одновинтовой насос

Формула изобретения

1. Одновинтовой насос, содержащий ротор со статором, всасывающий и напорный патрубки, осевой канал, выполненный в роторе, отличающийся тем, что в торце ротора выполнена расточка, которая соединена каналом с полостью всасывающего патрубка, в расточку установлен предохранительный клапан, стакан которого уплотнен в расточке и содержит пружину с запорным устройством, установленную между уплотненным в стакане подвижным седлом и опорной втулкой, при этом седло ограничено от перемещения в осевом направлении, например, разрезным кольцом, а на срезе ротора установлен фиксатор стакана.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что в нем между фиксатором и стаканом размещена пружина с диском, в котором по резьбе установлен упор с контровочной гайкой и выполнены отверстия для прохода перекачиваемой среды, а стакан установлен с возможностью перемещения в осевом направлении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к винтовым машинам, в том числе к одновинтовым насосам с многозаходными винтовыми поверхностями пары ротор-статор внутреннего зацепления с разницей в числе зубьев, равной единице, и может быть использовано в различных областях техники, например, при перекачке масел, лаков, красок, строительных растворов, нефти, пластовых жидкостей.

Известен одновинтовой насос, в котором на напорной части установлен реверсивно-предохранительный клапан, выделенный в отдельный узел (см. Д.Ф. Балденко и др. "Винтовые насосы", М.: Машиностроение, 1982, стр.113, рис.69).

Известны конструкции предохранительных клапанов, ограничивающих величину давления в трубопроводе нагнетания (см. И.Я. Чиняев "Поршневые насосы". М.: Машиностроение, стр.146, рис.85), настраиваемые на давление, превышающее номинальное на 10-20%.

Известен одновинтовой насос реверсивный героторного типа, содержащий ротор в виде винта, статор, имеющий многозаходную винтовую поверхность, ведущий вал, соединенный с ротором, всасывающий и напорный патрубки (RU 2195581 С1, 27.12.2002, F 04 С 2/107).

Известна конструкция одновинтового агрегата, содержащего ротор, на котором на определенных участках направление винтовой поверхности выполнено в противоположных направлениях, ротор содержит осевой канал, внутри которого размещен дроссель с подпружиненным запорным устройством в виде шара для создания перепада давления. (SU 521399 А, 31.01.1977, F 04 С 5/00).

Указанный насос принят за прототип.

Недостатком известного насоса является недостаточная надежность, сложная конструкция.

Технической задачей является повышение надежности насоса, упрощение конструкции и его обслуживания, устранение вспомогательных магистралей.

Технический результат достигается тем, что в одновинтовом насосе, содержащем ротор со статором, всасывающий и напорный патрубки, осевой канал, выполненный в роторе, согласно изобретению в торце ротора выполнена расточка, которая соединена каналом с полостью всасывающего патрубка, в расточку установлен предохранительный клапан, стакан которого уплотнен в расточке и содержит пружину с запорным устройством, установленную между уплотненным в стакане подвижным седлом и опорной втулкой, при этом седло ограничено от перемещения в осевом направлении, например, разрезным кольцом, а на срезе ротора установлен фиксатор стакана.

Кроме того, в насосе между фиксатором и стаканом размещена пружина с диском, в котором по резьбе установлен упор с контровочной гайкой и выполнены отверстия для прохода перекачиваемой среды, а стакан установлен с возможностью перемещения в осевом направлении.

На фиг.1 представлен одновинтовой насос, ротор которого оснащен предохранительным клапаном.

На фиг.2 - выносной элемент I с изображением торца ротора.

На фиг.3 - вариант ротора с предохранительным клапаном для реверса.

На фиг.4 - ротор насоса с заглушкой.

