Устройство очистки высокого давления, содержащее узел насосного агрегата - RU2572037C2
Код документа: RU2572037C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к устройству очистки высокого давления, также называемому моечным аппаратом высокого давления, содержащему по меньшей мере один узел насосного агрегата (моторно-насосный узел) с двигателем и насосным агрегатом и всасывающий трубопровод.
В публикации DE 3115698 С1 описан узел насосного агрегата для подобного устройства. Для защиты двигателя предусмотрен окружающий в форме оболочки его ротор и статор кожух двигателя, посредством которого может также отводиться тепло двигателя. Для охлаждения кожуха двигателя расположенная перед насосным агрегатом часть всасывающего трубопровода для чистящей жидкости образует канал охлаждения. В DE 3115698 С1 предлагается выполнять канал охлаждения в виде кольцевого зазора в кожухе двигателя, полностью окружая двигатель. В качестве альтернативы, может быть предусмотрено образование канала охлаждения в виде встроенной в кожух двигателя, спиральной трубы.
Помимо этого, в уровне техники узлов насосов с электродвигателем известна реализация канала охлаждения посредством бачка охлаждения, через который протекает засосанная чистящая жидкость и в который погружается кожух двигателя.
В случае с чистящей жидкостью речь обычно идет о воде, к которой для повышения эффективности очистки может добавляться чистящее химическое вещество. При определенных обстоятельствах чистящая жидкость является настолько оказывающей разрушающее воздействие, что она у обычных узлах насосов с электродвигателем вследствие коррозии стенок и, прежде всего, кожуха электродвигателя проникает в его внутреннюю часть и, вследствие этого подвергается опасности электрическая безопасность узла насосного агрегата.
Ближайшим к изобретению по технической сущности является решение по публикации GB 2099232 А, в которой раскрыто устройство очистки высокого давления, содержащее по меньшей мере один узел насосного агрегата с двигателем и насосным агрегатом и всасывающий трубопровод, подключенный к насосному агрегату со стороны всасывания и имеющий соединительный элемент для подключения питающего шланга с целью подачи в устройство очистки высокого давления чистящей жидкости, которая отдается устройством очистки высокого давления под давлением, создаваемым узлом насосного агрегата, через соединительный элемент, предназначенный для подключения шланга высокого давления и сообщающийся с выходным отверстием для давления насосного агрегата, причем узел насосного агрегата имеет окружающий двигатель кожух двигателя и окружающий кожух двигателя в качестве части всасывающего трубопровода канал охлаждения, выполненный с возможностью прохождения через него чистящей жидкости для отвода тепла и предназначенный для использования подаваемой насосным агрегатом чистящей жидкости для охлаждения двигателя.
Задача данного изобретения состоит в создании устройства очистки высокого давления, электрическая безопасность которого по сравнению с обычным устройством очистки высокого давления повышена.
Эта задача решена в охарактеризованном выше устройстве очистки высокого давления решена посредством того, что узел насосного агрегата содержит по меньшей мере один теплопроводный разделительный элемент, посредством которого канал охлаждения находится на расстоянии от кожуха двигателя.
Предлагаемое в изобретении решение позволяет предусмотреть промежуточное пространство между кожухом двигателя и каналом охлаждения. Промежуточное пространство перекрывается по меньшей мере одним разделительным элементом, который создает радиальный зазор относительно двигателя между каналом охлаждения и кожухом двигателя. Если канал охлаждения подвергается воздействию коррозии под воздействием чистящей жидкости, чистящая жидкость может поступать в промежуточное пространство между кожухом двигателя и каналом охлаждения. Однако двигатель за счет не подвергающегося коррозии кожуха двигателя остается защищенным от накапливающейся в промежуточном пространстве чистящей жидкости, так что электрическая безопасность узла насосного агрегата по сравнению с обычными узлами насосов с электродвигателем повышается. Тем не менее, может быть обеспечено охлаждение двигателя. Поскольку по меньшей мере один разделительный элемент является теплопроводным, отходящее тепло двигателя от кожуха двигателя может отводиться целенаправленно в чистящую жидкость в канале охлаждения. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении электрической безопасности узла насосного агрегата с жидкостным охлаждением, которое при этом остается эффективным благодаря теплопроводности разделительных элементов
Благоприятным является, если образованное между кожухом двигателя и каналом охлаждения, перекрытое по меньшей мере одним разделительным элементом промежуточное пространство заполнено газом. С одной стороны, незначительная теплопроводность газа, прежде всего воздуха, позволяет отводить отходящее тепло двигателя целенаправленно по меньшей мере через один разделительный элемент от кожуха двигателя к каналу охлаждения. С другой стороны, высокая сжимаемость газа позволяет то, что в промежуточном пространстве может размещаться сравнительно большое количество выходящей из канала охлаждения чистящей жидкости.
Преимуществом является то, что по меньшей мере один разделительный элемент выполнен цельно с кожухом двигателя и/или по меньшей мере один разделительный элемент выполнен цельно с обращенной к кожуху двигателя внутренней стенкой канала охлаждения. Это позволяет осуществить конструктивно простое изготовление узла насосов с электродвигателями. В данном случае, «кожух двигателя» может относиться к существенной, окружающей двигатель части кожуха двигателя. Например, кожух электродвигателя содержит окружающую двигатель оболочку кожуха, которая изготовлена цельно по меньшей мере с одним разделительным элементом. Особо предпочтительно, кожух двигателя, по меньшей мере один разделительный элемент и, по меньшей мере, внутренняя стенка канала охлаждения образованы цельными. «Внутренняя стенка» означает в данном случае обращенную к двигателю стенку канала охлаждения в радиальном, относительно двигателя, направлении.
