лезвиями на переднем по ходу торце режущего колеса и режущими отверстиями на заднем по ходу торце режущего диска.

Многие насосы-измельчители страдают от твердых веществ, таких как длинные волокна, волосы, пластмассы и т.д., накапливающихся на границе раздела между центральным отверстием режущего диска и участком вала режущего колеса, и закупоривающих его, особенно если осевой зазор между режущим колесом и режущим диском слишком велик. Закупоривание приводит к избыточному износу режущего диска, а также к пониженной производительности насоса из-за повышенного трения. Если проблема закупоривания между участком вала режущего колеса и центральным отверстием режущего диска не решена, твердое вещество будет продолжать накапливаться вокруг всего режущего колеса и, наконец, весь режущий узел блокируется.

В патенте США 8366384 режущее колесо имеет внутреннюю резьбу, зацепляющую внешнюю резьбу на приводном валу, при этом насос содержит регулировочный винт, который один расположен с возможностью устанавливать осевой просвет/зазор на срезающей границе раздела между режущим колесом и режущей пластиной применением отделяющей осевой силы к режущему колесу и к приводному валу и тем самым устраняя осевой люфт в резьбовом зацеплении между режущим колесом и приводным валом. Недостаток заключается в том, что осевой люфт в указанном резьбовом зацеплении недостаточен для получения/обеспечения правильного рабочего срезающего действия в осевом зазоре между режущим колесом и режущим диском. Таким образом, режущее колесо должно быть расположено на небольшом расстоянии от режущего диска после применения регулировочного винта, и, если режущее колесо не идеально горизонтально/параллельно режущему диску, то осевой зазор между по меньшей мере одним из режущих лезвий режущего колеса и режущего диска будут вне заданного/допустимого диапазона.

Очевидно, что процедура установки и регулировки является пустой тратой времени, и известный способ полностью полагается на умение оператора всегда обеспечивать воспроизводимый просвет. Но поскольку способность рубить твердое вещество, которое может в противном случае блокировать всасывание жидкости, имеет решающее значение для работы насоса-измельчителя, точный осевой просвет всегда должен быть обеспечен. Таким образом, техническая проблема заключается в таком улучшении насоса известного уровня техники, чтобы рабочий осевой просвет/зазор между режущим колесом и режущим диском всегда воспроизводился при установке, а благодаря этому устраняют риск неправильной установки.

Задача изобретения

Настоящее изобретение направлено на устранение вышеупомянутых недостатков и отказов ранее известных насосов-измельчителей и способов обеспечения осевого зазора в режущем узле насоса-измельчителя, чтобы обеспечивать рабочее срезающее действие на срезающей границе раздела в указанном режущем узле, и на обеспечение улучшенного насоса-измельчителя и улучшенного способа установки. Первичная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы так улучшать насос-измельчитель известного уровня техники и способ, чтобы рабочий и воспроизводимый осевой просвет/зазор между режущими элементами всегда обеспечивался при сборке. Еще одна задача настоящего изобретения состоит в обеспечении насоса-измельчителя, который предназначен для упрощения установки, и с помощью которого устранен риск неправильной установки из-за квалификации/точности оператора, устанавливающего насос.

Дополнительное пояснение известного уровня техники

Документ патент США 5209636 раскрывает насос или компрессор, в котором осевой просвет между корпусом насоса и ротором насоса установлен прикреплением нескольких отдельных прокладок с помощью адгезива между торцом роторных лопаток и концевой пластиной корпуса насоса.

Сущность изобретения

Согласно изобретению по меньшей мере первичную задачу достигают посредством первоначально определенного насоса-измельчителя и способа, имеющего признаки, определенные в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения дополнительно определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечен насос-измельчитель первоначально определенного типа, который отличается тем, что шайба зажата между режущим колесом и режущим диском, причем толщина шайбы равна или больше 0,05 мм и равна или меньше 0,15 мм, причем шайба изготовлена из разлагаемого бумажного или пластического материала, причем насос-измельчитель дополнительно содержит запорный элемент, действующий на режущее колесо и приводной вал и фиксирующий осевой зазор между режущим колесом и режущим диском, обеспеченный указанной шайбой, причем набор режущих отверстий режущего диска расположен радиально вне воображаемого круга, который является концентрическим с аксиальной центральной осью насоса-измельчителя и который имеет четвертый диаметр, причем внешний диаметр шайбы меньше указанного четвертого диаметра воображаемого круга режущего диска. Согласно второму аспекту настоящего изобретения обеспечен способ обеспечения осевого зазора в режущем узле насоса-измельчителя согласно первому аспекту, причем способ содержит этапы, на которых соединяют режущий диск неподвижно с корпусом насоса-измельчителя, размещают шайбу на срезающей границе раздела между режущим колесом и режущим диском, соединяют режущее колесо с приводным валом через центральное отверстие режущего диска, посредством чего указанную шайбу зажимают между режущим колесом и режущим диском и применяют запорный элемент для воздействия на режущее колесо и приводной вал и, тем самым, фиксируют осевой зазор между режущим колесом и режущим диском, обеспечиваемый указанной шайбой.

