Жидкостно-кольцевой насос винтового типа - RU2341687C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к жидкостно-кольцевому винтовому насосу, содержащему корпус насоса с впуском и выпуском и вращающийся винтовой ротор, установленный внутри корпуса в соединении с валом, который является общим для ротора и узла привода в виде двигателя, предпочтительно электродвигателя, причем насос с корпусом насоса представляют собой удлинение двигателя с корпусом двигателя, в результате чего образован объединенный или единый узел.

Уровень техники

Жидкостно-кольцевые насосы описанного типа хорошо известны и включают в себя насос и узел привода, обычно электродвигатель, соединенные между собой с образованием единого узла. Такое решение позволяет упростить процесс производства и снизить его затратную часть, главным образом за счет уменьшения количества требуемых конструкционных компонентов. А именно, необходим лишь один вал и две опоры вала, по сравнению с традиционным решением, где насос и ротор изготавливают в виде двух независимых узлов, каждый из которых снабжен двумя подшипниками. Конструкционная длина насоса в случае единого узла значительно короче, поэтому насос требует меньше места для размещения и обладает большей эффективностью относительно своего размера.

Пример традиционного жидкостно-кольцевого винтового насоса с двигателем описан в европейском патенте ЕР 0454794, принадлежащем заявителю, в котором насос и двигатель имеют свои собственные валы и подшипники. В этом патенте также раскрыто интегрированное решение, в котором для насоса и двигателя используется общий вал. В последнем решении, использующем общий вал, предусмотрено уплотнение вала между насосом и двигателем, уплотняющее относительно корпуса двигателя в передней части корпуса. Недостатком известного решения является то, что утечки через уплотнение вала вызывают проникновение влаги в подшипник и далее в корпус двигателя, что в наихудшем случае приводит к поломке двигателя. Другой недостаток заключается в том, что конструкция уплотнения, как таковая, в также соединение между насосом и двигателем достаточно сложные и требует дополнительной работы при монтаже и обслуживании насоса.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает усовершенствованное уплотнение вала, которое устраняет или по меньшей мере существенно снижает проблему утечки в двигатель, которое существенно проще в сборке и обеспечивает существенно более короткую конструкционную длину узла насоса и двигателя.

Изобретение предлагает жидкостно-кольцевой винтовой насос, содержащий корпус насоса с впускной частью и выпускной частью и вращающийся винтовой ротор, установленный внутри корпуса и связанный с валом, который является общим для ротора и узла привода в виде двигателя, предпочтительно электродвигателя, причем насос с корпусом представляют собой удлинение двигателя с корпусом двигателя, в результате чего образован объединенный или единый узел.

Отличительными особенностями предложенного насоса является то, что предусмотрено уплотнение вала, расположенное полностью или частично в кольцевом пространстве внутри ротора, причем указанное уплотнение одним концом опирается на кольцевую часть винтового ротора, расположенную в кольцевом пространстве между ротором и валом, а другим концом плотно прилегает к выступающему внутрь элементу в области выпускной части насоса.

В предпочтительном варианте уплотнение вала образовано подпружиненным механическим уплотнительным элементом, который одной концевой стороной опирается на кольцевую часть в кольцевом пространстве, а другой концевой стороной через вращаемое изнашиваемое уплотнительное кольцо и соответствующее неподвижное изнашиваемое уплотнительное кольцо герметично уплотняет выступающий внутрь элемент в области выпускной части насоса.

Выступающий внутрь элемент предпочтительно выполнен в виде втулки, прикрепленной разъемным образом к выпускной части.

Выпускная часть предпочтительно выполнена из отдельно изготовленного элемента, один конец которого предназначен для прикрепления к двигателю, а второй конец образует напорную камеру насоса и прикреплен разъемным образом к корпусу ротора.

Краткое описание чертежей

Изобретение далее описывается со ссылками на чертежи, где на фиг.1 показан жидкостно-кольцевой винтовой насос согласно изобретению: А) - в вертикальном сечении, В) - на виде сверху;

на фиг.2 показано увеличенное сечение части насоса по фиг.1А в области вокруг ротора и уплотнения вала.

