Одновинтовой насос Советский патент 1992 года по МПК F04C2/107 

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к средствам для перекачивания жидких продуктов и пластичных подвижных составов, а именно к одновинтовым насосам.

Известен одновинтовой насос, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, в которой свободно установлена резиновая обойма с замкнутыми полостями, образованными внутренней двухзаходной винтовой поверхностью и поверхностью однозаходного винта подачи, с фланцем, жестко закрепленным в корпусе.

Недостатком этого насоса является усадка и потеря упругих свойств резины обоймы из-за усталостной деструкции, происходящей в результате ударных нагрузок при конусообразном вращении винта подачи с пиковым увеличением давления в замкнутых полостях по длине обоймы. В месте закрепления резинового фланца вследствие осевой усадки возможен проворот обоймы совместно с винтом подачи, сопровождаемый потерей работоспособности.

Известен также одновинтовой насос, содержащий корпус с разрезом вдоль оси и охватывающий его стяжной хомут, расположенный в плоскости, перпендикулярной разрезу, а также размещенную в корпусе обрезиненную обойму с расположенным в ее внутренней полости винтом с числом заходов его винтовой поверхности на единицу меньшим, чем у обоймы, причем стяжной хомут снабжен симметрично расположенными цилиндрами с подпружиненными, пор- шнями. обеспечивающими большую упругую податливость корпуса, снижающую динамическую нагрузку на обрезиненную обойму, способствуя ее долговечности.

Однако в ряде конструкций винтовых насосов с литыми корпусами и сравнительно больших типоразмеров разрезы корпусов выполнить не представляется возможным, таким образом, проблема снижения ударных нагрузок, генерируемых винтом подачи и воспринимаемых обоймой, остается.

Известен одиновинтовой насос, выбранный в качестве прототипа, содержаний

(Л

корпус с торцевыми фланцами, образующими патрубки всасывания и нагнетания, жестко Скрепленную в корпусе резиновую обойму с внутренней двухзаходной винтовой поверхностью и размещенной с образо- ванием рабочих полостей винт подачи, имеющий однозаходную винтовую поверхность.

Жесткая связь металлического корпуса с упругой резиновой обоймой обеспечивается вулканизацией и приклейкой лейкона- том к резьбовой поверхности, что исключает возможность ее проворота совместно с винтом подачи. Однако под воздействием ударных нагрузок винта подачи, неравномерно вращающегося в упругой заделке, с одновременным пиковым повышением давления в замкнутых полостях насоса в момент раскрытия, превышающего давление в линии нагнетания, происходит интенсификация деструкции рез«мы с потерей упругих свойств, разгерметизация тор- цев, способствуя появлению течей, снижающих надежность насоса.

Целью изобретения является повышение надежности путем выравнивания давления в рабочих полостях.

Указанная цель достигается тем, что в одновинтовом насосе, содержащем корпус с торцевыми фланцами, образующими патрубки всасывания и нагнетания, жестко закрепленную в корпусе резиновую обойму с внутренней двухзаходной винтовой поверхностью и размещенный 8 ней с образованием рабочих полостей винт подачи, имеющий однозаходную винтову е поверхность, на вершинах винтовой поверхности обоймы со стороны фланцев выполнены дроссельные канавки, оси симметрии которых перпендикулярны оси обоймы, а расстояние от плоскости симметрии каждой канавки до соответствующего торца фланга равно половине шага однозаходного винта подачи.

Принципиальное отличие заявленного насоса от известных заключается в том, что каждая открывающаяся замкнутая полость, выходящая в патрубки всасывания и нагнетания, предварительно соединяется с ними посредством дроссельных канавок.

Наличие дроссельных канавок, связывающих замкнутые полости до их раскрытия с патрубками нагнетания и всасывания, уменьшает ударные нагрузки в насосе, генерируемые конусообразными колебаниями винта подачи, посредством предварительного выравнивания давлений, способствуя устранению интенсивной деструкции резины, ее усадки и течей, повышая надежность работы насоса, а со стороны магистрали всасывания улучшает

заполнение камер насоса жидкостью, уменьшая кавитацию и повышая его КПД.

На фиг.1 показан предлагаемый одновинтовой насос; на фиг,2 - сечение по двум

дроссельным канавкам на расстоянии полушага до соответствующих торцев фланцев; на фиг.З - положение выходного и входного сечений винта подачи на торцах фланцев и обоймы.

