СТАТОР ДЛЯ ОДНОВИНТОВОЙ МАШИНЫ Российский патент 2023 года по МПК F04C2/107 F01C21/10 

Изобретение относится к статору для одновинтовой машины, прежде всего одновинтового насоса для подачи жидких пульпообразных или пастообразных, гомогенных или негомогенных сред.

Одновинтовые насосы, в принципе, являются известными. Обычно они имеют статор с несколькими резьбовыми витками и эластомерной обоймой. За примером такого устройства рекомендуется обращение к DE 19950257 А1. Эта публикация раскрывает одновинтовую машину со статором, который закреплен между входным корпусом и выходным корпусом.

Входной корпус и выходной корпус стянуты друг с другом посредством стяжного болта.

Из ЕР 0987438 А1 известно размещение выступающего от статора в радиальном направлении резьбового штифта, который служит статору в качестве предохранителя от проворачивания. Палец прилегает к одному из стяжных болтов и, таким образом, предотвращает прокручивание статора. Для обеспечения возможности упаковки статора в усадочную пленку, сначала внешний металлический кожух статора может быть сварен в углублении с гайкой, в которую впоследствии, после прикрепления усадочной пленки, может быть завинчен резьбовой штифт.

Полезная модель DE 202014103665 U1 раскрывает предохранитель от проворачивания, который выполнен посредством пальца, выступающего от кожуха статора в радиальном направлении и приваренного к кожуху статора. Альтернативно, полезная модель предлагает приваривание на кожухе статора втулки, в которую может быть запрессован или вклеен круглый палец.

В публикации DE 202010016196 U1 раскрыт предохранитель от проворачивания для одновинтового насоса с закрепленным на статоре насоса пальцем. В корпусе статора выполнено по меньшей мере одно отверстие с внутренней резьбой, в которую может вворачиваться палец.

Из публикации DE 202016104173 U1, наиболее близкой к изобретению по технической сущности, известно оснащение статора для одновинтовой машины для предохранения от проворачивания консолью, которая сварена с трубчатым корпусом статора и выступает от нее в радиальном направлении. Консоль может быть выполнена как стержень с высаженной головкой, которая сварена с трубчатым корпусом. Таким образом, консоль соединена с корпусом статора неразъемным образом, что делает снятие консоли невозможным.

Упор для восприятия крутящего момента является критически важным элементом. Также и при высоких нагрузках он не должен быть подвержен повреждениям таким образом, что упор для восприятия крутящего момента остается сохранным, а трубчатый корпус не повреждается. Кроме того, статоры одновинтовых машин являются деталями, которые проходят значительные расстояния от производителя к пользователю и поэтому должны обладать соответствующими способностями для транспортировки.

На основании изложенного, целью изобретения является создание статора для одновинтовой машины с улучшенным упором для восприятия крутящего момента и обеспечением возможности безопасной транспортировки статора.

Эта цель достигнута посредством статора по п. 1 формулы изобретения.

Предлагаемый в изобретении статор для одновинтовой машины, прежде всего для одновинтового насоса для подачи жидких пульпообразных или пастообразных, гомогенных или негомогенных сред, имеет металлический трубчатый корпус, снабженный внутри эластомерной обоймой и задающий осевое направление, и предохранитель от проворачивания, выполненный в виде консоли. Для достижения вышеуказанной цели консоль имеет снабженное внутренней резьбой отверстие, с трубчатым корпусом соединен палец, снабженный внешней резьбой, причем консоль выполнена с возможностью навинчивания на внешнюю резьбу пальца, а длина пальца составляет менее половины измеряемой в радиальном направлении длины консоли.

Внутренняя обойма статора ограничивает продольный проем в форме двух- или многозаходной винтовой резьбы. Он служит для размещения ротора, который несет внешнюю резьбу с отличным числом резьбовых витков. Статор снабжен предохранителем от проворачивания в форме консоли, которая разъемным образом соединена с трубчатым корпусом. Предохранитель от проворачивания выполнен как консоль, которая, предпочтительно, выступает в радиальном направлении от трубчатого корпуса, и свинчена с пальцем, который неразъемным образом соединен с трубчатым корпусом. Для этого консоль имеет снабженное внутренней резьбой отверстие, которое навинчено на предусмотренную на пальце внешнюю резьбу.