Благоприятным оказалось, когда по меньшей мере один разделительный элемент с кожухом двигателя и/или когда по меньшей мере один разделительный элемент с внутренней стенкой канала охлаждения изготовлены из алюминия или алюминиевого сплава. Применение алюминия или алюминиевого сплава придает кожуху двигателя, по меньшей мере одному разделительному элементу и/или внутренней стенке охлаждающего канала особенно высокую теплопроводность. Это делает возможным надежный и направленный отвод тепла в чистящую жидкость.
Предпочтительным для недорого и простого с технической точки зрения изготовления узла насосного агрегата оказалось, когда по меньшей мере один разделительный элемент с кожухом двигателя и/или с внутренней стенкой канала охлаждения изготовлен в виде отлитой под давлением детали, прежде всего отлитой под давлением алюминиевой детали. Особо предпочтительно в случае с кожухом электродвигателя, по меньшей мере одним разделительном элементе и внутренней стенкой, речь идет о цельной отлитой под давлением алюминиевой детали.
В иного рода предпочтительной форме осуществления узла насосного агрегата согласно изобретению по меньшей мере один разделительный элемент с кожухом двигателя и/или с внутренней стенкой канала охлаждения изготовлен в виде полученной способом непрерывного профильного прессования детали, прежде всего в виде полученной способом непрерывного профильного прессования алюминиевой детали. Даже сложные структуры по меньшей мере одного разделительного элемента могут экономично изготавливаться крупными сериями.
Может быть предусмотрено, что обращенная к кожуху двигателя внутренняя стенка канала охлаждения может надеваться с натягом по меньшей мере на один разделительный элемент. В качестве напрессовываемой части, выполненной, например, из алюминия или алюминиевого сплава, можно конструктивно простым и одновременно надежным способом соединить внутреннюю стенку по меньшей мере с одним зазорным элементом.
В одной форме осуществления узла насосного агрегата согласно изобретению канал охлаждения предусмотрен в виде трубопровода, который посредством по меньшей мере одного разделительного элемента, в известной степени, «приподнят» относительно кожуха электродвигателя.
В иного рода предпочтительной форме осуществления узла насосного агрегата благоприятным является, когда обращенная к кожуху двигателя внутренняя стенка канала охлаждения выполнена в виде окружающей этот кожух двигателя внутренней оболочки, которая с внешней стороны обтекается чистящей жидкостью. Это делает возможным не только конструктивно простую форму узла насоса с двигателем, но и надежную теплоотдачу в чистящую жидкость. С этой целью чистящая жидкость может плоскостно обтекать внешнюю рабочую поверхность внутренней оболочки. Внутренняя оболочка может, например, изготавливаться цельно по меньшей мере с одним стопорным элементом или надеваться с натягом на разделительный элемент.
Предпочтительно, канал охлаждения на обращенной от кожуха двигателя стороне содержит окружающую внутреннюю оболочку внешнюю стенку в форме внешней оболочки. Внешняя оболочка ограничивает канал охлаждения с внешней стороны, так что между ним и внутренней оболочкой образована щель, через которую может протекать чистящая жидкость. Применение внутренней оболочки позволяет осуществить недорогое и простое изготовление узла насосного агрегата. Например, внешняя оболочка может быть надета на внутреннюю оболочку и соединяться с ней, например, посредством соединения болтами. Прежде всего, в сочетании с цельной формой внутренней оболочки, кожуха двигателя и по меньшей мере одного разделительного элемента можно, тем самым, достичь конструктивно особо простой формы осуществления.
Предпочтительным образом, внешняя оболочка, внутренняя оболочка и кожух двигателя ориентированы соосно друг к другу по отношению к валу двигателя.
Может быть предусмотрено, что две находящиеся соосно на расстоянии друг от друга, расположенные с внешней стороны на внутренней оболочке стенки ограничивают канал охлаждения в осевом направлении относительно вала двигателя. Стенки ограничивают канал охлаждения в осевом направлении, то есть с торцевой стороны, и, предпочтительно, выполнены в виде окружающих кольцеобразно внутреннюю оболочку ребер. Предпочтительно, стенки могут быть выполнены цельно с внутренней оболочкой. Также может быть предусмотрена цельная конструкция с внешней оболочкой. Кроме того, может быть предусмотрено, что в стенки интегрированы уплотнительные элементы для уплотнения между внутренней оболочкой и внешней оболочкой.
Благоприятным образом, в одной стенке канала охлаждения образовано впускное отверстие для чистящей жидкости и выпускное отверстие для чистящей жидкости, через которые чистящая жидкость может поступать в канал охлаждения или же выходить из канала охлаждения. В данном случае речь необязательно идет о «точно одной стенке», так что впускное отверстие и выпускное отверстие могут быть образованы в различных стенках канала охлаждения.
Дополнительно к выпускному отверстию в одной стенке канала охлаждения может быть образовано разгрузочное отверстие, посредством которого канал охлаждения переходит в отводящий трубопровод, посредством которого он подключен к стороне всасывания насосного агрегата, причем поперечное сечение разгрузочного отверстия, предпочтительно, меньше, чем поперечное сечение выпускного отверстия. Если узел насосного агрегата останавливается на определенное время зимой, оставшаяся в канале охлаждения чистящая жидкость должна быть откачана из канала охлаждения с помощью подключенного насосного агрегата, не подключая узел насосного агрегата к питающему шлангу, чтобы предотвратить повреждения, которые могут быть вызваны замерзающей чистящей жидкостью в канале охлаждения. При этом разгрузочное отверстие оказывает содействие, так что в канале охлаждения остается только такое количество чистящей жидкости, что даже при морозе не происходит повреждения узла насосного агрегата. Благоприятным образом, разгрузочное отверстие для этой цели расположено под выпускным отверстием, по отношению к рабочему положению узла насосного агрегата. При нормальном режиме работы узла насосного агрегата текущая чистящая жидкость выходит из канала охлаждения почти полностью через выпускное отверстие, поперечное сечение которого значительно больше, чем поперечное сечение разгрузочного отверстия, через которое отводится чистящая жидкость.