0 Одновинтовой насос содержит металлический корпус 1 с внутренней резьбовой поверхностью 2. в которую посредством вулканизации жестко установлена резиновая обойма 3 с внутренней двухзаходной

5 винтовой поверхностью, и размещенный в обойме с образованием рабочих полостей винт подачи 4, имеющий однозаходную винтовую поверхность. Замкнутые рабочие полости 5 переходят в открытые полости б.

0 Дроссельные канавки 7 диаметром D на вершинах винтовой поверхности обоймы 3 со стороны фланцев 8 и 9. Оси симметрии канавок 7 перпендикулярны оси обоймы 3, & расстояние от плоскости симметрии каж5 дои канавки 7 до соответствующего торца фланцев 8 и 9 равно половине шага однозаходного винта подачи 4. Расположение дроссельных канавок 7 с двух сторон резиновой обоймы 3 позволяет обеспечить уни0 версальность монтажа независимо от направления вращения винта подачи 4.

Фланцы 8 и 9, стянутые шпильками 10, образуют патрубки всасывания и нагнетания, переходящие в открытые полости 6

5 обоймы 3, их торцы герметизируются уплот- нительными кольцами 11.

Одновинтовой насос работает следующим образом.

При вращении однозаходного винта

0 подачи 4 жидкость поступает в патрубок всасывания фланца 8 и перекачивается в сторону патрубка нагнетания фланца 9. При этом жидкость полностью заполняет открывающуюся замкнутую полость 5, в которой

5 образуется йакуум благодаря предварительному ее соединение с открытой полостью всасывания 6 посредством дроссельной канавки 7, вследствие чего исключаются разрыв потока и возникновение кавитации с

0 улучшением заполнения камеры. Далее жидкость в замкнутой рабочей полости 5 перемещается в сторону патрубка нагнетания, находясь практически при давлении всасывания, обеспечиваемом достаточным

5 натягом сопряженных винтовых поверхностей обоймы 3 и винта подачи 4. В процессе раскрытия замкнутой полости 5 она предварительно соединяется с открытой полостью 6, выходящей в патрубок нагнетания, посредством второй дроссельной канавки 7,

обеспечивая также выравнивание давлений. Действительно, перед начальным перемещением от крайнего положения торца винта подачи 4, показанного на фиг.З, его сечение на расстоянии половины шага от горцев фланцев 8 и 9 занимает положение, показанное на фиг,2. В этом положении открытая полость 6 и закрытая полость 5 гидравлически соединяются дроссельной канавкой 7 и давления в них плавно вырав- ниваются. Предварительное выравнивание давлений в рабочих полостях уменьшает ударное воздействие на открывающиеся поверхности винта подачи, способствуя его равномерному вращению, уменьшению вибраций, устраняя тем самым усталостную деструкцию материал i обоймы и течи по торцевым уплотнениям, повышая надежность насоса.

Улучшение заполнения рабочих камер со стороны патрубка вс асывания и устранение кавитации способствуют потлшению КПД насоса.

Формула изобретения Одновинтовой насос, содержащий корпус с торцевыми фланцами, образующими патрубки всасывания и нагнетания, жестко закрепленную в корпусе резиновую обойму с внутренней двухзаходной винтовой поверхностью и размещенный в ней с образованием рабочих полостей винт подачи, имеющий однозаходную винтовую поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем выравнивания давления в рабочих полостях, на вершинах винтовой поверхности обоймы со стороны фланцев выполнены дроссельные канавки, оси симметрии которых перпендикулярны оси обоймы, а расстояние от плоскости симметрии каждой канавки до соответствующего торца фланца равно половине шага однозаходного винта подачи.

Использование: для перекачивания жидких продуктов и пластичных подвижных составов. Сущность изобретения: торцевые фланцы корпуса образуют патрубки всасывания и нагнетания. В корпусе жестко закреплена резиновая обойма с внутренней двухзаходной винтовой поверхностью. В обойме размещен с образованием рабочих полостей винт подачи, имеющий однозаход- ную винтовую поверхность, На вершинах винтовой поверхности обоймы со стороны фланцев выполнены дроссельные канавки, оси симметрии к-рых перпендикулярны оси обоймы, Расстояние от плоскости симметрии каждой канавки до соответствующего торца фланца равно половине шага винта. 3 ил.

Фие.1

Яиг.1

Фм.з