Трубчатый корпус может быть выполнен цилиндрическим (круглое поперечное сечение) или может иметь овальное поперечное сечение с двумя или более резьбовыми витками, причем палец может быть размещен на таком месте трубчатого корпуса, на котором трубчатый корпус имеет наибольший внешний диаметр. За счет этого минимизированы воспринимаемые местом соединения между пальцем и трубчатым корпусом усилия.

Предпочтительно, палец расположен на трубчатом корпусе в радиальной ориентации и сварен с трубчатым корпусом.

Для этого палец может иметь головку, диаметр которой превышает внешний диаметр пальца. Соединение между трубчатым корпусом и пальцем может быть произведено посредством сварного соединения в виде линии, например кольцевого шва, или посредством приварки шпилек и, таким образом, является плоскостным сварным соединением. Как указано выше, палец является коротким по сравнению с консолью, то есть его длина составляет менее половины, предпочтительно менее трети, а особо предпочтительно менее четверти, измеряемой в радиальном направлении длины консоли. Тем самым, для транспортировки статора консоль может быть демонтирована. Кроме того, упрощено размещение защитных пленок, например усадочных пленок.

Консоль может иметь круглое поперечное сечение, а также имеет на конце глухое отверстие с винтовой резьбой, с помощью которого она может быть навинчена на резьбовой болт. Альтернативно, консоль на всей своей длине может быть выполнена пустотелой, то есть в виде сквозной трубы. Изгибная жесткость является достаточной в радиальном направлении вовне. Завинченный на внутреннем в радиальном направлении конце в консоль палец способствует повышению изгибной жесткости. За исключением своей внутренней резьбы, консоль может иметь постоянное поперечное сечение на всей своей длине.

Палец может быть сварен с трубчатым корпусом перед образованием эластомерной обоймы. Альтернативно, является возможным сваривание пальца с трубчатым корпусом только после образования эластомерной обоймы. Это является действительным, прежде всего, в том случае, когда для крепления пальца применяют способы сварки, которые требуют только незначительного локального теплового воздействия.

Является предпочтительным, когда на статоре размещена усадочная пленка, которая может служить его временной или постоянной защите. Особо предпочтительным является, когда палец пронзает пленку на отверстии, тем не менее, край отверстия зафиксирован на пальце или вблизи него, например, посредством зажима. За счет этого надежно сохранено защитное действие пленки вопреки проему в ней.

Другие подробности и варианты осуществления изобретения представлены на чертеже, в описании или в пунктах формулы изобретения. Показано на:

Фиг. 1 - статор согласно изобретению с предохранителем от проворачивания, в перспективном представлении,

Фиг. 2 - статор согласно изобретению с предохранителем от проворачивания, на виде спереди,

Фиг. 3 - статор согласно фиг. 1 и 2, в продольном разрезе на высоте предохранителя от проворачивания, вдоль линии III-III,

Фиг. 4 - статор согласно фиг. 1, в представлении поперечного разреза, разрезанный вдоль линии IV-IV,

Фиг. 5 - статор согласно фиг. 3, во фрагментарном представлении,

Фиг. 6 - статор согласно фиг. 3, во фрагментарном представлении,

Фиг. 7 - измененный вариант осуществления статора с цилиндрической трубой и с предохранителем от проворачивания, в представлении поперечного сечения,

Фиг. 8 - измененная консоль, на виде сбоку, частично разрезанная.

На фиг. 1 проиллюстрирован статор 11 одновинтовой машины, как он может служить для подачи текучих сред, прежде всего пульпообразных или пастообразных, гомогенных или также негомогенных сред, таких как, например бетон, строительный раствор и шпатлевка. Статор 11 согласно первому варианту осуществления образует удлиненную трубу по меньшей мере с двухзаходным профилем внутренней резьбы. Он состоит из внешней трубчатого корпуса 12, профилирование которой задает по меньшей мере два резьбовых витка 13, 14. Альтернативно, статор может иметь также цилиндрический трубчатый корпус 12, как показано на фиг. 7.