Таким образом, настоящее изобретение основано на понимании того, что шайба заданной толщины, расположенная на конкретной срезающей границе раздела, будет обеспечивать то, что осевой зазор между соответствующим режущим лезвием режущего колеса и режущим диском всегда будет воспроизводимым, в то время как осевой зазор остался зафиксированным, даже после того, как шайба разложилась/была удалена во время работы насоса-измельчителя.

В предпочтительном варианте выполнения насоса-измельчителя по изобретению прочность на разрыв пластического материала шайбы равна или больше 10 н/мм² и равна или меньше 50 н/мм². Кроме того, предпочтительно, чтобы твердость пластического материала шайбы была равна или больше чем 50 D по Шору, и равна или меньше чем 70 D по Шору. Таким образом, шайба должна иметь характеристики материала, чтобы быть способной выдерживать и оставаться во время установки и испытания насоса-измельчителя, но в то же время разлагаться/удаляться, когда насос измельчитель приведен к правильной работе.

В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения шайба имеет кольцевую основную форму. Таким образом, шайба может быть размещена и удержана на месте около приводного вала на перевернутом насосе-измельчителе до того, как режущее колесо будет прикреплено и зафиксировано.

Согласно предпочтительному варианту выполнения насоса-измельчителя режущее колесо содержит участок вала, который имеет первый диаметр, взятый перпендикулярно аксиальной центральной оси насоса-измельчителя, и который выполнен с возможностью взаимодействовать с центральным отверстием указанного режущего диска, и участок ступицы, который соединен с участком вала и который имеет второй диаметр, причем второй диаметр больше указанного первого диаметра, при этом набор режущих лезвий продолжается в радиальном направлении наружу от указанного участка ступицы. При этом внутренний диаметр шайбы больше, чем указанный первый диаметр участка вала режущего колеса и меньше, чем указанный второй диаметр участка ступицы режущего колеса.

Таким образом, шайба не будет препятствовать потоку жидкости через режущие отверстия режущего диска до того, как шайба будет разложена/удалена.

Дополнительные преимущества и признаки изобретения будут очевидны из других зависимых пунктов формулы изобретения, а также из следующего подробного описания предпочтительных вариантов выполнения.

Краткое описание чертежей

Более полное понимание вышеупомянутых и других признаков и преимуществ настоящего изобретения будет очевидно из следующего подробного описания предпочтительных вариантов выполнения в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг. 1 представляет собой схематичный вид в разобранном виде сверху участка насоса-измельчителя, раскрывающий соответствующие компоненты изобретения,

Фиг. 2 представляет собой схематичный вид в сечении сбоку участка насоса-измельчителя, соответствующего фигуре 1,

Фиг. 3 представляет собой схематичный вид сбоку в сечении, раскрывающий компоненты насоса-измельчителя, показанного на Фиг. 2, в собранном состоянии,

Фиг. 4 представляет собой схематичный вид сбоку сверху на режущее колесо насоса-измельчителя,

Фиг. 5 представляет собой схематичный вид сбоку снизу на шайбу согласно изобретению,

Фиг. 6 представляет собой схематичный вид сбоку сверху на режущий диск насоса-измельчителя,

Фиг. 7 представляет собой схематичный вид в перспективе снизу на впускное отверстие насоса во время сборки, в котором режущий диск только что соединен с корпусом насоса,

Фиг. 8 представляет собой схематичный вид в перспективе снизу на впускное отверстие насоса во время сборки, соответствующий фигуре 7, на котором только что добавлена шайба, и

Фиг. 9 представляет собой схематичный вид в перспективе снизу на впускное отверстие насоса во время сборки, соответствующее фигурам 7 и 8, в котором режущее колесо соединено с приводным валом, а запорный элемент прикреплен к режущему колесу.

Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения

Настоящее изобретение относится в частности к насосам-измельчителям, выполненным с возможностью перекачивать сточные воды, содержащие твердое вещество. Первоначально делают ссылку на фиг. 1-3.

Насос-измельчитель, также известный как дробящий насос, содержит крыльчатку 1, которая опирается и приводится во вращение в камере 2 насоса, ограниченной корпусом 3 насоса. Корпус 3 насоса имеет осевой впуск на стороне всасывания/задней по ходу стороне насоса и радиальный выпуск 4 на стороне давления/передней по ходу стороне насоса для переноса жидкости, осуществляемого крыльчаткой 1, вращающейся во время работы. Насос содержит расположенное коаксиально с крыльчаткой 1 и вращающееся вместе с ней режущее колесо, в целом обозначенное позицией 5. Во время работы режущее колесо 5 вращается на задней по ходу стороне режущего диска, в целом обозначенного позицией 6, который может быть неподвижно соединен с корпусом 3 насоса. Точнее, режущий диск 6 собран в покрывающем отношении с центральным всасывающим отверстием 7, которое образовано через всасывающую плиту 8, которая может неподвижно устанавливаться на корпусе 3 насоса посредством болтов 9. Режущий диск 6 установлен на всасывающей плите 8 посредством болтов 10. Следует отметить, что всасывающая плита 8 является частью корпуса 3 насоса, когда она находится в установленном состоянии.

Следует отметить, что насосы-измельчители содержат режущий узел, состоящий из режущего колеса 5 и режущего диска 6. Режущее колесо 5 и режущий диск 6 представляют собой взаимосвязанные изделия, которые работают вместе, чтобы обеспечивать результат разрезания твердого вещества, взвешенного в жидкости, на более мелкие куски.

При работе, когда крыльчатка 1 вращается, жидкость всасывается через всасывающее отверстие 7 и выпускается через радиальный выпуск 4 центробежными силами, созданными по меньшей мере одной лопаткой 11, образованной на крыльчатке 1. Работа, которая хорошо известна, является работой типичного центробежного насоса и не нуждается в дополнительном объяснении в данном документе. Кроме того, режущий диск 6 содержит набор перфораций/режущих отверстий 12, продолжающихся в осевом направлении насоса через режущий диск 6 и обеспечивающих проходы, через которые жидкость и твердые вещества среднего размера, взвешенные в жидкости, могут проходить в камеру 2 насоса.

Режущее колесо 5 содержит по меньшей мере два основных режущих лезвия 13, которые выполнены с возможностью взаимодействовать с набором режущих отверстий 12 режущего диска 6. Основные режущие лезвия 13 режущего колеса 5 продолжаются по существу в радиальных направлениях насоса от центрального участка 14 ступицы режущего колеса 5. Каждое основное режущее лезвие 13 образовано на передней по ходу стороне крыла 15, которая соединена с участком 14 ступицы, то есть обращена к режущему диску 6, и взаимодействует в срезающем взаимодействии с краями режущих отверстий 12, когда режущее колесо 5 приводят во вращение в отношении режущего диска 6. Любое твердое вещество некоторой длины, которое всасывается через режущие отверстия 12, режется режущим колесом 5 в относительном вращении режущего диска 6.

Вращающиеся компоненты, то есть крыльчатка 1 и режущее колесо 5, подвешены на нижнем конце приводного вала 16, который опирается на корпус 3 насоса и приводится во вращение посредством электродвигателя. Таким образом, крыльчатка 1 и режущее колесо 5 вращаются совместно и оба приводятся во вращение общим приводным валом 16.

