Пластинчатый насос

 

Использование: для перекачки густых масс из открытых емкостей. Сущность изобретения: в каналах нагнетания корпуса с открытой полостью всасывания установлены обратные клапаны. Подпружиненные пластины установлены с возможностью осевого перемещения и образуют с профилированным ротором рабочие камеры. Ротор выполнен с одной или несколькими, равнорасположенными по окружности лопастями ,.имеющими форму части плоского кругового кольца, на радиальных концах которого выполнены заодно с ним винтовой заходный элемент с режущей кромкой и винтовой элемент подъема пластин, герметично прилегающий верхней частью к торцу корпуса. Центральный угол части кольца равел углу между пластинами в поперечном сечении насоса. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

-С)нт) «, 1Ч 1ГКИХ <)ЦИАПИС ff1 ff. СКИХ

РЕСПУВЛИК (5!)5 Р 04 С 2/34

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° »

О

О

Cd (21) 4893670/29 (22) 25.12.90 (46) 07,03.93. Бюл. (Ф 9 (71) Волгоградский политехнический институт (72) И,M Ðÿáîâ, О.И,Козлов, В.Н.Тарновский и В.А.Жуков (56) Авторское свидетельство СССР

N1421901,,кл. F 04 С 2/34, 1988. (54) ПЛАСТИНЧАТЫЙ НАСОС (57) Использование: для перекачки густых масс из открытых емкостей. Сущность изобретения: в каналах нагнетания корпуса с открытой полостью всасывания установ) еИзобретение относится к машиностроению и может быть использованр для перекачки густых масс из открытых емкостей.

Целью изобретения является повышение КПД, производительности и равномерности подачи.

На фиг.1 изображен простейший вариант предлагаемого насоса, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.2; на фиг.4 — развертка лопасти.

Пластинчатый насос содержит корпус 1 с полостью 2 всасывания и каналы 3 нагнетания, профилированный ротор 4, пружины

5, пластины 6, установленные с возможностью осевого перемещения и образования с . ротором 4 рабочих камер 7, при этом корпус

1 со стороны полости 2 всасывания выполнен открытым, а в каналах 3 нагнетания установлены обратные клапаны 8. Каждая

„„5ЦÄÄ 1800113 А1 ны обратные клапаны. Подпружиненные пластины установлены с возможностью осевого перемещения и образуют с профилированным ротором рабочие камеры. Ротор выполнен с одной или несколькими, равнорасположенными по окружности лопастями,.имеющими форму части плоского кругового кольца, на радиальных концах которого выполнены заодно с ним винтовой заходный элемент с режущей кромкой и винтовой элемент подъема пластин, герметично прилегающий верхней частью к торцу корпуса. Центральный угол части кольца равен углу между пластинами в поперечном сечении насоса. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. пластина имеет выполненный заодно с ней поршень 9 со сквозными осевыми каналами

10. В корпусе 1 имеются дополнительные камеры 11, в которых размещены поршни 12 со штоками 13, жестко связанными с поршнями 9 пластин 6 с образованием поршневой 14 и штоковой 15 полостей. В каждом канале 3 нагнетания на выходе установлен обратный клапан 16, образующий с клапаном

8 замкнутый участок 17 канала 3 нагнетания.

Поршневая полость дополнительной камеры 11 сообщена с атмосферой, а ее штоковая полость 15 сообщена каналами 18 и 19 с участком 17 канала 3 нагнетания, при этом в канале 19 установлен дроссель 20. Профилированный ротор 4 выполнен в виде части плоского кругового кольца 4 с заходным элементом 21 и элементом 22 подъема пластин

6. Центральный угол р части плоского кругового кольца равен углу между пластинами

1800113 между этим элементом и тором корпуса 1.

Пластинчатый насос работает следующим образом.

Корпус 1 насоса погружают в перекачиваемую среду. Ротор 4 приводится во вращение, захватывает среду своей режущей кромкой 25 и периодически взаимодействует с пластинами 6. Это взаимодействие начинается с касания пластиной 6 нижней части синусоидальной винтовой поверхности заходного элемента 21. При этом обра50

6. В простейшем насосе с двумя пластинами

6 и однолопастным ротором 4 угол р равен

180", У насоса с двухлопастным ротором должно быть четыре пластины и p = 90 .

Насос с трехлопастным ротором требует размещения в корпусе шести пластин и p=

=-60О, Таким образом насос, имеющий ротор с п лопастями должен иметь 2п пластин (n =l,2,3...).

Рабочая плоскость части кругового кольца ротора 4 перпендикулярная оси вращения ротора 4, поэтому пластины 6 при скольжении по этой плоскости неподвижны относительно корг.уса 1 и затраты энергии на их подъем отсутствуют, а расход среды через обратный клапан 8 постоянен. Сила поджатия пластин 6 к плоскости 4 невелика, так как соответствует небольшому предва рительному поджатию пружин 5, которое происходит при скольжении пластин 6 по заходному элементу 21. что повышает КПД насоса, Заходный элемент 21 и элемент 22 подъема имеют винтовые рабочие поверхности с канавками 23 и 24 соответственно, причем развертка этих поверхностей представляет собой частв синусоиды от 0,5 до

1,5, что обеспечивает безударное взаимодействие пластин 6 с ротором 4. На конце заходного элемента 21 выполнена режущая кромка 25, предназначенная для улучшения заполнения рабочей камеры средой, Канав- ка 23 заходного элемента 21 начинается от режущей кромки 25 и заканчивается намного не доходя до конца винтовой поверхности заходного элемента 21, т.е, до начала плоской части ротора 4, что обеспечивает предварительное сжатие среды в рабочей камере и открытие обратного клапана 8 в момент выхода пластины 6 на плоский участок ротора 4. Глубина канавки 23 плавно 40 уменьшается от начала к концу, что обеспечивает плавное повышение давления в рабочей камере без гидравлического удара.