Статор 11 внутри снабжен сцепленным с внутренней поверхностью оболочки 12 эластомерным покрытием 15, которое, предпочтительно, имеет по существу равномерную толщину. Соответствующим образом, резьбовые витки 13, 14, как следует из фиг. 2, внутри оказываются преобразованными на покрытии в резьбовые витки 13', 14'. Толщина покрытия 15 является по существу одинаковой, причем как показывает фиг. 3, могут встречаться небольшие различия по толщине. Также у входа и выхода, то есть на обоих торцовых концах статора 11, могут быть реализованы большие толщины слоя, как это иллюстрирует фиг. 2. Также является возможным выполнение статора 11 с менее глубоким профилированием или цилиндрической формы. В этом случае резьбовые витки 13, 14 могут быть выполнены, исключительно или преимущественно, в покрытии 15, которое имеет тогда локально различные значения толщины. Такой вариант осуществления проиллюстрирован на фиг. 7.

В то время как трубчатый корпус 12 состоит, предпочтительно, из стали, покрытие 15 состоит из неметаллического материала, прежде всего из пространственно-сшитого полимерного материала, такого как, например полимер или эластомер, резина или тому подобное. Под материалом покрытия 15 обычно подразумевают термически чувствительный материал, который при высоких температурах (несколько 100°С) имеет склонность к деградации и разложению.

В статоре 11 размещен предохранитель 16 от проворачивания, который служит для восприятия и отведения действующих на продольную ось 17 статора 11 крутящих моментов. Такие крутящие моменты могут возникать при эксплуатации в результате вращения ротора 18 (смотри фиг. 2, 4 или 7).

Предохранитель 16 от проворачивания, предпочтительно, образован посредством выступающей в радиальном направлении от трубчатого корпуса 12 консоли 19, которая может иметь, например, круглое поперечное сечение. Консоль 19 может быть образована посредством круглого стержня со сплошным поперечным сечением или так же, как представлено, посредством круглой трубы. Во всяком случае, она может иметь по всей своей длине постоянное поперечное сечение. На своем внутреннем в радиальном направлении, обращенном к статору 11 конце консоль 19 имеет отверстие с внутренней резьбой 20, посредством которой консоль закреплена на выступающем в радиальном направлении от трубчатого корпуса 12 пальце 21.

Также является возможным наделение консоли 19 изменяющимся вдоль радиуса поперечным сечением. Например, консоль 19 согласно фиг. 8 может иметь головку, диаметр которой превышает диаметр остального, простирающегося в радиальном направлении наружу участка. Головка может быть снабжена резьбовым глухим отверстием под палец 21. Простирающийся наружу участок может иметь круглое поперечное сечение или подходящее для насаживания рабочего инструмента, например гаечного ключа, поперечное сечение.

Консоль 19 может иметь на своей внешней стороне некруглую структуру. Например, консоль 19 на своем внешнем в радиальном направлении конце, на своем внутреннем в радиальном направлении конце или в промежуточной области может иметь подходящую для посадки рабочего инструмента структуру. Для этого может быть предусмотрена форма поперечного сечения, отклоняющаяся от круглой формы, например овальная форма с двумя параллельными друг другу прямыми участками, или шестиугольная форма для насаживания гаечного ключа или другого рабочего инструмента для приложения крутящего момента. Также является возможным выполнение всей консоли 19 с внешним контуром, который обеспечивает насаживание гаечного ключа. Консоль может иметь неизменное вдоль всей ее длины прямоугольное поперечное сечение, продольные сквозные уплощения или другое многоугольное поперечное сечение. Также возможным является предусмотрение вдоль длины консоли 19 различных поперечных сечений для ключей различной ширины. Дополнительно или альтернативно, на внешнем в радиальном направлении торце или во внутреннем пространстве консоли 19 могут быть размещены структуры сочленения с рабочим инструментом, например формы с внутренним шестигранником.