Предпочтительным оказалось, когда впускное отверстие и/или выпускное отверстие для чистящей жидкости образованы во внутренней оболочке. Благодаря этому можно достичь компактного выполнения узла насосного агрегата. Специально при изготовлении внутренней оболочки с помощью вышеупомянутого способа литья под давлением можно конструктивно просто изготовить впускное отверстие и выпускное отверстие. Разгрузочное отверстие также может быть образовано во внутренней оболочке.
В иного рода предпочтительной форме осуществления узла насосного агрегата может быть предусмотрено, что впускное отверстие и/или выпускное отверстие образовано на одной из вышеупомянутых торцевых стенок канала охлаждения, например в одном из окружающих внутреннюю оболочку с внешней стороны ребер. То же самое применимо для разгрузочного отверстия.
Предпочтительно, если в промежуточном пространстве между внутренней оболочкой и кожухом двигателя расположен подводящий трубопровод, который посредством впускного отверстия переходит в канал охлаждения и/или в промежуточном пространстве между внутренней оболочкой и кожухом двигателя расположен отводящий трубопровод, который посредством выпускного отверстия переходит в канал охлаждения. Всасывающий трубопровод может в известной степени содержать по меньшей мере три участка, а именно подводящий трубопровод, канал охлаждения и отводящий трубопровод, от которого подводящий трубопровод и отводящий трубопровод, предпочтительно, проходят между кожухом двигателя и внутренней оболочкой. Это делает возможным особо компактное выполнение узла насосного агрегата, у которого снаружи на внешней оболочке не требуется места для подводящего трубопровода и/или отводящего трубопровода.
Является благоприятным, если стенки подводящего трубопровода и/или отводящего трубопровода, по меньшей мере, частично выполнены цельно с внутренней оболочкой для обеспечения конструктивно простой формы осуществления узла насосного агрегата. Например, подводящий трубопровод и/или отводящий трубопровод изготовлены посредством вышеупомянутого способа литья под давлением или способом непрерывного профильного прессования вместе с внутренней оболочкой.
Помимо этого, наиболее компактное выполнение узла насосного агрегата обеспечивается за счет того, что подводящий трубопровод и отводящий трубопровод выходят из промежуточного пространства на обращенной к насосному агрегату стороне. Таким образом, подключение отводящего трубопровода к стороне всасывания насосного агрегата можно осуществить с помощью соединительного трубопровода небольшой длины. Подводящий трубопровод выходит из промежуточного пространства в направлении насосного агрегата, что делает возможным подключение подводящего трубопровода к сети водоснабжения на конце узла насоса с имеющем насосный агрегат электродвигателем. Если на том же конце узла насосного агрегата расположен выход давления, пользователь может подключить подключенный к сети водоснабжения подводящий шланг и шланг высокого давления за одну технологическую операцию и в том же положении устройства очистки высокого давления. На практике это оказалось предпочтительным для манипуляций с устройством очистки высокого давления.
Предпочтительно, узел насосного агрегата имеет по меньшей мере одну расположенную в канале охлаждения, прежде всего с внешней стороны на внутренней оболочке, перегородку, на обращенных друг от друга сторонах которой, по отношению к протекающей через канал охлаждения чистящей жидкости, расположены впускное отверстие и выпускное отверстие. Вдоль по меньшей мере одной перегородки течение чистящей жидкости может направляться, например, заданным образом от впускного отверстия к выпускному отверстию. Прежде всего, перегородка может обходить внутреннюю оболочку, так что поступающая через впускное отверстие в канал охлаждения чистящая жидкость может обтекать внутреннюю оболочку, до того как она выйдет через выпускное отверстие из канала охлаждения. По меньшей мере одна перегородка позволяет обеспечивать то, что чистящая жидкость, не протекая непосредственно от впускного отверстия к выпускному отверстию, по возможности долго контактирует с внутренней оболочкой для эффективного отвода тепла двигателя.
В конструктивно простой форме осуществления по меньшей мере одна перегородка, предпочтительным образом, образована цельно с внутренней оболочкой, например с помощью вышеупомянутого способа литья под давлением или способа непрерывного профильного прессования.
Преимуществом является, если по меньшей мере одна перегородка винтообразным образом окружает внутреннюю оболочку и, предпочтительно, обегает вокруг нее по меньшей мере один раз. За счет этого чистящая жидкость направляется по меньшей мере два раза спиралеообразно вокруг внутренней оболочки и становится возможным надежный отвод тепла.
В направлении потока чистящей жидкости от разгрузочного отверстия к выпускному отверстию в канале охлаждения, прежде всего с внешней стороны на внутренней оболочке, могут быть расположены элементы управления потоком, чтобы достичь извилистого или в форме меандра потока чистящей жидкости и, тем самым, эффективного отвода тепла. Предпочтительно, элементы управления потоком являются ребрами, образованными цельно с внутренней оболочкой. Элементы управления потоком проходят, например, в каждом случае попеременно от первой стенки канала охлаждения в направлении противолежащей второй стенки, не соединяясь с ней, так что чистящая жидкость может течь в форме извилистой линии в канале охлаждения. Прежде всего, ребра проходят в осевом направлении, попеременно от одной из вышеупомянутых ограничительных стенок канала охлаждения и в направлении по окружности находятся, предпочтительно, примерно на одинаковом расстоянии друг от друга.
Предпочтительным образом, по меньшей мере один разделительный элемент выполнен в виде радиального ребра, то есть в виде расположенного с внешней стороны на кожухе двигателя ребра, которое простирается относительно вала двигателя в радиальном направлении от кожуха двигателя. На практике оказалось, что благодаря по меньшей мере одному ребру при конструктивно простой форме осуществления может достигаться прочное конструктивное выполнение узла насосного агрегата. Одновременно делается возможным надежный отвод тепла от кожуха двигателя в канал охлаждения.
