Насос для перекачивания вязких материалов Советский патент 1987 года по МПК F04B15/02 

Изобретение относится к насосо- строению, в частности к насосам для перекачивания вязких материалов.

Цель изобретения - повьшение надежности и долговечности насоса.

На фиг.1 изображен узел распреде- ления насоса, продольный разрез; на фиг .2 -- то же с эпюрой сил, действующих на элементы узла распределения; на фиг.З - узел распределения насоса по фиг.. 1 на одном из циклов работы насосал продольный разрез; на фиг.4 - упругий элемент, используемый в узел распределения по фиг.1--3, поперечное сечение; на фиг.З - изменени)1й вариант исполнения узла распределения насоса, продольный разрез; на фиг.6 - другой вариант исполнения узла распределения насоса, продольный разрез; 20 альной деформации упругого элеменна фиг.7 - то же, с дополнительным изменением в конструкции.

Насос для перекачивания вязких ма40

териалрв содержит два рабочих цилинд- 25 щей проволоки 12, размещенной в теле ра 1 (частично показан один цилиндр)

и нагнетательный трубопровод (не показан) с распределительным устройством, вютючающим патрубок 2 со съемной деталью 3, как это показано на фиг.1, 2, 3 и 5, или цельной с ним, как это показано на фиг.6 и 7. Патрубок 2 установлен с возможностью качания в п.риемном бункере (не показан) между выпускными отверстиями рабочих цилиндров 1 и впускным от- . верстием нагнетательного трубопровода (не показан ) и имеет на конце, обращенном к рабочпим- цилиндрам I , участок цилиндрической направляющей поверхности 4 и кольцевой выступ 5 в виде фланца. Распределительное устройство включает также износостойкое

. кольцо 6, установленное с зазором на направляющей цилиндрической поверхности 4 патрубка 2 (или съемной детали 3) и расположенное с возможностью осевого перемещения относительно патрубка 2 и взаимодействия с опорной плитой 7, закрепленной на торцах рабочих цилиндров 1 и имеющей отверстия 8, совмещенные с отверстиями рабочих цилиндров 1, и установленный между торцами износостойкого кольца 6 и кольцевого выступа 5 патрубка 2 и охватьтаюш 1й его цилиндрическую направляющую поверхность 4 упругий кольцевой элемент 9 из эластичного резиноподобного материала для поджиупругого кольцевого элемента 9 в его продольном направлении в несколько следующих друг за другом концентричных слоев (фиг.1-5), при этом каждый

30 слой армирующей проволоки 12 может быть выполнен в виде цилиндрической спирали или в виде последовательно установленных колец. На торцах упругого кольцевого элемента 9 выполнены

25 выступы 13 для уплотнения сопряжения в зоне контакта этого элемента соответственно с износостойким кольцом 6 и кольцевым выступом 5 патрубка 2 (фиг.4).

Кольцевой упругий элемент 9 может быть уплотнен по торцам эластичными кольцами 14 0-образного сечения (фиг.З), в этом случае кольца 14 размещаются в кольцевых канавках 15 и 16, вьтолненных соответственно в износостойком кольце 6 и кольцевом выступе 3 патрубка 2, при этом к кольцевому упругому элементу 9 по торцам в зоне расположения колец 14 привулканизируются стальные подкладные кольца 17 и 18.

Средство для ограничения радиальной деформации упругого кольцевого элемента 9 может быть вьтолнено в виде гильзы 19, полностью охватывающей упругий кольцевой элемент 9 и частично - наружную поверхность износостойкого кольца 6, при этом гнльза 19 может быть установлена с возмож45

50

55

ма износостойкого кольца 6 к опорной плите 7.

Износостойкое кольцо 7 имеет неизменный по высоте кольца внутренний

посадочный диаметр, соответствующий

диаметру цилиндрической направляющей поверхности 4 патрубка 2, а упругий элемент 9 установлен на патрубке 2

(или на его съемной детали 3) с образованием гарантированного зазора 10 между его внутренней поверхностью и цилиндрической направляющей поверхностью 4 патрубка 2,, сообщенного с

внутренней полостью патрубка 2 при помопщ зазора 1I между износостой КИМ кольцом 6 и патрубком 2, причем распределительное устройство снабжено средством для ограничения радита 9.

