Одновинтовой насос с системой автоматического регулирования и способ регулирования - RU2017130347A

1. Одновинтовой насос с рабочей парой (10), содержащей ротор с винтом и статор (3) с внутренней винтовой поверхностью, причем статор (3) имеет опорный элемент (5) и эластомерную обойму (4), которая по меньшей мере на отдельных участках окружена по всей окружности опорным элементом (5), отличающийся тем, что рабочая пара (10) снабжена регулировочным механизмом (12), который предназначен для регулировки статора (3) и связан по меньшей мере с одним датчиком (35), предназначенным для определения действительных рабочих параметров рабочей пары (10) и/или одновинтового насоса, через устройство (32) управления, обеспечивающее приведение в действие регулировочного механизма (12) с учетом действительных рабочих параметров, определяемых посредством по меньшей мере одного датчика (35).

2. Одновинтовой насос по п. 1, в котором регулировочный механизм (12) содержит два регулировочных элемента (13, 14), расположенных на рабочей паре (10) с возможностью изменения расстояния между ними, причем регулировочные элементы (13, 14) регулировочного механизма (12) механически связаны и/или соединены со статором (3) таким образом, что изменение относительного расстояния между двумя регулировочными элементами (13, 14) приводит к изменению поперечного сечения и длины эластомерной обоймы (4) статора.

3. Одновинтовой насос по п. 2, в котором один, первый, регулировочный элемент (13) расположен на рабочей паре (10) неподвижно, а другой, второй, регулировочный элемент (14) расположен на рабочей паре (10) подвижно.

4. Одновинтовой насос по п. 3, в котором второй, подвижный, регулировочный элемент (14) для изменения расстояния от него до первого, неподвижного, регулировочного элемента (13) расположен с возможностью его перемещения исполнительным органом, приводимым в действие устройством (32) управления.

5. Одновинтовой насос по одному из предыдущих пунктов, в котором на одновинтовом насосе установлен по меньшей мере один первый датчик (36), и/или на эластомерной обойме (4) статора (3) установлен по меньшей мере один второй датчик (37), и/или на регулировочном механизме (12) установлен по меньшей мере один третий датчик (38).

6. Одновинтовой насос по п. 5, в котором первый датчик (36) выполнен для измерения давления, частоты вращения, температуры и/или объемного расхода одновинтового насоса, и/или второй датчик (37) выполнен для измерения предварительного натяга и/или сил реакции эластомерного материала эластомерной обоймы (4), и/или третий датчик (38) выполнен для измерения положения второго, подвижного, регулировочного элемента (14) и/или для измерения расстояния между первым, неподвижным, регулировочным элементом (13) и вторым, подвижным, регулировочным элементом (14).

7. Способ коррекции рабочего состояния одновинтового насоса с рабочей парой (10), содержащей ротор и статор (3), имеющий эластомерную обойму (4) и опорный элемент (5), и снабженной регулировочным механизмом (12) для регулировки статора (3), характеризующийся тем, что

а) выясняют фактическое рабочее состояние одновинтового насоса, определяя при помощи соответствующего датчика по меньшей мере один действительный физический рабочий параметр, относящийся к одновинтовому насосу, и/или по меньшей мере один действительный физический рабочий параметр, относящийся к эластомерной обойме (4), и/или по меньшей мере один действительный физический рабочий параметр, относящийся к регулировочному механизму (12);

б) сравнивают по меньшей мере один действительный рабочий параметр с известными заданными рабочими параметрами;

в) при выявлении расхождения между измеренными действительными рабочими параметрами и заданными рабочими параметрами приводят в действие регулировочный механизм (12) для регулировки статора (3),

г) причем установление нового рабочего состояния контролируют путем проверки по меньшей мере одного действительного физического рабочего параметра.

8. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что при выявлении расхождения между измеренными действительными рабочими параметрами и заданными рабочими параметрами вычисляют путь (n) перемещения регулировочного механизма (12) и для достижения идеальной рабочей точки (ИРТ) статора (3) приводят в действие регулировочный механизм (12) соответственно вычисленному пути (n) его перемещения.

9. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что при выявлении расхождения между измеренными действительными рабочими параметрами и заданными рабочими параметрами рабочее состояние корректируют путем его приведения к идеальной рабочей точке (ИРТ) посредством последовательного приближения.

10. Способ по п. 9, характеризующийся тем, что регулировочный механизм (12) переводят в по меньшей мере существенно сведенное положение с повышенным предварительным натягом в рабочей паре (10), а затем путем контролируемого разведения регулировочного механизма (12) устанавливают идеальную рабочую точку (ИРТ), в которой одновинтовой насос имеет наилучший коэффициент полезного действия.

11. Способ по одному из пп. 7-10, характеризующийся тем, что спустя заданное время (Δt2) после перемещения регулировочного механизма (12) снова определяют действительные рабочие параметры одновинтового насоса и сравнивают их с заданными рабочими параметрами.

12. Способ по п. 11, характеризующийся тем, что при сохраняющемся расхождении между действительными рабочими параметрами и заданными рабочими параметрами регулировочный механизм (12) снова приводят в действие.

13. Способ по п. 11, характеризующийся тем, что при достаточном уменьшении расхождения между действительными рабочими параметрами и заданными рабочими параметрами установившееся рабочее состояние одновинтового насоса снова проверяют спустя заданное время (Δt3).

14. Способ по одному из п.п. 7-11, характеризующийся тем, что при отсутствии расхождения между действительными рабочими параметрами и заданными рабочими параметрами спустя заданное время (Δt1) снова выполняют определение действительных рабочих параметров одновинтового насоса и их сравнение с заданными рабочими параметрами.

15. Способ по одному из п.п. 7-14, характеризующийся тем, что при помощи соответствующих датчиков определяют давление, частоту вращения, температуру и/или объемный расход одновинтового насоса, и/или определяют предварительный натяг между ротором и статором (3), и/или определяют силы реакции эластомерного материала эластомерной обоймы (4), и/или определяют положение по меньшей мере одного регулировочного элемента (13, 14) регулировочного механизма (12), и/или измеряют расстояние между двумя регулировочными элементами (13, 14) регулировочного механизма (12).

16. Способ по одному из п.п. 7-15, характеризующийся тем, что регулировочный механизм (12) перемещают, увеличивая или уменьшая расстояние между двумя его регулировочными элементами (13, 14), причем за счет изменения расстояния между двумя регулировочными элементами (13, 14) изменяют поперечное сечение и длину связанной эластомерной обоймы (4) рабочей пары (10).

17. Способ по одному из п.п. 7-16, характеризующийся тем, что при выявлении расхождения регулировочный механизм приводят в действие только тогда, когда найденное расхождение находится за пределами установленного интервала допуска.