Пластинчатый насос

 

Изобретение относится к гидромашиностроению , в частности к роторным насосам, и может применяться в различных областях народного хозяйства. С целью повышения надежности и долговечности в насосе, содержащем корпус 1, ротор 2 с радиальными пазами 3, в которых установлены прямоугольные пластины 4, на торцовых поверхностях ротора 2 в осевом сечении выше ступицы выполнены скосы, расположенные под острым углом относительно плоскости торцовых крышек. Начало скосов расположено на окружности, равной глубине паза 3, образуя увеличенные торцовые зазоры 3 на наружном диаметре ротора 2 и минимальные на окружности. 2 ил,, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 С 2/344

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (л)

Ql

0 р (00 (21) 4717030/29 (22) 10,07,89 (46) 23,05.92. Бюл. М 19 (71) Госуда рст вен н ый научно-исследовательский институт по химмотологии (72) Б.Г.Смолянский, Е,И.Волков, В,Д,Щербин, В.Г.Евтюхов, А.Э.Эйнман и Т.Ф.Сидорова (53) 621.662 (088.8) (56) Каталог фирмы "Alfons Haar", 1780, 2.86, 1983, с. 1, (54) ПЛАСТИНЧАТЫЙ НАСОС (57) Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к роторным насосам, ... Ж „„1735608 А1 и может применяться в различных областях народного хозяйства. С целью повышения надежности и долговечности в насосе, содержащем корпус 1, ротор 2 с радиальными пазами 3, в которых установлены прямоугольные пластины 4, на торцовых поверхностях ротора 2 в осевом сечении выше ступицы выполнены скосы, расположенные под острым углом относительно плоскости торцовых крышек. Начало скосов расположено на окружности, равной глубине паза 3, образуя увеличенные торцовые зазоры 3 на наружном диаметре ротора 2 и минимальные на окружности. 2 ил., 1 табл;

1735608

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к роторным насосам, и может применяться в различных отраслях народного хозяйства в качестве .подвижных и стационарных насосных агрегатов для перекачивания жидкостей при выполнении сливоналивных операций.

Известны роторные.пластинчатые насосы для перекачивания различных жидкостей, например насосы фирм "Вlackmer" (США) и "Corker" (США), основными элементами которых являются корпус, ротор с радиальными пазами с установленными в них пластинами.

Недостатками известных роторных пластинчатых насосов являются малые боковые зазоры между неподвижными и вращающимися элементами насоса. Боковой зазор между крышками корпуса и ротора с лопастями должен быть не более 0,02 — 0,025 мм.

Наиболее близким к изобретению является роторный пластинчатый насос фирмы

"Alfons Нааг" (ФРГ), например марки FPCC

80 — 700, имеющий корпус с окнами всасывания и нагнетания, торцовыми крышками, во внутренней полости которого установлен ротор с подшипниковыми опорами, торцовыми уплотнениями, Пластины насоса размещены в радиальных пазах ротора с возможностью перемещения, имеют прямоугольную форму, а их боковые поверхности несколько утоплены в ротор(ширина ротора насоса FPCC-80 — 700 составляет 157,9 мм, ширина пластины 157,6 мм). Это объясняется тем, что ротор и пластины выполнены из разных материалов, имеющих различные коэффициенты теплового расширения, Недостатком известного насоса (F P CC-80 — 700) является повышенный износ боковых поверхностей корпуса и ротора, особенно при перекачивании жидкостей с механическими загрязнениями размером, равным или более величины зазора (суммарный зазор на обе стороны ротора составляет 0,05 мм).

В известном насосе ротор с пластинами образуют боковые (торцовые) зазоры равной величины.

С целью повышения эффективности работы во всех существующих конструкциях пластинчатых насосов величина этих зазоров выбирается как можно меньшей, что приводит к невозможности использования этих насосов для перекачки жидкостей, содержащих механические примеси, а также вызывает повышение требования к жесткости валов, выбору. подшипников и затрудняет изготовление и сборку, При работе даже небольшой прогиб вала, осевая и радиальная "игра" подшипников вызывают перекосы ротора, в результате которых торцовые зазоры на наружном диаметре ротора уменьшаются, часто до недопустимо малых величин, Уменьшение зазора во время враще5 ния вала с ротором приводит к задирам смежных с ротором плоскостей корпуса (торцовых крышек) и даже к заклиниванию ротора. Все это снижает его надежность.

Для работы насосов с жидкостями, со10 держащими механические примеси, необходимо стабилизировать величину зазора или создавать насосы с увеличенными зазорами. В гидромашиностроении известны различные способы решения этой задачи. В

15 ряде случаев в местах касания ротора со стенками корпуса (торцовых крышек) устанавливают специальные кольца трения из износостойких материалов. Для стабилизации зазоров повышают требования к точно20 сти изготовления вала, ротора, корпуса насоса, применяют высокоточные подшипники. Однако все эти мероприятия усложняют конструкцию насосов и не дают положительных результатов. Увеличение

25 торцовых зазоров снижает эффективность работы насоса, Целью изобретения является повышение надежности и долговечности работы насоса, 30 Указанная цель достигается тем; что в пластинчатом насосе, содержащем размещенный с зазором в корпусе с торцовыми крышками ротор с радиальными пазами, в которых установлены прямоугольные пла35 стины, на торцовых поверхностях ротора выполнены скосы, расположенные под острым углом а, при этом начало скосов расположено на окружности, равной глубине паза.