Предпочтительно, по меньшей мере один разделительный элемент выполнен простирающимся в осевом направлении относительно вала двигателя, то есть проходит с внешней стороны на кожухе двигателя параллельно валу двигателя. Это делает возможным конструктивно простое изготовление по меньшей мере одного разделительного элемента, прежде всего с помощью способа литья под давлением или способом непрерывного профильного прессования. Предпочтительным образом, по меньшей мере один разделительный элемент простирается по существу по всей длине двигателя, так что узлу насосного агрегата может быть придано прочное конструктивное выполнение. Кроме того, отвод тепла от кожуха двигателя в канал охлаждения.
На практике оказалось предпочтительным, если по меньшей мере один разделительный элемент выполнен расширяющимся в направлении кожуха двигателя и/или в направлении канала охлаждения. Со стороны промежуточного пространства по меньшей мере один обращенный к кожуху двигателя разделительный элемент образует в известной степени «основание» для обеспечения направленного потока тепла в направлении разделительного элемента. Соответствующим образом по меньшей мере один разделительный элемент может расширяться в виде капителя от промежуточного пространства на стороне канала охлаждения, так что тепло может отдаваться как можно более плоскостно в канал охлаждения и, прежде всего, во внутреннюю оболочку. На практике для отвода тепла достаточным оказалось, если примерно по центру между кожухом двигателя и каналом охлаждения имеется сужение в форме сужения поперечного сечения по меньшей мере одного разделительного элемента для изготовления узла насосного агрегата с наибольшей экономией материала и уменьшением веса.
Особо предпочтительным оказалось, когда узел насосного агрегата содержит несколько разделительных элементов. На практике оказалось, что благодаря этому может достигаться улучшенный отвод тепла при конструктивно простом изготовлении узла насосного агрегата.
Несколько разделительных элементов выполнено, предпочтительно, идентичными или по существу идентичными.
Для прочного конструктивного выполнения узла насосного агрегата и равномерного отвода тепла от кожуха двигателя преимуществом является, если разделительные элементы в направлении по окружности двигателя находятся на равномерном расстоянии друг от друга, то есть по два соседних разделительных элемента имеют одинаковый зазор друг от друга. В этой форме осуществления разделительные элементы, особо предпочтительно, выполнены в виде радиально простирающихся, проходящих в осевом направлении и параллельных друг другу ребер.
В предпочтительной форме осуществления узла насосного агрегата на практике оказалось благоприятным, если узел насосного агрегата содержит примерно от 10 примерно до 20, предпочтительно примерно от 14 примерно до 18, разделительных элементов, причем узел прежде всего может содержать 16 разделительных элементов. Если разделительные элементы находятся на равномерном расстоянии друг от друга в направлении по окружности, соседние разделительные элементы вследствие этого имеют угловое расстояние примерно от 18° примерно до 36°, предпочтительно примерно от 20° примерно до 26°, и особо предпочтительно примерно 22,5°. На практике это оказалось хорошо подходящим для прочного конструктивного выполнения узла насосного агрегата, а также одновременно для эффективного отвода тепла в канал охлаждения.
Последующее описание предпочтительных форм осуществления изобретения вместе с чертежом служит для более подробного объяснения изобретения. Показано на:
Фиг. 1: изображение в перспективе предпочтительной формы выполнения устройства очистки высокого давления согласно изобретению, содержащего изображенную на фиг. 2-4 форму осуществления узла насосного агрегата согласно изобретению;
Фиг. 2: вид в перспективе узла насоса с электродвигателя согласно изобретению устройства очистки высокого давления согласно фиг. 1 в частичном разрезе;
Фиг. 3: вид в продольном разрезе узла насосного агрегата согласно фиг. 2 в частичном разрезе;
Фиг. 4: упрощенный вид в поперечном разрезе узла насосного агрегата вдоль линии 4-4 на фиг. 3;
Фиг. 5: схематично, вид сверху на разрезанную и положенную плоско оболочку канала охлаждения узла насосного агрегата согласно фиг. 2;
Фиг. 6: схематично, вид в поперечном разрезе согласно фиг. 4 при варианте узла насосного агрегата согласно фиг. 2;
Фиг. 7: схематично вид сверху на разрезанную и положенную плоско оболочку канала охлаждения узла другого варианта насосного агрегата, и
Фиг. 8: упрощенный вид в поперечном разрезе (изображен частично) другого варианта узла насосного агрегата согласно изобретению.
На фиг. 1 на виде в перспективе показана предпочтительная форма выполнения устройства очистки высокого давления, в целом обозначенного ссылочным обозначением 10. Устройство 10 очистки высокого давления, также называемое ниже чистящим устройством 10 высокого давления, имеет форму выполнения узла насосного агрегата согласно изобретению, изображенную на фиг.2-4 и в целом обозначенную ссылочным обозначением 12.
С помощью соединительного элемента 14 к чистящему устройству 10 высокого давления может подключаться не изображенный на чертеже, подключаемый к сети водоснабжения питающий шланг для подачи на него такой чистящей жидкости, как, прежде всего, вода. Чистящая жидкость при использовании узла 12 насосного агрегата находиться под давлением и отдаваться от чистящего устройства 10 высокого давления через подключенный к следующем соединительному элементу 16 шланг 18 высокого давления. К шлангу 18 высокого давления подключено распылительное копье 20 для распыления находящейся под давлением чистящей жидкости.
Узел 12 насосного агрегата содержит двигатель 22, который выполнен в виде электродвигателя и изображен на чертеже только схематично. Двигатель 22 сам по себе известен и содержит кольцеобразный статор 24, который окружает ротор 26 с валом 28 двигателя. Вал 28 двигателя задает ось 30 двигателя.