Предпочтительно палец 21 выполнен по типу резьбового болта и на своем внешнем контуре снабжен внешней резьбой 22 (см., прежде всего, фиг. 5), которая подходит к внутренней резьбе 20. Цилиндрический по своей основной форме палец 21 имеет на своем обращенном к трубчатому корпусу 12 конце, предпочтительно, плоскую, подобную шайбе головку 23, внешний диаметр которой, предпочтительно, не меньше внешнего диаметра консоли 19. Головка 23 соединена с трубчатым корпусом 12 неразъемным образом, предпочтительно приварена к ней, например, по всей поверхности, посредством сварки давлением или сварки трением. Альтернативно, может быть предусмотрен направленный вокруг головки 23 кольцеобразный непрерывный сварной шов 24 в форме углового сварного шва. Альтернативно, также могут быть предусмотрены сварные соединения между головкой 23 и трубчатым корпусом 12, прежде всего такие сварные соединения, которые образуют плоскостное соединение между головкой 23 и трубчатым корпусом 12.

Сварное соединение между резьбовым пальцем 21 и трубчатым корпусом 12 располагается вне винтовой резьбы 22 и ограничено торцевым концом резьбового пальца 21, прежде всего на его головке 23. Поэтому требуется предохранение выполненного перед привариванием резьбового пальца 21 к трубчатому корпусу винтовой резьбы 22 от повреждений в процессе сварки, прежде всего от деформаций.

Во всех описанных выше и ниже вариантах осуществления статора 11 согласно изобретению консоль 19, предпочтительно, размещена на таком месте трубчатого корпуса 12, на котором она имеет большой радиус, как показано на фиг. 1, 3 и 5. Это имеет преимуществом то обстоятельство, что передаваемые от места соединения между консолью 19 и трубчатым корпусом 12 усилия являются менее значительными за счет наибольшего расстояния от продольной оси 17 по сравнению с прикреплением во впадине винтовой резьбы.

Трубчатый корпус 12 может быть снабжен на его внешней стороне лаком и/или пластиковым покрытием. Пластиковое покрытие может быть выполнено посредством усадочной пленки 25, как показано на фиг. 5. Эта усадочная пленка может быть прикреплена на трубчатом корпусе 12 после размещения пальца 21, однако, перед привинчиванием консоли. Она может перекрывать и плотно облегать палец 21. Альтернативно, она может быть пронзена пальцем 21.

Изначально, размещение усадочной пленки 25 на статоре 11 приводит к тому, что усадочная пленка 25 покрывает палец 21. При рассечении усадочной пленки 25 на пальце 21 в результате привинчивания консоли 19, за счет присущего пленке напряжения, она может иметь тенденцию к сползанию с пальца 21. Поскольку на пальце 21, тем не менее, имеется избыток пленки, это не приводит к обнажению сварного шва. Тем самым, он остается защищенным. Поэтому статор 11 согласно изобретению может быть надежно применен также в неблагоприятной окружающей среде. При привинчивании консоли 19 и, таким образом, при пронизывании усадочной пленки 25, образованный край отверстия пленки может быть зажат между внутренней резьбой 20 и внешней резьбой 22 и/или между головкой 23 и обращенной к ней торцовой поверхностью консоли 19. За счет этого обеспечено защищенное от коррозии, прежде всего, в области сварного шва 24, присоединение трубчатого корпуса 12.

В описанном в данном случае изобретении являются возможными многочисленные видоизменения. Например, поперечное сечение консоли 19 не должно быть обязательно круглым, шестиугольным или овальным. Являются возможными также и отклоняющиеся конфигурации. Например, консоль 19 может иметь крестообразное поперечное сечение или также симметричное или асимметричное уголковое поперечное сечение, Т-образное поперечное сечение, профилированное поперечное сечение или тому подобное. Также консоль 19, независимо от ее поперечного сечения, может быть выполнена сужающейся по мере удаления от трубчатого корпуса 12. Другими словами, поперечное сечение консоли 19 может быть постоянным или может уменьшаться в радиальном направлении наружу ступенчатым или плавным образом.

Перечень ссылочных обозначений:

11 - Статор

12 - Трубчатый корпус

13, 14, 13', 14' - Резьбовые витки

15 - Покрытие

16 - Предохранитель от проворачивания

17 - Продольная ось

18 - Ротор

19 - Консоль

20 - Внутренняя резьба

21 - Палец

22 - Внешняя резьба

23 - Головка пальца 21

24 - Сварной шов

25 - Усадочная пленка.

Изобретение относится к статору для одновинтовой машины, прежде всего одновинтового насоса для подачи жидких пульпообразных или пастообразных, гомогенных или негомогенных сред. Статор (11) для одновинтовой машины имеет металлический трубчатый корпус (12), снабженный внутри эластомерной обоймой (15) и задающий осевое направление (17), и предохранитель (16) от проворачивания, выполненный в виде консоли (19). Консоль (19) имеет снабженное внутренней резьбой (20) отверстие. С трубчатым корпусом (12) соединен палец (21), снабженный внешней резьбой. Консоль (19) выполнена с возможностью навинчивания на внешнюю резьбу пальца (21). Длина пальца (21) составляет менее половины измеряемой в радиальном направлении длины консоли (19). Изобретение направлено на создание статора для одновинтовой машины с улучшенным упором для восприятия крутящего момента и обеспечением возможности безопасной транспортировки статора. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Статор (11) для одновинтовой машины, имеющий металлический трубчатый корпус (12), снабженный внутри эластомерной обоймой (15) и задающий осевое направление (17), и предохранитель (16) от проворачивания, выполненный в виде консоли (19), отличающийся тем, что консоль (19) имеет снабженное внутренней резьбой (20) отверстие, с трубчатым корпусом (12) соединен палец (21), снабженный внешней резьбой, причем консоль (19) выполнена с возможностью навинчивания на внешнюю резьбу пальца (21), а длина пальца (21) составляет менее половины измеряемой в радиальном направлении длины консоли (19).

2. Статор по п. 1, отличающийся тем, что трубчатый корпус (12) выполнен цилиндрическим или имеет некруглое, предпочтительно овальное, поперечное сечение, а палец (21) размещен на таком месте трубчатого корпуса (12), на котором трубчатый корпус (12) имеет наибольший внешний диаметр.

3. Статор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что палец (21) расположен на трубчатом корпусе (12) в радиальной ориентации и сварен с трубчатым корпусом (12).

4. Статор по п. 3, отличающийся тем, что палец (21) имеет головку (23), диаметр которой превышает внешний диаметр пальца.

5. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что палец (21) соединен с трубчатым корпусом (12) посредством плоскостного сварного соединения или посредством кольцевого шва (24).

6. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что консоль (19) имеет круглое поперечное сечение.

7. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что консоль (19) имеет пустотелое поперечное сечение.

8. Статор по п. 7, отличающийся тем, что консоль (19) выполнена в виде сквозной трубы.

9. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что консоль (19) снабжена внутренней резьбой на своем внутреннем в радиальном направлении конце.

10. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что консоль (19) имеет по всей своей длине постоянное поперечное сечение.

11. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что палец (21) на своем торце сварен с трубчатым корпусом (12) посредством приварки шпилек, сварки давлением, сварки трением, сварки сопротивлением или точечной сварки.

12. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что палец (21) сварен с трубчатым корпусом (12) перед образованием эластомерной обоймы (15).

13. Статор по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что палец (21) сварен с трубчатым корпусом (12) после образования эластомерной обоймы (15).

14. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что трубчатый корпус (12) на его внешней стороне покрыт лаком и/или снабжен усадочной пленкой (25).

15. Статор по п. 14, отличающийся тем, что усадочная пленка (25) удерживается между пальцем (21) или трубчатым корпусом (12) и консолью (19).

16. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он предназначен для одновинтового насоса для подачи жидких, пульпообразных или пастообразных, гомогенных или негомогенных сред.

17. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что длина пальца (21) составляет менее трети измеряемой в радиальном направлении длины консоли (19).

18. Статор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что длина пальца (21) составляет менее четверти измеряемой в радиальном направлении длины консоли (19).