Осуществление изобретения

Фиг.1 представляет вариант насоса и двигателя согласно изобретению. Он включает узел привода в виде двигателя (2), предпочтительно электродвигателя, и узел насоса 20 в виде жидкостно-кольцевого винтового насоса с винтовым ротором 8, причем двигатель и насос соединены в единый узел. Узел насоса, как таковой, далее содержит впускную часть 3 с впуском (впускным соединением) 15, винтовой ротор 8, связанный своей передней частью с валом 7, который является общим валом для двигателя и насоса, корпус 9 и выпускную часть 11 или напорную камеру с выпуском (соединительным элементом) 19. Выпускная часть выполнена наподобие промежуточной детали между насосом 20 и двигателем 2, образующей соединение между двумя узлами, причем выпуск 19 соединен с корпусом двигателя 2 винтовым соединением при помощи винтов 14.

Основные части узла насоса 20, то есть впускная часть 3, корпус 9 и расположенная с другой стороны выпускная часть 11, удерживаются вместе в плотном соединении с промежуточным уплотнительным элементом (не показан) посредством винтов 13.

В представленном на чертежах примере насос 20 далее содержит размалывающее устройство 4 с резаком, предусмотренное на внешнем конце двигателя и вала 7 насоса во впускной части 3, которая в данном случае выполнена в виде корпуса, подходящего для размалывающего устройства 4. К впускной части 3 или корпусу размалывающего устройства далее прикреплена при помощи винтов 18 съемная концевая пластина 5, обеспечивающая легкий доступ внутрь корпуса размалывающего устройства для очистки этого устройства и окружающей его области. Режущие элементы размалывающего устройства 4 можно заменить при помощи винтов 16, 17.

Как показано на фиг.2, изобретение в сущности относится к обеспечению и конструкции уплотнения 22, 23 вала, установленного в кольцевом пространстве 24, которое выполнено машинной обработкой в роторе 8, между ротором и валом 7. Своим внутренним концом уплотнение прижимается, за счет подпружиненного механического уплотнительного элемента 22, к кольцевой части 25 в кольцевом пространстве 24, а своим другим концом через вращаемое изнашиваемое уплотнительное кольцо 23 и соответствующее неподвижное изнашиваемое уплотнительное кольцо 26 герметично уплотняет выступающий внутрь элемент в выпускной части 11. В варианте по фиг.2 выступающий внутрь элемент выполнен, вследствие монтажных и производственных причин, в виде втулки 21, которая соединена с выпускной частью 11. В этом решении образовано большое промежуточное пространство между выпускной частью 11 (втулкой 21) и корпусом двигателя, так что влага или жидкость в случае утечки через уплотнения 22, 23, 25, 26 может быть свободно отведена из насоса. Кроме того, конструкционная длина насоса уменьшена за счет расположения уплотнения в кольцевом пространстве ротора. По существу конструкционная длина узла двигателя и насоса сокращена на длину кольцевого пространства 24 ротора, в котором установлено уплотнение. В результате установки уплотнения внутри ротора он не подвергается воздействию протекающей через насос жидкости или газа, что снижает или устраняет коррозию ротора. Это в свою очередь обеспечивает возможность изготовления ротора из более дешевого материала, например, темно-серого чугуна, чем материал, используемый для изготовления других деталей и компонентов насоса. Дополнительно преимущество изобретения состоит в том, что насос изготовлен из меньшего количества компонентов, что в свою очередь упрощает его конструкцию и удешевляет процесс изготовления.

Несмотря на то, что описанный выше и проиллюстрированный на чертежах пример осуществления включает в себя размалывающее устройство, объект изобретения, охарактеризованный в формуле, не ограничивается вариантом насоса с размалывающим устройством, а охватывает также насос без такого устройства.

Реферат

Изобретение относится к жидкостно-кольцевому винтовому насосу. Жидкостно-кольцевой винтовой насос содержит корпус (9) насоса с впускной частью (3) и выпускной частью (11) и вращающийся винтовой ротор (8), установленный внутри корпуса. Ротор связан с валом (7), который является общим для ротора и узла привода в виде двигателя (2), предпочтительно электродвигателя, причем насос (20) с корпусом (9) представляют собой удлинение двигателя (2) с корпусом двигателя, в результате чего образован объединенный или единый узел. Предусмотрено уплотнение вала, расположенное полностью или частично в кольцевом пространстве внутри ротора (8), причем указанное уплотнение одним концом опирается на кольцевую часть винтового ротора, расположенную в кольцевом пространстве, между ротором и валом, а другим концом плотно примыкает к выступающему внутрь элементу в области выпускной части насоса. Изобретение обеспечивает усовершенствованное уплотнение вала, которое устраняет или, по меньшей мере, существенно снижает проблему утечки в двигатель, простоту сборки и более короткую конструкционную длину узла насоса и двигателя. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула