Грунтовой насос Советский патент 1982 года по МПК F04D7/04 E02F3/90 

1

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использов.ано для перекачивания жидкостей с повьш1енным содержанием механических примесей, например, пульпы.

Известен грунтовый насос, содержащий корпус с бронедисками и штуцером для подвода уплотняющей жидкости, размещенное в корпусе рабочее колесо со входной горловиной и уплотнительное кольцо, взаимодействующее одной своей торцовой поверхностью с торцом горловины рабочего колеса П.

Однако известный насос не обеспечивает надежной работы из-за попадания механических примесей в щелевые зазоры и износа колеса и бронедо)сков.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является грунтовый насос, содержащий корпус с бронедисками и штуцером для подвода уплотняющей жидкости, размещенные в корпусе ра- . бочее колесо с входной горловиной,

установочную втулку с кольцевой проточкой, подвижное в осевом направлении уплртнительное кольцо со сквозными аксиальными каналами, взаимодейст вующее одной своей торцовой поверхностью с торцом горловины рабочего колеса, имеющее на другой торцовой поверхности кольцевую выемку и снабженное приводным гидроцилиндром с поршнем, подключенным к штуцера для под10вода уплотняющей жидкости 2.

Недостатками известной конструкции являются ее сложность и низкая : надежность.

Цель изобретения - упрощение кон15 .струкции и повышение надежности работы насоса.

Поставленная цель достигается ген, что уплотнительное кольцо размещено 20 в кольцевой проточке втул1 1, уплотнено в ней и служит поршнем гидроци-линдра.

Кроме Yoro, аксиальные каналы положены концентричными рядами со оме. щением относительно друг друга седних рядах. Взаимодействующие торцовые поверхности горловины рабочего колеса и уплотнительного кольца могут быть выпоянены коническими с образующей конуса в виде прямой, эвольвенты или циклоиды. Наконец, уплотнительное кольцо может быть снабжено подвижными эластичными уплотнениями, имеющими форму то ра и установленными с возможностью качения в кольцевой проточке. На фиг. 1 изображен грунтовый насос, продольный разрез; на фиг. 2 узел I на фиг, 1; на фиг. 3 - то же, второй вариант выполнения;,на фиг, 4 уплотнительиое коль.цо. Грунтовый насос содержит корпус 1 с бронедисками 2 и штуцером 3 для подвода уплотняющей жидкости, размещенные в корпусе 1 рабочее колесо 4 с входной горловиной 5, установочную втулку 6 с кольцевой проточкой 7, пов осевом направлении уплотнидвижноетельное кольцо 8 со сквозными аксиальными каналами 9, взаимодействующее одной своей торцовой поверхностью 10 с торцом 11 горловины 5 рабочего колеса (, имеющее на другой торцовой поверхности 12 кольцевую выемйу 13 и снабженное приводным гидроцилиндром с поршнем, подключенным к штуцеру 3 для подвода уплотняющей жидкости, посредством отверстий 14, причем уплотнительное кольцо 8 размещено в кольцевой проточке 7 втулки 6, уплотнено в ней и служит поршнем 15 гидроцилиндра. Аксиальные каналы 9 расположены концентричными ряДами со смещением относмтельно друг друга в соседних ря дах (йиг. t). Взаимодействующие поверхность 10 и торец П соответственно горловины 5 рабочего колеса 4 и уплотнительного кольца 8 могут быть выполнены кони)ес кими с образующей конуса в виде прямой, эвольвенты или циклоиды (фиг, 3) Уплотнительное кольцо 8 может быть подвижными эластичными уплотнениями 16, имеющими форму тора и установленными с возможностью качения в кольцевой проточке 7. Насос работает следующим образом. Жидкость с механическими примесями поступает в насос и рабочим колесом 4 :подается потребителю. Не содержащая примесей уплотняющая жидкость через |Штуцер 3 поступает в кольцевую проточку 7 установочной втулки 6, выполняющую функции приводного гидроцилиндра. Через отверстия 14 уплотняющая жидкость попадает в кольцевую выемку 1 3 и по аксиальным каналам 9 подается в зону контакта поверхности 10 и торца 11, смачивая их. Для выравнивания давления жидкрсти в зоне контакта аксиальные каналы 9 расположены концентричными рядами со смещением относительно друг друга в соседних рядах. Этим обеспечивается непрерывное смачивание всей площади зоны контакта, поддержание постоянного расхода уплотняющей жидкости и оптимального зазора между взаимодействующими, поверхностью 10 и торцом 11. Давление уплотняющей жидкости в кольцевой проточке 7 действует на тор-, цовую поверхность 12 уплотнительного кольца 8,прижимая его к торцу 11 горловины 5 колеса 4. Таким образом, обеспечивается постоянное поджатие уплотнительного кольца 8 к горловине 5 независимо от степени износа контактирующих поверхностей. Усилие, поджатия регулируется давлением уплотняющей жидкости в кольцевой проточке 7. Выполнение взаимодействующих поверхности 10 и торца 11 горловины 5 и кольца 8 коническими позволяет более равномерно распределить износ по радиусу с учетом разницы окружных скоростей и исключить возможность проникновения частиц механических примесей в зону контакта. При этом образующая конической поверхности может представлять собой лрямую,эвольвенту или циклоиду (фиг.З),. Надежное уплотнение кольца 8 в кольцевой проточке 7 достигается посредством подвижных эластичных уплотнений 16, имеющих форму тора. При осевом перемещении кольца 8 уплотнения 16 перекатываются по боковым поверхностям проточки 7 и кольца 8, за счет чего снижается сила трения между ними и уменьшается расход уплотняющей жидкости. Для обеспечения одинакового ресурса работы колеса и уплотнительного кольца 8 длины этих элементов могут выбираться исходя из следующего условия: где В,,, If- длина соответственно уплотнительного кольца и горловины 3 колеса t; Кг К м скорость износа материа ла соответственно горло вины 5 и кольца 8 при их взаимном контакте. В указанную формулу может быть при необходи чости введен коэффициент запаса. Формула изобретения 1. Грунтовый насос, содержащий корпус с бронедисками и штуцером для подвода уплотняющей жидкости, размещенные в корпусе рабочее колесо с входной горловиной, установочную ату ку с. кольцевой проточкой, подвижное в осевом направлении уплотнительное кольцо со сквозными аксиальными кана лами, взаимодействующее одной своей торцовой поверхностью с торцом горловины рабочего колеса, имеющее на другой торцовой поверхности кольцевую выемку и снабженное приводным гидроцилиндром с поршнем, подключенным к штуцеру для подвода уплотняющей жидкости, отличающий с тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, уплотнительное кольцо размещено в кольцевой проточке втулки, уплотнено в ней и служит поршнем гидро1 илиндра. 2.Насос по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что аксиальные каналы расположены концентричными ря- . дами со смещением относительно друг друга в соседних рядах. 3.Насос по п. t, о т ли ч а ющ и и с я тем, что взаимодействующие торцовые .поверхности горловины рабочего колеса и уплотйительного кольца : выполнены коническими с образующей JKOHyca в виде прямой; эвольвенты или |ЦИКЛОИДЫ. Л. Насос , 1, о т л и ч а юiit и и с я тем, -что уплотнительное кольцо снабжено подвижными эластич|ными уплотнениями, имеющими форму то|ра и установленными с возможностью л- , качения в кольцевой проточке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шкундин Б.М. Землесосные снаряды. М., Энергия, 1968, с. 106, рис. 8-26. 2.Авторское свидетельство СССР № 6t3038, кл. Е 02 F 3/90, 1972. :

fff. J

Фi/г. 4