Двигатель 22 помещен в ориентированным соосно оси 30 двигателя кожухе 32 двигателя, к которому с торцевой стороны с помощью фланца прикреплен узел 12 насосного агрегата. Насосный агрегат 34 представляет собой сам по себе известный, приводимый в действие валом 28 двигателя аксиально-поршневой насос с насосным блоком 36, прикрепленным с помощью фланца к кожуху 32 двигателя. На обращенной от двигателя 22 стороне насосный агрегат 34 имеет головку 38 насоса.
К головке 38 насоса со стороны всасывания подключен всасывающий трубопровод 40, который со стороны конца имеет соединительный элемент 14 для питающего шланга. Среди прочего, всасывающий трубопровод 40 содержит канал 42 охлаждения, который окружает кожух 32 двигателя и который ниже будет описан более подробно. Подлежащая подаче на нее давления чистящая жидкость может всасываться через всасывающий трубопровод 40 в насосную головку 38, в которой на нее будет оказано давление, и через находящееся в гидравлическом соединении с соединительным элементом 16 выходное отверстие 44 для давления она будет отдаваться от насосного агрегата 34.
Кожух 32 двигателя в качестве существенного элемента для заключения в кожух и для защиты двигателя 22 имеет оболочку 46 кожуха, окружающую двигатель в направлении по окружности оси 30 двигателя, которая простирается по существу по всей длине двигателя 22. В радиальном направлении, относительно оси 30 двигателя, на расстоянии от оболочки 46 кожуха находится несколько разделительных элементов 48, которые удерживают на расстоянии канал 42 охлаждения по отношению к оболочке 46 кожуха. Канал 42 охлаждения посредством разделительных элементов 48 в определенной степени „приподняты″ по отношению к оболочке 46 кожуха. С этой целью разделительные элементы 48 воздействуют на обращенной к кожуху 32 двигателя внутренней стенке 50 канала 42 охлаждения.
Стенка 50 также выполнена в виде оболочки и ориентирована относительно оси 30 двигателя соосно оболочке 46 кожуха, так что она образует внутреннюю оболочку 52 канала 42 охлаждения, кольцеобразно окружающую оболочку 46 кожуха. Таким образом, разделительные элементы 48 образуют перемычки 54, которые соединяют между собой оболочку 46 кожуха и внутреннюю оболочку 52 в радиальном направлении.
Перемычки 54 выполнены соответственно в виде проходящих на оболочке 46 кожуха в осевом направлении и выступающих от оболочки 46 кожуха в радиальном направлении ребер 56. В направлении по окружности оси 30 двигателя они находятся на равномерном расстоянии друг от друга. Поэтому между двумя соседними ребрами 56 имеется одинаковое угловое расстояние. Поскольку всего предусмотрено 16 ребер 56, угловое расстояние между соседними ребрами 56 составляет 22,5°.
Ребра 56 разделяют в остальном кольцеобразное промежуточное пространство 58 между оболочкой 46 кожуха и внутренней оболочкой 52 на шестнадцать областей промежуточного пространства, причем между каждыми двумя ребрами 56 образована область 60 промежуточного пространства. Только рядом с соединительным элементом насосного агрегата 34 на кожухе 32 двигателя переходят некоторые области промежуточного пространства друг в друга, причем ограничивающие их ребра 56 простирается не полностью до насосного агрегата 34 (фиг.2). Промежуточное пространство 58 и, тем самым, также области 60 промежуточного пространства заполнены газом, прежде всего воздухом.
В проходящем перпендикулярно оси 30 двигателя ребра 56 поперечном сечении имеют примерно форму гантели. В направлении оболочки 46 кожуха и в направлении внутренней оболочки 52 ребра 56 расширяются в каждом случае на области 62 основания или же в области 64 капителя (фиг.4). Примерно по центру между оболочкой 46 кожуха и внутренней оболочкой 52 поперечное сечение ребер 56 является наименьшим.
Вышеописанные признаки ребер 56 являются действительными за исключением ребра 66, изображенного крайним справа на фиг.4. Ребро 66 переходит примерно по центру между оболочкой 46 кожуха и внутренней оболочкой 52 на ответвлении 68 в стенку 70 отводящего трубопровода 72 для чистящей жидкости из канала 42 охлаждения. Тем самым, отводящий трубопровод 72 прикреплен к нему радиально непосредственно внутри внутренней оболочки 52, причем внутренняя оболочка 52 образует внешнюю стенку отводящего трубопровода. Кроме того, разъясненные выше признаки ребер 56 действительны для соседнего непосредственно выше с ребром 66 на фиг.4 ребра 74 лишь ограниченно. Ребро 74 переходит на не изображенном на чертеже ответвлении в стенку 75 подающего трубопровода 76 для чистящей жидкости в канал 42 охлаждения. Подающий трубопровод 76 на фиг.4 ввиду осевого положения разреза не виден, он изображен только на фиг.2. Тем самым также подающий трубопровод 76 проходит радиально непосредственно внутри внутренней оболочки 52, которая образует внешнюю стенку подающего трубопровода 76.
Отводящий трубопровод 72 и подающий трубопровод 76 оба выходят из промежуточного пространства 58 на обращенной к насосному агрегату 34 стороне. Со стороны конца к подающему трубопроводу подключен L-образный питающий трубопровод 78 всасывающего трубопровода 40, который на своем свободном конце имеет соединительный элемент 14 для питающего шланга. К отводящему трубопроводу 72 со стороны конца подключен соединительный трубопровод 80 всасывающего трубопровода 40, который соединяет отводящий трубопровод 72 со стороной всасывания насосной головки 38.