40 В пластинчатом насосе получают увеличенный торцовый зазор между торцовыми крышками и ротором на наружном диаметре ротора и оставлении без изменения зазора (д м ) на уровне ступицы ротора (от внут45 реннего диаметра пазов для пластин до вала насоса) и плоскости торцовых крышек, На фиг. 1 представлена схема пластинчатого насоса; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1.

50 Пластинчатый насос состоит из корпуса

1, ротора 2 с радиальными пазами 3, в кото-. рые установлены прямоугольные пластины

4, на торцовых поверхностях ротора 2 в осевом сечении выше ступицы 6 выполнены

55 скосы, расположенные под острым углом а относительно плоскости 5 торцовых крышек 7, начало скосов расположено на окружности dn, равной глубине паза 3, образуя увеличенные торцовые зазоры 3 на

1735608

55 наружном диаметре ротора 2 (Dz) и минимальные на окружности d<.

Для пояснения работы насоса введены следующие условные обозначения; Dz — наружный диаметр ротора пластинчатого насоса, мм; б — внутренний диаметр пазов для пластин, устанавливаемых в роторе, мм; а — острый угол скоса торцовой поверхности ротора относительно плоскости торцовых крышек, град;. д м кс — максимальный боковой (торцовый) зазор по наружному диаметру ротора между торцовыми поверхностями ротора и плоскостями торцовых крышек, мм; д — минимальный боковой (торцовйй) зазор между торцовыми поверхностями ротора (пластин) и плоскостями торцовых крышек, мм, В пластинчатом насосе торцовые поверхности ротора насоса выполнены наклонными под углом а, позволяющие получить по наружному диаметру ротора увеличенный зазор между торцовыми поверхностями и плоскостями торцовых крышек, оставляя минимальным значение торцовых зазоров по торцовой поверхности ротора ниже внутреннего диаметра пазов для пластин, а также по всей поверхности пластин, т,е. повышается надежность и долговечность работы насоса (его ротора) без снижения эффективности (КПД) насоса, оставления без изменения торцовых зазоров между боковыми поверхностями пластин и торцовыми плоскостями крышек.

Насос работает следующим образом.

На режиме перекачки частицы механических примесей под воздействием центробежных сил отбрасываются к периферии — к наружному диаметру ротора 2. В известных насосах, имеющих небольшие прямоугольной формы зазоры, механические примеси вызывают повышенный износ торцовых поверхностей ротора 2 и торцовых крышек 7 и даже эаклинивание ротора 2, В предлагаемом насосе, имеющем в осевом сечении ротор,на торцовых поверхностях скосы и торцовые зазоры, увеличивающиеся к периферии насоса, износа нет, Учитывая, что пластины, перемещающиеся в пазах ротора, остались без изменения прямоугольной формы и имеют небольшие торцовые зазоры со стенками

5 корпуса, принятые для пластинчатых насосов, гидравлические параметры насоса с предлагаемым устройством практически не ухудшаются.

Испытание проводят на макетном об10 разце пластинчатого насоса ЗТ-5М при перекачивании загрязненных нефтепродуктов с содержанием механических примесей (Si02) в количестве 0,2 крупностью (0,2—

0,3) мм. При этом определяют оптимальную

15 величину угла наклона а.

Зависимость КПД насоса А37-5М с серийным и предлагаемым роторами приведена в таблице.

Как видно из таблицы, увеличение боко20 вого (торцового) зазора по наружному диаметру ротора между торцовой поверхностью ротора и торцовыми крышками в 20 — 30 раз при a= 89 — 88,5, оставляя без изменения минимальный зазор на уров25 не внутреннего диаметра пазов для пластин, (ступицы ротора), при неизменном (минимальном) значении торцового зазора по высоте пластин, позволяет повысить более чем в 3 — 4 раза долговечность (ресурс

30 работы) насоса без снижения гидравлических показателей насоса.

Формула изобретения

35 Пластинчатый насос, содержащий корпус с окнами всасывания и нагнетания и торцовыми крышками, во внутренней полости которого установлен ротор с радиальными пазами и размещенными в них

40 прямоугольными пластинами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности насоса, на торцовых поверхностях ротора выполнены скосы, расположенные под острым углом к

45 плоскости торцовых крышек, при этом начало скосов расположено на окружности, равной глубине паза.

1735608

П р и м е ч а н и е, Серийный насос имеет износ как торцовых поверхностей ротора, крышек и пластин, так и износ пластин,сопрягаемых с поверхностью статора, В насосе со скосами торцовых поверхностей ротора на торцовых поверхностях крышек и ротора отдельные риски.

Составитель В. Седов

Техред М,Моргентал

Корректор Т. Палий

Редактор Н. Рогулич

Заказ 1805 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101