В варианте выполнения, раскрытом на фиг. 1, насос содержит традиционную зажимную втулку 17, имеющую коническую внутреннюю поверхность, выполненную с возможностью зацеплять нижний конец приводного вала 16, причем нижний конец приводного вала имеет форму усеченного конуса. Зажимная втулка 17 выполнена с возможностью прижиматься к приводному валу 16 и тем самым расширяться для того, чтобы заклиниваться между приводным валом 16 и крыльчаткой 1. В альтернативном варианте выполнения, раскрытом на фиг. 2 и 3, нижний конец приводного вала 16 снабжен внешне шлицами и т.п. Крыльчатка 1 имеет центральный канал 18 с внутренними шлицами или т.п., для того, чтобы принимать нижний конец приводного вала 16 в шлицевом соединении, то есть во взаимно не вращающемся соединении. Конец вала предпочтительно полностью вставлен в канал 18, когда торец приводного вала 16 упирается в дно отверстия 18. Отверстие 19 меньшего диаметра сквозь дно канала 18 допускает вставку центрального болта 20, имеющего внешнюю резьбу для зацепления с внутренней резьбой канала 21, который открывается в нижнем конце приводного вала 16. Следует отметить, что в варианте выполнения, раскрытом на фигуре 1, указанный центральный болт 20 выполнен с возможностью прижимать зажимную втулку 17 к нижнему концу приводного вала 16 зацеплением с указанным каналом 21, который открывается в нижнем конце приводного вала 16. Таким образом, когда центральный болт 20 полностью вставлен, он закрепляет крыльчатку 1 аксиально на приводном валу 16.

Центральный болт 20 образован с головкой 22, имеющей внешнюю резьбу, и дополнительно снабжен посадочным местом 23 для зацепления с таким инструментом, как шестигранный ключ, с помощью которого центральный болт 20 может быть ввинчен в канал 21 приводного вала 16. Во вставленном положении головка 22 болта эффективно образует резьбовое продолжение приводного вала 16, и головка 22 болта расположена в центральном отверстии 24 режущего диска 6. Согласно альтернативному варианту выполнения головка 22 болта является постоянным осевым продолжением приводного вала 16. В таком варианте выполнения крыльчатка закреплена аксиально на приводном валу с помощью, например, гайки в резьбовом зацеплении с резьбой, которая образована снаружи на осевом продолжении приводного вала, на которое также установлено режущее колесо в резьбовом зацеплении. Таким образом, центральный болт 20 должен рассматриваться как часть или продолжение приводного вала 16.

Режущее колесо 5 имеет центральное сквозное отверстие 25, имеющее внутреннюю резьбу, с помощью которой режущее колесо может быть навинчено на головку 22 болта с помощью резьбового зацепления. Стопорный винт 26 или регулировочный элемент, который в предпочтительном варианте выполнения снабжен внешней резьбой, вставляется с противоположного конца центрального сквозного отверстия 25 в резьбовое зацепление с режущим колесом 5. Стопорный винт 26 снабжен посадочным местом для зацепления с таким инструментом, как шестигранный ключ, с помощью которого стопорный винт 26 может быть ввинчен в центральное сквозное отверстие 25 режущего колеса 5.

Необходимым для настоящего изобретения является то, что насос-измельчитель содержит шайбу 27. Шайба 27 выполнена с возможностью обеспечивать осевой зазор в режущем узле, чтобы обеспечивать рабочее срезающее действие на срезающей границе раздела указанного режущего узла. Таким образом, шайба 27 выполнена с возможностью быть зажатой на срезающей границе раздела между режущим колесом 5 и режущим диском 6 во время установки режущего узла. Согласно изобретению толщина шайбы 27 равна или больше 0,05 мм и равна или меньше 0,15 мм. Предпочтительно шайба 27 равна или больше 0,08 мм, и предпочтительно шайба 27 равна или меньше 0,12 мм. В раскрытых вариантах выполнения толщина шайбы 27 равна 0,10 мм. Согласно изобретению шайба 27 изготовлена из разлагаемого бумажного или пластического материала, предпочтительно из биоразлагаемого бумажного или пластического материала. В раскрытых вариантах выполнения шайба 27 изготовлена из полиэтилентерефталата (PET). Согласно раскрытым вариантам выполнения шайба 27 имеет кольцевую основную форму, однако возможны и другие основные формы, такие как квадрат, шестиугольник, овал и т.д.

Крайне важно, чтобы шайба 27 не сжималась во время установки насоса-измельчителя, и предпочтительно, чтобы шайба 27 сохранялась/оставалась при испытательном запуске насоса до того, как шайба 27 будет удалена/разложена.

Предпочтительно пластиковая шайба 27 представляет следующие характеристики материала. Прочность на разрыв пластического материала шайбы 27 равна или больше 10 н/мм² и равна или меньше 50 н/мм². Плотность пластического материала шайбы 27 равна или больше 0,8 г/см³ и равна или меньше 1,7 г/см³. Температура плавления пластического материала шайбы 27 равна или больше 120 градусов Цельсия и равна или меньше 170 градусов Цельсия. Твердость пластического материала шайбы 27 равна или больше 50 D по Шору и равна или меньше 70 D по Шору.