Через образованное во внутренней оболочки 52 впускное отверстие 82 подающий трубопровод 76 оканчивается в канале 42 охлаждения. Соответствующим образом, отводящий трубопровод 72 через выпускное отверстие 84, образованное во внутренней оболочке 52 оканчивается в канале 42 охлаждения. Впускное отверстие 82 и выпускное отверстие 84 находятся на расстоянии друг от друга в осевом направлении оси 30 двигателя, причем впускное отверстие 82 расположено ближе к насосному агрегату 37, чем выпускное отверстие 84. В направлении по окружности оси 30 двигателя впускное отверстие 82 и выпускное отверстие 84 также расположены на расстоянии друг от друга. Их угловое расстояние составляет примерно угловое расстояние ребра 66 и ребра 74 друг от друга, которые переходят в стенки 70 или же 75 отводящий трубопровод 72 и подающего трубопровода 76.
Отводящий трубопровод 72 через видимое частично на фиг.2 разгрузочное отверстие 86 окачивается в канале 42 охлаждения. Поперечное сечение разгрузочного отверстия 86 по существу меньше, чем поперечное сечение выпускного отверстия 84 и составляет примерно от одной десятой до одной пятидесятой от нее, прежде всего от одной двадцатой до одной тридцатой. При нормальном режиме работы узла 12 насосного агрегата через разгрузочное отверстие 86 почти не выходит чистящая жидкость из канала 42 охлаждения в отводящий трубопровод 72. Это можно объяснить скоростью потока чистящей жидкости в сочетании со сравнительно малой площадью поперечного сечения выпускного отверстия 84.
В противоположность этому, разгрузочное отверстие 86 является полезным, если узел 12 насоса электродвигателя должен быть опорожнен при выводе из эксплуатации зимой от чистящей жидкости в канале 42 охлаждения. Для этой цели обычным является включение узла 12 насосного агрегата на короткое время без подключения питающего шланга к соединительному элементу 14, так что чистящая жидкость может отсасываться из канала 42 охлаждения. В этом случае, в котором чистящая жидкость по существу находиться неподвижно в канале 42 охлаждения, площадь поперечного сечения разгрузочного отверстия 86 рассчитана достаточного большого размера, что через него канал 42 охлаждения может освобождаться от чистящей жидкости. Это особенно хорошо осуществимо, если, как в случае устройства 10 очистки высокого давления, на обращенной к насосному агрегату 34 стороне внутренней оболочки 52 расположено разгрузочное отверстие 86, то есть у устройства 10 очистки высокого давления на обращенной к его нижней стороне, относительно показанного на фиг.1 рабочего положения, стороне. Благодаря этому через разгрузочное отверстие 86 может отсасываться чистящая жидкость из канала 42 охлаждения даже тогда, когда уровень жидкости в канале 42 охлаждения упал ниже края выпускного отверстия 84. За счет этого на практике можно достичь опорожнения канала 42 охлаждения от чистящей жидкости примерно до 90%.
Это является достаточным, чтобы предохранить узел 12 насоса с электродвигателей от вызванных замерзающей чистящей жидкостью в канале 42 охлаждения повреждений.
Помимо стенки 50 в форме внутренней оболочки 52 канала 42, охлаждения содержит с внешней стороны стенку 88 в форме внешней оболочки 90. Внешняя оболочка 90 кольцеобразно окружает внутреннюю оболочку 52 и находится на расстоянии относительно нее, так что между внешней оболочкой 90 и внутренней оболочкой 52 образована кольцевая щель 92. Относительно внутренней оболочки 52 и оболочке 46 кожуха внешняя оболочка 90 ориентирована соосно и в осевом направлении она простирается примерно чуть меньше, чем по длине двигателя 22.
Внешняя оболочка 90 закреплена на ребрах 56 с помощью соединительных элементов в форме винтов. Для этой цели четыре ребра 56 имеют со стороны конца на их обращенной к насосному агрегату 34 стороне радиальные выступы для размещения винтов (на фиг.2 показаны только два выступа). Винты взаимодействуют с соединительными элементами со стороны конца на внешней оболочке 90 в форме винтовых колпачков 95.
В осевом направлении канал 42 охлаждения на своей обращенной к насосному агрегату 34 стороне ограничивается расположенной между внутренней оболочкой 52 и внешней оболочкой 90 оборотной стенкой 94 в форме ребра 96. На осевом расстоянии к этому, расположенная между внутренней оболочкой 52 и внешней оболочкой 90 оборотная стенка 98 в форме следующего ребра 100 ограничивает канал 42 охлаждения на своей обращенной к насосному агрегату 34 стороне. В ребрах 96 и 100 осуществлены кольцевые желобки 102 или же 104 для размещения кольцеобразных уплотнительных элементов 106 или же 108. Уплотнительные элементы 106 и 108 герметизируют внешнюю оболочку 90 по отношению к внутренней оболочке 52. С помощью выполненного в форме бортика контрупора 109 внешняя оболочка 90 может опираться, например, на ребре 100, если она фиксирована на выступах 93.
Ребра 96 и 100 образованы цельно с внутренней оболочкой 52, которая, кроме того, образована цельно с ребрами 56 и оболочкой 46 кожуха. Также и стенки 50 или же 75 отводящего трубопровода 72 и подающего трубопровода 76 образованы цельно с внутренней оболочкой 52, ребрами 56, оболочкой 46 кожуха и ребрами 96, 100. Изготовление происходит посредством литья под давление, прежде всего из алюминия или алюминиевого сплава. Монолитное изготовление вышеназванных элементов делает возможным конструктивно простое и одновременно недорогое производство узла 12 насосного агрегата. Также допустимо изготовление оболочки 46, ребра 56 и внутренней оболочки 52 посредством экструзионного прессования из алюминия или алюминиевого сплава.
Кроме того, с внутренней оболочкой 52 выполнено цельно проходящее вокруг нее с внешней стороны ребро 110. Как, прежде всего, следует из фиг.2 и 5, ребро 110 простирается, начиная от оборачивающегося ребра 96 с осевым участком 112, сначала в осевом направлении, причем оно проходит через впускное отверстие 82. Затем ребро 110 в виде спирали с оборотом вокруг оси 30 двигателя проходит вокруг внутренней оболочки 52. При этом оно проходит через выпускное отверстие 84, чтобы снова перейти в осевой участок 114, который оканчивается на ребре 100. Промежуточное пространство 116 образовано между осевыми участками 112 и 114, которые проходят примерно на удлинении друг от друга.
Впускное отверстие 82 и выпускное отверстие 84 находятся на обращенных друг от друга сторонах ребра 110, по отношению к направлению потока чистящей жидкости в канале 42 охлаждения. Вследствие этого ребро 110 образует перегородку 118 для проведения потока чистящей жидкости в канале 42 охлаждения. Как схематично изображено стрелками на фиг.5, чистящая жидкость поступает в кольцевую щель 92 через впускное отверстие 82 и один раз проходит с левой стороны ребра 110 вокруг внутренней оболочки 52, через внутреннее пространство 116, а затем с правой стороны ребра 110 снова один раз вокруг внутренней оболочки 52, чтобы выйти из канала 42 охлаждения через выпускное отверстие 84.
С помощью узла 12 насоса согласно изобретению и, тем самым, также с помощью устройства 10 очистки высокого давления согласно изобретению получают следующие преимущества.
Как было пояснено, канал 42 охлаждения отделен от кожуха 32 насоса ребрами 56, которые перекрывают промежуточное пространство 58 между оболочкой 46 кожуха и внутренней оболочкой 52. В том случае, когда внутренняя оболочка 52 имеет негерметичность, чистящая жидкость может проникать в промежуточное пространство 58. Негерметичность внутренней оболочки 52 может происходить вследствие вызванной порой коррозионно-активной жидкостью коррозии, например когда в поступающую на соединительном элементе 14 воду добавляется химикаты для очистки. Промежуточное пространство 58 действует в качестве пространства безопасности для выходящей из канала 42 охлаждения чистящей жидкости, которая может собираться в нем, не проникая во внутреннюю часть кожуха 32 двигателя. Так как сам двигатель в случае негерметичного подвергшегося воздействию коррозии канала 42 охлаждения отделен оболочкой 46 кожуха.
Даже в случае утечки в канале 42 охлаждения двигатель 22 защищен от чистящей жидкости, так что узел 12 насосного агрегата согласно изобретению имеет повышенную электробезопасность по сравнению с обычными узлами насосного агрегата. Так как промежуточное пространство 58 заполнено сильно сжатым воздухом, большое количество чистящей жидкости может поступать в промежуточное пространство 58. Даже в случае больших утечек в канале 42 охлаждения обеспечивается электробезопасность узла 12 насосного агрегата.
Тем не менее, отходящее тепло двигателя может эффективно отводиться в чистящую жидкость в канале 42 охлаждения. Этому способствует, с одной стороны, форма оболочки 46 кожуха, ребер 56 и внутренней оболочки 52 цельно из алюминия или алюминиевого сплава с высокой теплопроводностью. Отходящее тепло двигателя 22 может эффективно восприниматься оболочкой 46 кожуха. Форма ребер 56 с областью 62 основания и областью 64 капителя делает возможным, с другой стороны то, что отходящее тепло направленно подается через ребра 56 от оболочки 56 кожуха на внутреннюю оболочку 52.
Благодаря большой рабочей поверхности внутренней оболочки 52 возникает хороший термоконтакт с чистящей жидкостью в канале 42 охлаждения, так что чистящая жидкость может надежно отводить тепло. Этому также способствует то, что чистящая жидкость после поступления в канал 42 охлаждения через впускное отверстие 82 дважды обтекает внутреннюю оболочку 52 перед тем, как она выйдет из канала охлаждения через выпускное отверстие 84.
Помимо этого, для отвода тепла от оболочки 46 кожуха преимуществом является то, что в промежуточном пространстве 58 находиться газ, прежде всего воздух с небольшой теплопроводностью. Так как теплопроводность ребер 56, изготовленных из алюминия или алюминиевого сплава намного больше, чем теплопроводность воздуха в промежуточном пространстве 58, тепло направленно отдается на внутреннюю оболочку 52.
Кроме того, у узла 12 насосного агрегата преимуществом является то, что отводящий трубопровод 72 и подающий трубопровод 76 также расположены в промежуточном пространстве 58 и, тем самым, на стороне внутренней оболочки 52, обращенной от внешней оболочки 90. Вследствие этого достигается очень компактное выполнение узла 12 насосного агрегата. Поскольку стенки 50 или же 75 отводящего трубопровода 72 и подающего трубопровода 73 также образованы цельными с внутренней оболочкой 52, еще более упрощается изготовление узла 12 насосного агрегата.
Далее более подробно будут пояснены изображенные на фиг.6-8 варианты узла 12 насосного агрегата, у которых одинаковые или равнодействующие признаки и элементы с признаками и элементами узла 12 насосного агрегата обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями.
Вариант узла 12 насосного агрегата, который изображен схематично на фиг.6 посредством соответствующего фиг.4 образа, отличается от узла 12 насоса с электродвигателя тем, что ребро 96 имеет больший радиальный размер, чем в случае с узлом 12 насосного агрегата. Это делает возможным выполнить впускное отверстие 82 и выпускное отверстие 84 в ребре 96 таким образом, что питающий трубопровод 78 и соединительный трубопровод 80 могут подключаться непосредственно на одной оси к каналу 42 охлаждения. В остальном, узел 120 насосного агрегата выполнен идентично узлу 120 насосного агрегата и преимущества, достижимые с ним также достижимы с помощью узла 120 насосного агрегата, так что в этом отношении приводится ссылка на предшествующие разъяснения.