Канавка 24 элемента подьема 23 пластин 6 начинается в начале элемента подьема 22, т,е. на стыке элемента 22 и плоского элемента, и заканчивается немного не доходя до конца элемента подъема 22, что обеспечивает герметичность зуется рабочая камера между двумя ппа<.-ти нами, корпусом 1 и ротором 4, объем которой уменьшается, так как одна из пластин движется по плоской части ротора 4, а другая поднимается заходным элементом 21.

При этом среда в рабочей камере уплотняется, а ее излишки перетекают по канавке 23 в полость 2 всасывания. Так как глубина канавки 23 в верхней части заходного элемента 21 уменьшается до нуля, давление в рабочей камере плавно возрастает, открывается обратный клапан 8 и среда начинает перекачиваться в замкнутый участок 17, а из него через обратный клапан 16 в канал 3 нагнетания. В тот момент, когда вторая по вращению ротора 4 пластина 6 выходит на плоскую часть, первая пластина 6 выходит на элемент подъема

22, так как центральный угол <р плоской части ротора 4 равен углу между пластинами 6 в плане (фиг.3). При этом канавка 24 сообщает рабочие камеры, расположенные справа и слева от первой по вращению ротрра 4 пластины 6, вследствие чего полностью выравнивается давление, действующее на пластину справа и слева, и она начинает подниматься, а среда из рабочих камер вытесняется через обратные клапаны 8, так объем рабочих камер уменьшается, При подъеме пластины 6 сжимаются пружины 5, а среда из участка 17 поступает через каналы 18 и 19 в дополнительную камеру 11, обьем которой увеличивается, так как штоки

13 перемещают вверх поршни 12, вытесняющие воздух из полости 14 в атмосферу, Расположенные в поршнях 9 сквозные осевые каналы 10 обеспечивают свободное перемещение пластин 6 в корпусе 1. При дальнейшем вращении ротора 4 первая по ходу ротора 4 пластинка 6 движется вниз под действием пружин 5, опускаются поршни 12, которые вытесняют среду из штоковых полостей 15 через каналы 18 и 19 в участок 17 канала 3 нагнетания, и давление в нем повышается. Дроссель 20, установленный в канале 19, уменьшает скорость пластины в конце их хода вниз, что уменьшает силу удара поршней 9 о корпус 1.

После схода с ротора 4 первой по его вращению пластины 6 вторая пластина 6 продолжает вытеснять среду из рабочей камеры, так как находится на плоской части ротора 4. В это же время режущая кромка 25 захватывает новую порцию среды, которая заполняет разряженное пространство, образующееся за элементом подъема 22 ротора 4. Когда бывшая первая пластина вновь касается заходного элемента 21 ротора 4 она становится второй по вращению ротора

4, а бывшая вторая первой.

inOO» 3

12

13

6 г

Гаким образом цикл повторяется. При равномерном вращении ротора 4 описанные циклы непрерывно повторяются, обеспечивая постоянный расход среды через канал 3 нагнетания, 5

По сравнению с прототипом предложенный пластинчатый насос имеет большие

КПД, производительность, равномерность подачи и ресурс.

Формула изобретения 10

1. Пластинчатый насос, содержащий корпус с открытой полостью всасывания и каналами нагнетания с установленными в них обратными клапанами, профилированный ротор, подпружиненные пластины, ус- 15 тановленные с возможностью осевого перемещения и образующие с ротором рабочие камеры. отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и производительности, ротор выполнен с одной или 20 несколькими равнорасположенными по окружности лопастями, имеющими форму части плоского кругового кольца, на радиальных концах которого выполнены заодно с ним винтовой заходный элемент с режу- 25 щей кромкой и винтовой элемент полье пластин, герметично прилегающий вг рхнй частью к торцу корпуса, при этом централь ный угол части плоского круговог0 кольца равен углу между пластинами в поперечном сечении насоса.

2. Насос по и 1, отличающийся тем, что на винтовой поверхности заходного элемента со стороны, обращенной к пластинам, выполнена канавка, простирающаяся от режущей кромки до винтовой поверхности, при этом глубина канавки уменьшается от начала к ее концу. а развертка винтовой поверхности заходного элемента представляет собой часть синусоиды от 0,5 до 1,5л.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что на винтовой поверхности со стороны, обращенной к пластинам, выполнена канавка, начало которой расположено на стыке плоского и винтового элементов, а конец — перед концом элемента подъема, при этом развертка винтовой поверхности. элемента подьема пластины представляет собой часть синусоиды от 0,5 до 1,5 л..

Составитель И, Рябов

Редактор С. Кулакова - Техред M. Моргентал Корректор Л, Филь

Заказ 1149 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