Теперь выполнена ссылка на фигуры 4-6, раскрывающие предпочтительный вариант выполнения режущего колеса 5 и режущего диска 6 соответственно, которые выполнены с возможностью взаимодействовать друг с другом и с шайбой 27. На фиг. 4 режущее колесо 5 раскрыто с передней по ходу/верхней стороны, на фиг. 5 шайба 27 раскрыта с задней по ходу/нижней стороны и на фиг. 6 режущий диск 6 раскрыт с задней по ходу/нижней стороны.

Режущее колесо 5 содержит участок 28 вала, который имеет первый диаметр D1, взятый перпендикулярно аксиальной центральной оси режущего колеса 5, и который выполнен с возможностью взаимодействовать с центральным отверстием 24 режущего диска 6, то есть участок 28 вала режущего колеса 5 выполнен с возможностью вставляться в центральное отверстие 24 режущего диска 6. Участок 28 вала предпочтительно имеет цилиндрическую форму на расстоянии, равном по меньшей мере толщине центрального отверстия 24 режущего диска 6. Участок 28 вала соединен с участком 14 ступицы и выступает в осевом направлении насоса в направлении камеры 2 насоса от участка 14 ступицы. Когда насос собран, то торцевой участок 28 вала режущего колеса 5 должен быть удален от крыльчатки 1, а также от любой гайки или шайбы, крепящей крыльчатку 1 к приводному валу 16. Участок 14 ступицы режущего колеса 5 шире в радиальном направлении насоса, чем первый диаметр D1 участка 28 вала, на переходе/границе раздела между участком 14 ступицы и участком 28 вала. Предпочтительно участок 14 ступицы имеет второй диаметр D2 на переходе/границе раздела между участком 14 ступицы и участком 28 вала, причем второй диаметр D2 больше, чем первый диаметр D1. В раскрытом варианте выполнения режущее колесо 5 содержит три крыла 15, продолжающихся в радиальном направлении от участка 14 ступицы.

Режущий диск 6 содержит упомянутое выше центральное отверстие 24, которое имеет третий диаметр D3, взятый перпендикулярно аксиальной центральной оси режущего диска 6, и которое выполнено с возможностью взаимодействовать с участком 28 вала режущего колеса 5. Аксиальная центральная ось режущего диска 6 и аксиальная центральная ось режущего колеса 5 совпадают. Третий диаметр D3 меньше второго диаметра D2 и больше первого диаметра D1 режущего диска 5. Набор режущих отверстий 12 режущего диска 6 открывается на задней по ходу стороне или на стороне всасывания режущего диска 6 радиально снаружи центрального отверстия 24. Режущие отверстия 12 режущего диска 6 расположены радиально вне воображаемого круга, который является концентрическим с аксиальной центральной осью насоса-измельчителя и который имеет четвертый диаметр D4. Режущий диск 6 может содержать наклонную поверхность или выемку 29, смежную с каждым режущим отверстием 12, для направления твердого вещества в режущие отверстия 12. Некоторые из наклонных поверхностей или выемок 29 могут быть частично расположены радиально внутри указанного воображаемого круга, как можно видеть на фиг. 6.

Внутренний диаметр Di шайбы 27 больше, чем указанный первый диаметр D1 участка 28 вала режущего колеса 5 и меньше, чем указанный второй диаметр D2 участка 14 ступицы режущего колеса 5. В вариантах выполнения шайба 27 не является кольцевой, внутренний диаметр Di равен диаметру самого большого круга, который может быть вписан шайбой 27. Внешний диаметр Do шайбы 27 предпочтительно больше, чем указанный второй диаметр D2 участка 14 ступицы режущего колеса 5. В вариантах выполнения шайба 27 не является кольцевой, внешний диаметр Do равен диаметру самого маленького круга, который может вписывать шайбу 27. Предпочтительно, внешний диаметр Do шайбы 27 меньше, чем указанный четвертый диаметр D4 воображаемого круга режущего диска 6.

Сборка компонентов насоса в состояние, проиллюстрированное на рис. 3, будет также описана со ссылкой на фиг. 7-9. Сборку начинают с установки перевернутого корпуса 3 насоса и установки крыльчатки 1 на нижний конец приводного вала 16, включающую в себя установку центрального болта 20 в канал 21 приводного вала 16. (Центральный болт 20 удален с фиг. 7 и 8). Затем всасывающую плиту 8 крепят болтами к корпусу насоса 3 с последующим креплением болтами к режущему диску 6 с задней по ходу стороны всасывающей плиты 8. Следует отметить, что центральный болт 20 может быть добавлен после всасывающей плиты 8. См. фиг. 7. После этого шайбу 27 располагают вокруг головки 22 болта центрального болта 20 на режущем диске 6, то есть шайбу 27 располагают на срезающей границе раздела между режущим диском 6 и режущей головкой 5. См. фиг. 8. Затем режущее колесо 5 навинчивают на головку 22 болта до контакта режущего колеса 5 с задней по ходу поверхностью шайбы 27, то есть до тех пор, пока шайба 27 не будет зажата между режущим колесом 5 и режущим диском 6. На последнем этапе стопорный винт 26 ввинчивают в центральное сквозное отверстие 25 режущего колеса 5 до упора в противоположный торец головки 22 болта, чтобы зафиксировать осевой зазор между режущим колесом 5 и режущим диском 6, обеспеченный шайбой 27. См. фиг. 9. Стопорный винт 26 предпочтительно затягивают с использованием заданного крутящего момента затяжки, предпочтительно в диапазоне 40-50 Н-м.

Минимальный и во всех процедурах установки воспроизводимый просвет между режущим колесом 5 и режущим диском 6, наконец, устанавливают применением заданного крутящего момента затяжки к стопорному винту 26. В результате того, что стопорный винт 26 входит в зацепление с внутренней резьбой режущего колеса 5 и упирается в торец приводного вала 16 или в торец продолжения приводного вала относительно головки болта 22, стопорный винт 26 будет оказывать отделяющую осевую силу, которая устраняет любой люфт в резьбовом зацеплении между режущим колесом 5 и головкой 22 болта. Таким образом, режущее колесо 5 отводят аксиально от режущего диска 6 на расстояние меньше 0,05 мм, то есть достаточно, чтобы разжимать шайбу 27.

Необходимый крутящий момент может быть приложен вручную посредством закручивания измерителя крутящего момента. Размер осевого зазора задан толщиной шайбы 27 и может быть повторно установлен в любое время и, следовательно, может быть повторно получен при техническом обслуживании и ремонте, и также не зависит от квалификации оператора. Благодаря использованию шайбы 27 режущее колесо 5 будет в идеальной ориентации относительно режущего диска 6, то есть параллельным, при применении стопорного винта 26 и фиксации осевого зазора между режущим колесом 5 и режущим диском 6.

Теперь насос-измельчитель может быть испытан на заводе перед его отправкой потребителю, а регулировочная шайба 27 выполнена с возможностью выдерживать испытательный запуск, но позднее будет изнашиваться/разлагаться и автоматически удаляться у потребителя во время нормальной работы насоса-измельчителя.

Следует отметить, что использование стопорного винта в качестве запорного элемента 26 для режущего колеса является предпочтительным, но запорный элемент может быть любым другим элементом, способным прикладывать отделяющую осевую силу на режущее колесо и на приводной вал для того чтобы фиксировать осевой зазор между режущим колесом 5 и режущим диском 6, обеспеченный шайбой 27. Согласно альтернативным вариантам выполнения запорного элемента 26 запорный элемент может быть образован из элемента, который зацепляет внутреннюю резьбу режущего колеса 5 без присутствия своей собственной внешней резьбы. Например, запорный элемент может использовать эксцентриковое затягивающее устройство, которое вставляют в сквозной канал режущего колеса 5 для упора в торец приводного вала. После приведения в действие эксцентрикового затягивающего устройства его корпус или его специальные средства могут расширяться и зацепляться с внутренней резьбой режущего колеса, а корпус или специальные средства также будут расширяться в осевом направлении, и, таким образом, сила будет действовать на торец приводного вала. Таким образом, отделяющую осевую силу оказывают регулирующим элементом на режущее колесо и на приводной вал, и осевой зазор между режущим колесом 5 и режущим диском 6, обеспечиваемый шайбой 27, фиксируют.

Возможные модификации изобретения

Изобретение не ограничено только вариантами выполнения, описанными выше и показанными на чертежах, которые в основном имеют иллюстративное и примерное назначение. Эта патентная заявка предназначена для охвата всех корректировок и вариантов предпочтительных вариантов выполнения изобретения, описанных в данном документе, таким образом, настоящее изобретение определено формулировкой прилагаемой формулы изобретения и таким образом, оборудование может быть изменено всеми возможными методами в объеме прилагаемой формулы изобретения.

Например, следует отметить, что хотя изобретение иллюстрируют в отношении центробежного насоса с радиальным выпуском, заявленное решение, очевидно, может быть использовано также в насосе, который предназначен для осевого выпуска жидкости.

Также следует отметить, что вся информация о/в отношении таких терминов, как выше, ниже, верхний, нижний и т.д., должна быть интерпретирована/прочтена с оборудованием, ориентированным согласно чертежам, с чертежами, ориентированными так, что ссылки могут быть правильно прочтены. Таким образом, такие термины указывают только взаимные отношения в показанных вариантах выполнения, которые могут быть изменены, если оборудование по изобретению снабжено другой структурой/конструкцией. Такие термины, как радиально, радиальный, аксиально, осевой и т.д., должны читаться относительно насоса, причем продолжение приводного вала определяет осевое направление.

Также следует отметить, что даже при этом прямо не указано, что признаки из конкретного варианта выполнения могут быть объединены с признаками из другого варианта выполнения, совокупность должна считаться очевидной, если совокупность возможна.

Группа изобретений относится к области насосного оборудования. Насос-измельчитель содержит режущее колесо, соединенное с аксиально проходящим приводным валом насоса-измельчителя и приводимое им во вращение, причем режущее колесо содержит набор режущих лезвий, и режущий диск, неподвижно соединенный с корпусом насоса-измельчителя и имеющий центральное отверстие и набор режущих отверстий. Приводной вал и режущее колесо взаимно соединены через указанное центральное отверстие режущего диска. Режущее колесо и режущий диск образуют режущий узел, выполненный с возможностью рабочего срезающего действия между набором режущих лезвий режущего колеса и набором режущих отверстий режущего диска на срезающей границе раздела между режущим колесом и режущим диском. Вокруг приводного вала расположена шайба, которая закреплена за счет зажатия между режущим колесом и режущим диском. Толщина шайбы равна или больше 0,05 мм и равна или меньше 0,15 мм. Шайба выполнена из разлагаемого бумажного или пластического материала. Насос-измельчитель дополнительно содержит запорный элемент, действующий на режущее колесо и приводной вал, и фиксирующий осевой зазор между режущим колесом и режущим диском, обеспеченный указанной шайбой. Набор режущих отверстий режущего диска расположен радиально вне воображаемого круга, который является концентрическим с аксиальной центральной осью насоса-измельчителя и который имеет четвертый диаметр. Внешний диаметр шайбы меньше указанного четвертого диаметра воображаемого круга режущего диска. Способ обеспечения осевого зазора в режущем узле вышеописанного насоса-измельчителя состоит в обеспечении рабочего срезающего действия на срезающей границе раздела в указанном режущем узле. Способ содержит этапы, на которых размещают корпус насоса в перевернутой ориентации, соединяют режущий диск неподвижно с корпусом насоса, размещают шайбу вокруг приводного вала на срезающей границе раздела между режущим колесом и режущим диском. Затем соединяют режущее колесо с приводным валом через центральное отверстие режущего диска, посредством чего указанную шайбу зажимают между режущим колесом и режущим диском, и применяют запорный элемент для воздействия на режущее колесо и приводной вал и тем самым фиксируют осевой зазор между режущим колесом и режущим диском, обеспечиваемый указанной шайбой. Обеспечивается улучшение насоса-измельчителя таким образом, чтобы рабочий и воспроизводимый осевой просвет/зазор между режущими элементами всегда обеспечивался при сборке, также обеспечивается упрощение установки, где устранен риск неправильной установки из-за квалификации/точности оператора, устанавливающего насос. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Насос-измельчитель, содержащий:

- режущее колесо (5), соединенное с аксиально проходящим приводным валом (16) насоса-измельчителя и приводимое им во вращение, причем режущее колесо (5) содержит набор режущих лезвий (13), и

- режущий диск (6), неподвижно соединенный с корпусом (3) насоса-измельчителя и имеющий центральное отверстие (24) и набор режущих отверстий (12), при этом приводной вал (16) и режущее колесо (5) взаимно соединены через указанное центральное отверстие (24) режущего диска (6),

