Ротационный многокамерный насос Советский патент 1937 года по МПК F04C2/63 

Изобретение относится к ротационным многокамерным насосам с двумя или более рабочими барабанами, один из коих, снабженный скользящей в пазу другого лопастью, эксцентрично расположен по отношению ко второму центрально расположенному и вращающемуся вокруг неподвижного полого вала, служащего для отвода рабочей жидкости.

В основу действия предлагаемого насоса положен известный уже принцип бироторного насоса. Бироторные насосы, применяемые для перекачки различных жидкостей, в силу особенностей своей конструкции, являются машинами тихоходными. Поэтому для работы этими машинами от обычных машин двигателей (электродвигатели, двигатели внутреннего горения) необходима редукция числа оборотов, обычно, например, в виде цилиндрической зубчатой передачи.

При использовании принципа бироторных насосов для целей трансформации мощности системы они могут, таким образом, служить лишь для целей понижения числа оборотов.

При этом величина трансформируемых мощностей здесь лимитируется конструктивными особенностями зубчатых передач.

В случае же необходимости использовать принцип бироторных насосов для целей трансформации мощности, имеющей своей задачей повышение чис.1а оборотов системы, как например, в ветро-электрических станциях с гидравлической передачей,где мощность медленно вращающегося ветрового колеса должна быть преобразована в относительно быстрое вращение турбогенератора, то конструкция их с зубчатыми редукторами уже неприменима.

В предлагаемом ротационном многокамерном насосе регулирование мощности его производится путем включения или выключения отдельных рабочих камер посредством цилиндрических золотников. Последние при своем осевом перемещении перекрывают то или иное число входных окон внещнего рабочего барабана насоса.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез ротационного многокамерного насоса; фиг. 2 - вид сбоку его с частичным разрезом; фиг. 3 - поперечный разрез наружного барабана; фиг. 4 - поперечиый разрез рабочей камеры; фиг. 5- вид ее сбоку; фиг. 6-разрез внутреннего барабана ротора; фиг. 7 - вид межкамерного диска с торца; фиг. 8 - поперечный разрез его; фиг. 9 - вид регулирующего устройства сбоку; фиг. 10 - вид его спереди; фиг. 11-поперечный разрез его; фиг. 12 - последовательные положения роторов рабочей камеры во время работы насоса.

Зубчатый редуктор в предлагаемом насосе заменен третьим барабаномротором 5, передающим рабочим барабанам отдельных камер насоса вращение непосредственно от главного вала машины двигателя, например, ветроколеса.

Статором насоса является полый вал 9, одним своим концом закрепленный в кронштейне 12, а другим, при посредстве пальца 20, входящий в выточку в торце главного вала J и на него, таким образом, опирающийся.

Ротор насоса состоит из отдельных барабанов - рабочих камер, которых в предлагаемой конструкции взято двенадцать, а может быть бильще или меньще, соединенных при посредстве дисков или наружных щек 2 и болтов 5 (фиг. 3) в одну общую систему, и наружного барабана-ротора 5, представляющего собой цилиндр, соединенный жестко с главным ведущим валом при посредстве щеки 2. Барабан-ротор 3 на внутренней образующей своей поверхности имеет выступы - зубцы 21, входящие в соответственные впадины межкамерных дисков 29 барабанов рабочих камер и сообщающие последним вращение от главного вала /. Каждый барабан камеры состоит в основном, как известно, из двух роторов, из которых наружный 6 является ведущим и, получая сам вращение от ротора 3, передает его внутреннему ротору 6 при посредстве ведущей лопасти 7. Наружный ротор 6 рабочих камер, зажатый между щеками 2 и 2, вращается, таким образом, вокруг оси CD, проходящей через центр главного вала, в то время как внутренний ротор 8, надетый на полый вал 9, вращается

вокруг его оси АВ, параллельной первой оси. Таким образом, при вра1цении системы, внутренний ротор, благодаря эксцентриситету, перекатывается по внутренней повеохности цилиндра наружного ротора, вытесняя при этом заключенный в пространство между обоими роторами объем масла через отверстия 23, а затем 22 во внутреннюю полость статора (полый вал), где масло находится уже под давлением и, далее, в трубопровод и турбину.

Работа насоса происходит по схеме, показанной на фиг. 12.

У выхода // из полости статора в трубопровод устанавливается предохранительный клапан.

Масло подводится к насосу по следующему пути - полость ведущего вала /, отверстия в щеке 2, пространство между третьим ротором и роторами отдельных рабочих камер, отверстие 19 наружного ротора, отверстие 23 внутреннего ротора и отверстие 22 во внутреннюю полость статора.

В целях регулирования мощности насоса предусмотрена возможность его работы как на полную мощность, так и на две трети или одну треть ее, для чего соответственно выключаются с каждого конца насоса по четыре рабочих камеры. Достигается это двумя аналогичного устройства цилиндрическими золотниками, устанавливаемыми у обоих горцев насоса. Каждое устройство состоит из четырех электродвигателей 2S, электрически увязанных в одну систему, связанных каждый с винтовой передачей /5 и действующих через посредство тяг М с роликами 15 (фиг. 10) на кольца 16, вращающиеся вместе с роторами. Кольца эти, закрепленные на тя1ах, ведущих к лопаткам-- цилиндрическим золотникам 17, при своем передвижении вправо и влево, закрывают и открывают золотниками 17 впускные отверстия 19 роторов отдельных камер. Элементы роторов отдельных камер, как можно видеть из схемы на фиг. 1 и 3, собраны таким образом, что впускные отверстия 19 расположены равномерно по всей окружности через 30°, благодаря чему достигается постоянство давления масла, подаваемого к турбине. Предмет изобретения. Ротационный многокамерный насос с двумя или более рабочими барабанами, один из коих, снабженный лопастью, скользящей в пазу другого, эксцентрично расположен по отношению ко второму центрально расположенному и вращающемуся вокруг неподвижного полого вала, служащего для отвода рабочей жидкости. Отличающийся тем, что для регулирования мощности насоса путем включения отдельных его рабочих камер применены цилиндрические золотники, предназначенные для перекрытия при своем осевом перемещении того или иного числа входных окон внешнего рабочего барабана насоса.