Средство для ограничения радиальной деформации упругого элемента 9 может быть выполнено в виде армирую

щей проволоки 12, размещенной в теле

упругого кольцевого элемента 9 в его продольном направлении в несколько следующих друг за другом концентричных слоев (фиг.1-5), при этом каждый

слой армирующей проволоки 12 может быть выполнен в виде цилиндрической спирали или в виде последовательно установленных колец. На торцах упругого кольцевого элемента 9 выполнены

выступы 13 для уплотнения сопряжения в зоне контакта этого элемента соответственно с износостойким кольцом 6 и кольцевым выступом 5 патрубка 2 (фиг.4).

Кольцевой упругий элемент 9 может быть уплотнен по торцам эластичными кольцами 14 0-образного сечения (фиг.З), в этом случае кольца 14 размещаются в кольцевых канавках 15 и 16, вьтолненных соответственно в износостойком кольце 6 и кольцевом выступе 3 патрубка 2, при этом к кольцевому упругому элементу 9 по торцам в зоне расположения колец 14 привулканизируются стальные подкладные кольца 17 и 18.

Средство для ограничения радиальной деформации упругого кольцевого элемента 9 может быть вьтолнено в виде гильзы 19, полностью охватывающей упругий кольцевой элемент 9 и частично - наружную поверхность износостойкого кольца 6, при этом гнльза 19 может быть установлена с возмож

ностью контакта с торцом кольцевого выступа. 5 патрубка 2 (фиг.7) или может быть выполнена за одно целое с кольцевым выстцпом 5 патрубка 2, (фиг.6).

При сборке распределительного устройства между торцом износостойкого кольца 6 и Торцом патрубка 2 или его съемной детали 3 образуется гарантированный кольцевой зазор 20, выходящий во внутреннюю полость 21 патрубка 2.

При работе насоса износостойкое кольцо 6 за счет упругих свойств кольцевого упругого элемента 9 поджимается к плоскости опорной плиты 7, при этом армирующая проволока 12 или гильза 19 (в зависимости от варианта исполнения распределительного узла) ограничивает радиальную деформацию упругого элемента 9, обеспечивая предпочтительную аксиальную его деформацию и тем самым герметичность сопряжения опорная плита 7 - износостойкое кольцо 6 (усилия в упругом элементе схематично показаны стрелками 22-24).

Давление перекачиваемой среды: из полости 21 патрубка 2 по зазорам 20 и 11 распространяется в зону гарантированного зазора 10, где воздействует на упругий кольцевой элемент 9. В силу упругих свойств материала кольцевого элемента 9 гидростатическое усилие от давления в гарантированном зазоре 10 уменьшается в радиальном направлении по сечению кольцевого элемента 9, как это схематично показано стрелками 25 на фиг.2, при этом результирующие усилия, обеспечивающие дополнительное поджатие износостойкого кольца 6 к опорной плите 7, совместно с усилиями 22 и 23 от предварительной деформации упругого элемента g ленный между торцами износостойкого 9, показаны стрелками 26 и 27. Одновременно происходит уменьшение уси- лия от гидростатического давления в кольцевом зазоре 20, что схематически показано стрелками 28, результи- gg рующая этих убьшающих в радиальном направлении сил показана стрелкой 29. На фиг.З схематично показано состояние, при котором по мере работы насоса кольцевой зазор 20 у входа из gg полости 21 патрубка 2 забит мелкими твердыми частицами, что приводит к падению давления в этом зазоре практически до нуля. Поскольку кольцевой

кольца и кольцевого выступа патрубка и охватывающий его цилиндрическую направляющую поверхность упругий кольцевой элемент из резиноподобного материала для поджима износостойкого кольца к опорной плите, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, износостойкое кольцо имеет неизменный по высоте кольца внутренний посадочный диаметр, соответствующий диаметру цилиндрической направляющей поверхности патрубка, а упругий элемент установлен на патрубке с образо

зазор I1 между цилиндрической направляющей поверхностью 4 патрубка 2 и износостойким кольцом 6 открыт, давление в зазоре 10 под упругим кольцевым элементом 9 падает и износостойкое кольцо 6 прижимается к опорной плите 7 только усилием 22, равным, как это указывалось, нагружающему усилию от предварительной деформации упругого кольцевого элемента 9, что однако обеспечивает герметич ность сопряжения износостойкое кольцо 6 - опорная плита 7.

Аналогично обеспечивается герметичность сопряжения износостойкое кольцо 6 - опорная плита 7 во всех вариантах исполнения распределительного узла насоса.

Формулаизобретения

1. Насос для перекачивания вязких материалов, содержащий два рабочих

цилиндра и нагнетательный трубопровод с распределительным устройством, включающим патрубок, установленный с возможностью качания в приемном бункере между вьтускными отверстиями

рабочих цилиндров и вьтускным отверстием нагнетательного трубопровода и имеющий на конце, обращенном к рабочим цилиндрам, участок цилиндрической направляющей поверхности и кольцевой выступ в виде фланца, износостойкое кбльцо, установленное с зазором на направляющей цилиндрической поверхности патрубка и расположенное с возможностью осевого перемещения

относительно патрубка и взаимодействия с опорной плитой, закрепленной на торцах рабочих цилиндров и имеющей отверстия, совмещенные с отверстиями рабочих цилиндров, и установленный между торцами износостойкого

кольца и кольцевого выступа патрубка и охватывающий его цилиндрическую направляющую поверхность упругий кольцевой элемент из резиноподобного материала для поджима износостойкого кольца к опорной плите, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, износостойкое кольцо имеет неизменный по высоте кольца внутренний посадочный диаметр, соответствующий диаметру цилиндрической направляющей поверхности патрубка, а упругий элемент установлен на патрубке с образованием гарантированного зазора между его внутренней поверхностью и цилиндрической направляющей поверхностью патрубка, сообщенного с внутренней полостью патрубка через зазор между износостойким кольцом и патрубком, причем распределительное устройство снабжено средством дпя ограничения радиальной деформации упругого элемента.

2.Насос ПОП.1, о тлич аю - щ и и с я тем, что средство для ограничения радиальной деформации упругого кольцевого элемента выполнено и.з армирующей проволоки, размещенной в теле упругого кольцевого элемента -в виде по меньшей мере двух ко1нцентрично расположенных слоев.

3.Насос по п.2, отличающийся тем, что каждый из слоев армирующей проволоки выполнен в виде цилиндрической спирали.

4.Насос по п.2, отличающий с я тем, что каждый из слоев

526

армирующей проволоки выполнен в виде последовательно установленных колец.

5.Насос по пп.1-4, отличаю- щ и и с я тем, что на торцах упругого кольцевого элемента вьтолнены выступы для уплотнения сопряжения в зо- . не контакта этого элемента соответственно с износостойким кольцом и кольцевым выступом патрубка.

6.Насос по п.I, отличающий с я тем, что средство для ограничения радиальной деформации упругого кольцевого элемента выполнено в

виде гильзы, полностью охватывающей упругий кольцевой элемент и частично - наружную поверхность износостойкого кольца.

7.Насос ПОП.6, отличаю- Щ и и с я тем, что гильза установлена с возможностью контакта с торцом кольцевого выступа патрубка.

8.Насос по п.6, отличающийся тем, что гильза вьтолнена

за одно целое с кольцевым выступом патрубка.

фиг.2

J

/5

4$

Ч Ч

п

W 9 12

Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность насоса. Износостойкое кольцо 6 имеет неизменный по высоте внутренний посадочный диаметр. Упругий элемент 9 установлен на патрубке 2 с образованием гарантированного зазора 20. Распределительное устр-во снабжено средствой для ограничения радиальной деформации элемента, которое м.б. выполнено либо в виде армирующей проволоки 12, либо в виде гильзы. Такое выполнение обеспечивает герметичность сопряжения опорная плита 7 - кольцо и уменьшение усилия от гидростатического давления в зазоре. 7 з.п. ф-лы, 7 ил. с ю СУ) 22 9 / 2 23 3 со со О5 о сы иг. /

Фиг. 5

Фиг 7

Редактор В.Данко

Составитель В.Чашкин Техред л. Сердюк ова

Заказ 4057/59Тираж 574Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор В.Бутяга