Одновинтовой насос содержит ротор 1 в виде винта, статор 2, имеющий многозаходную винтовую поверхность, ведущий вал 3, кинематически через муфту 4 соединенный с ротором 1, всасывающий патрубок 5, напорный патрубок 6. В роторе 1 выполнена цилиндрическая расточка Д, которая соединяется каналом 7 с полостью всасывающего патрубка 5. В расточке Д установлен стакан 8 предохранительного клапана с уплотнением 9, внутри стакана 8 размещена пружина 10 с запорным устройством 11 и седлом 12. Седло 12 уплотнено шнуром 13 по внутреннему диаметру стакана 8 и ограничено от перемещения в стакане разрезным кольцом 14. Пружина 10 закрыта втулкой опорной 15. Конец стакана 8 упирается в фиксатор 16 ротора 1.

В расточке Д между стаканом 8 и фиксатором 16 может быть размещена пружина 17 с диском 18 с резьбой по центру, по которой может перемещаться упор 19. От произвольного смещения упор 19 зафиксирован контровочной гайкой 20. Диск 18 выполнен с перфорацией в виде нескольких отверстий d. Вместо стакана 8 в расточку Д ротора 1 может устанавливаться заглушка 21.

Одновинтовой насос работает следующим образом.

Ротор 1 получает вращение в статоре 2 от электродвигателя (на графических материалах не показан) через ведущий вал 3, муфту 4. Перемещая жидкость от всасывающего патрубка 5 к напорному патрубку 6, ротор 1 создает в магистрали за насосом избыточное давление, которое воздействует через запорное устройство 11, находящееся в седле 12, на пружину 10, предварительно сжатую и закрытую, например, втулкой опорной 15.

При рабочих давлениях в напорном патрубке 6 запорное устройство 11 сохраняет герметичность. В случае превышения давления на выходе из насоса (на 10-20% от номинального) запорное устройство 11 отжимается от седла 12, сжав пружину 10, и происходит перетекание жидкости из полости напорного патрубка 6 по каналу 7 в полость всасывающего патрубка 5, тем самым предохраняя насос от перегрузки.

В случае работы насоса в реверсе, что допускается конструкцией насоса, ротор 1 забирает жидкость из напорного патрубка 6, создавая в нем разрежение, и подает жидкость во всасывающий патрубок 5. Во всасывающем патрубке 5 создается избыточное давление, которое передается по каналу 7 к стакану 8 с уплотнением 9, воздействуя на запорное устройство 11. При этом происходит сжатие пружины 17. В диапазоне рабочих величин давления система, состоящая из запорного устройства 11, седла 12, стакана 8, как единый поршень перемещается в сторону упора 19.

В случае превышения давления происходит уменьшение зазора S между запорным устройством 11 и торцом упора 19 до касания запорным устройством 11 упора 19 с образованием между запорным устройством 11 и седлом 12 кольцевой щели, что приводит к перетеканию перекачиваемой жидкости из всасывающего патрубка 5 по каналу 7 в полость напорного патрубка 6, тем самым давление в магистрали за насосом уменьшается.

В заводских условиях одновинтовой насос проходит испытания с установленным статором 2, который может быть изготовлен из различных материалов (мягкая резина для пищевых продуктов, полиуретан, твердая резина для химических агрессивных сред). Каждый статор 2 в паре с ротором 1 развивает при одной подаче разные давления на выходе.

Испытания насоса с ротором 1 проводят с заглушкой 21, которая является технологическим приспособлением.

Стакан 8 в сборе с деталями настраивают на срабатывание путем предварительного обжатия пружины 10 втулкой опорной 15, что позволяет использовать корпус 8 для установки в ротор 1 для ограничения максимального давления с разными пределами.

Так же автономно отрабатывается срабатывание предохранительного клапана при реверсивной работе насоса.

При перемещении упора 19 в резьбовом отверстии диска 18 изменяют зазор S между запорным устройством 11 и торцом упора 19 в технологической расточке приспособления. Выбранное положение упора 19 контрят гайкой 20.

Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения повышается надежность насоса, упрощается его обслуживание, исключается установка предохранительных клапанов со вспомогательными отводящими магистралями.