Из следующего узла насосного агрегата на фиг.7 изображена только внутренняя оболочка 52 посредством соответствующего фиг.5 образа. В этом варианте узла 12 насосного агрегата вместо перегородки 118 имеется другая перегородка 122, которая в осевом направлении проходит от обращенного к насосному агрегату 34 ребра 96 до обращенного к насосному агрегату 34 ребра 100, которые в каждом случае ограничивают канал 42 охлаждения в соевом направлении. Перегородка 122 выполнена, например, цельно с образующей ребро 124 внутренней оболочкой 52. Кроме того, перегородка 122 расположена между впускным отверстием 82 и выпускным отверстием 84, так что они относительно направления потока чистящей жидкости в канале 42 охлаждения лежат на противоположных друг другу сторонах перегородки 122.
Помимо этого, с внешней стороны на внутренней оболочке 52 расположено несколько элементов 126 управления потоком, которые выполнены, например, цельными с образующими внутреннюю оболочку 52 ребрами 128. В целом, имеется шесть ребер 128, которые, включая перегородку 122, распределены в направлении по окружности внутренней оболочки 52 равномерно по ее внешней стороне.
Ребра 128 отходят попеременно в каждом случае от стенки 94 в направлении стенки 98, а также от стенки 98 в направлении стенки 94, но, не соединяясь в каждом случае с другой стенкой. Таким образом, между соответствующим ребром 128 и соответствующей стенкой 94 или п. 98 образовано осевое промежуточное пространство 130. Вследствие этого внутренняя оболочка 52 с внешней стороны благодаря ребрам 128 получает своего рода структуру в форме меандра. Это приводит к тому, что поступающая через впускное отверстие 82 в канал 42 охлаждения чистящая жидкость, как обозначено стрелкой на фиг.7, течет в форме извилистой линии мимо ребер 128 и через промежуточные пространства 130 в направлении выпускного отверстия 84. Вследствие увеличенного времени нахождения чистящей жидкости в канале 42 охлаждения может особенно эффективно отводиться отходящее тепло двигателя 22.
В остальном, имеющий изображенную на фиг.7 внутреннюю оболочку 52 вариант узла 12 насосного агрегата выполнен идентично этому узлу 12 насосного агрегата, и преимущества, достижимые с помощью узла 12 насоса электродвигателя также являются достижимыми при этом варианте, так что в этом отношении приводится ссылка на предшествующие разъяснения. Также узел 120 насосного агрегата может содержать внутреннюю оболочку согласно изображенной на фиг.7 форме.
Следующий вариант узла 12 насосного агрегата изображен на фиг.8 посредством соответствующего фиг.4 образа, и обозначен ссылочным обозначением 140. Узел 140 насосного агрегата отличается от узла 12 насосного агрегата по существу тем, что вместо внутренней оболочки 52 используется образующая стенку 50 внутренняя оболочка 142 канала охлаждения другого рода.
Внутренняя оболочка 142 выполнена цилиндрической и ориентирована соосно оболочке 46 кожуха. В отличие от внутренней оболочки 52, она не образована цельно с ребрами 56, а вместо этого посажена с натягом на них. Внутренняя оболочка 142 изготовлена, например, из алюминия или из алюминиевого сплава, так что также в случае узла 140 насоса электродвигателя может происходить особенно эффективный отвод тепла двигателя 22 в чистящую жидкость в канале 42 охлаждения. Посадка с натягом внутренней оболочки 142 делает возможным осуществить прочную конструкцию и одновременно простое технологическое изготовление узла 140 насосного агрегата.
Окружающая с внешней стороны соосно внутреннюю оболочку 142 стенка 88 у узла насосного агрегата образована посредством внешней оболочки 144. В внешней оболочке 144 встроены соединительные элементы 146 для подающего трубопровода 148, а также соединительные элементы 150 для отводящего трубопровода 152. Подающий трубопровод 148 и отводящий трубопровод 152 изображены на фиг.8 только частично. По подающему трубопроводу 148 и через соединительный элемент 146 с впускным отверстием 154 чистящая жидкость может течь в кольцевую щель 92, и через соединительный элемент 150 с не изображенным выпускным отверстием и по отводящему трубопроводу 152 чистящая жидкость может вытекать из кольцевой щели 92. Соединительные элементы 146 и 150 относительно оси 30 двигателя находятся на расстоянии радиально наружу от внешней оболочки 144.
Кроме того, между впускным отверстием 154 и не изображенным выпускным отверстием также у узла 140 насосного агрегата расположена реброобразная, проходящая с внешней стороны на внутренней оболочке 142 перегородка 156, так что чистящая жидкость не может течь по прямому пути от впускного отверстия 154 к выпускному отверстию.
В остальном, узел 140 насосного агрегата может быть выполнен идентично узлу 12 насосного агрегата, и преимущества, достижимые с помощью этого узла также достижимы с помощью узла 140 насосного агрегата, так что приводится ссылка на предшествующие разъяснения. Кроме того, может быть предусмотрено, что внутренняя оболочка 142, как и внутренняя оболочка 52 согласно фиг.7 содержит ребра 128, так что чистящая жидкость может течь в форме извилистой линии через канал 42 охлаждения.
Реферат
Изобретение относится к устройству очистки высокого давления, преимущественно моечному аппарату высокого давления. Устройство содержит по меньшей мере один узел насосного агрегата (моторно-насосный узел) с двигателем и всасывающий трубопровод. Транспортируемая насосным агрегатом (34) чистящая жидкость используется для охлаждения двигателя (22) с окружающим двигатель кожухом (32) и выполненным с возможностью протекания через него чистящей жидкости для отвода тепла каналом (42) охлаждения. Канал (42) охлаждения окружает кожух (32) двигателя. Узел (12; 120; 140) насосного агрегата содержит по меньшей мере один теплопроводный разделительный элемент (48), посредством которого канал (42) охлаждения находиться на расстоянии относительно кожуха (32) двигателя. Повышена электрическая безопасность насосного агрегата. 23 з.п. ф-лы. 8 ил.