причем режущее колесо (5) и режущий диск (6) образуют режущий узел, выполненный с возможностью рабочего срезающего действия между набором режущих лезвий (13) режущего колеса (5) и набором режущих отверстий (12) режущего диска (6) на срезающей границе раздела между режущим колесом (5) и режущим диском (6), отличающийся тем, что вокруг приводного вала (16) расположена шайба (27), которая закреплена за счет зажатия между режущим колесом (5) и режущим диском (6), причем толщина шайбы (27) равна или больше 0,05 миллиметров и равна или меньше 0,15 миллиметров, причем шайба (27) выполнена из разлагаемого бумажного или пластического материала, причем насос-измельчитель дополнительно содержит запорный элемент (26), действующий на режущее колесо (5) и приводной вал (16) и фиксирующий осевой зазор между режущим колесом (5) и режущим диском (6), обеспеченный указанной шайбой (27), причем набор режущих отверстий (12) режущего диска (6) расположен радиально вне воображаемого круга, который является концентрическим с аксиальной центральной осью насоса-измельчителя и который имеет четвертый диаметр (D4), причем внешний диаметр (Do) шайбы (27) меньше указанного четвертого диаметра (D4) воображаемого круга режущего диска (6).

2. Насос-измельчитель по п. 1, в котором режущее колесо (5) содержит:

- участок (28) вала, который имеет первый диаметр (D1), взятый перпендикулярно аксиальной центральной оси насоса-измельчителя, и который выполнен с возможностью взаимодействовать с центральным отверстием (24) указанного режущего диска (6), и

- участок (14) ступицы, который соединен с участком (28) вала и который имеет второй диаметр (D2), причем второй диаметр (D2) больше указанного первого диаметра (D1),

причем набор режущих лезвий (13) проходит в радиальном направлении наружу от указанного участка (14) ступицы.

3. Насос-измельчитель по п. 2, в котором шайба (27) имеет кольцевую основную форму и в котором внутренний диаметр (Di) шайбы (27) больше, чем указанный первый диаметр (D1) участка (28) вала режущего колеса (5) и меньше, чем указанный второй диаметр (D2) участка (14) ступицы режущего колеса (5).

4. Насос-измельчитель по п. 3, в котором внешний диаметр (Do) шайбы (27) больше, чем указанный второй диаметр (D2) участка (14) ступицы режущего колеса (5).

5. Насос-измельчитель по любому из предыдущих пунктов, в котором шайба (27) изготовлена из биоразлагаемого бумажного или пластического материала.

6. Насос-измельчитель по любому из предыдущих пунктов, в котором прочность на разрыв пластического материала шайбы (27) равна или больше 10 н/мм² и равна или меньше 50 н/мм².

7. Насос-измельчитель по любому из предыдущих пунктов, в котором плотность пластического материала шайбы (27) равна или больше 0,8 г/см³ и равна или меньше 1,7 г/см³.

8. Насос-измельчитель по любому из предыдущих пунктов, в котором температура плавления пластического материала шайбы (27) равна или больше 120 градусов Цельсия и равна или меньше 170 градусов Цельсия.

9. Насос-измельчитель по любому из предыдущих пунктов, в котором твердость пластического материала шайбы (27) равна или больше 50 D по Шору и равна или меньше 70 D по Шору.

10. Насос-измельчитель по любому из предыдущих пунктов, в котором шайба (27) имеет кольцевую основную форму.

11. Насос-измельчитель по п. 1, в котором шайба (27) изготовлена из полиэтилентерефталата (PET).

12. Способ обеспечения осевого зазора в режущем узле насоса-измельчителя по п. 1 для обеспечения рабочего срезающего действия на срезающей границе раздела в указанном режущем узле, причем способ содержит этапы, на которых:

- размещают корпус (3) насоса в перевернутой ориентации,

- соединяют режущий диск (6) неподвижно с корпусом (3) насоса,

- размещают шайбу (27) вокруг приводного вала (16) на срезающей границе раздела между режущим колесом (5) и режущим диском (6),

- соединяют режущее колесо (5) с приводным валом (16) через центральное отверстие (24) режущего диска (6), посредством чего указанную шайбу (27) зажимают между режущим колесом (5) и режущим диском (6), и

- применяют запорный элемент (26) для воздействия на режущее колесо (5) и приводной вал (16) и тем самым фиксируют осевой зазор между режущим колесом (5) и режущим диском (6), обеспечиваемый указанной шайбой (27).