Шестеренный дозирующий насос

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шестеренным дозирующим насосам с внешним зацеплением, и может быть использовано для нагнетания и дозирования химически агрессивных растворов полимеров арамидных и других видов волокон и других жидких сред. Дозирующий шестеренный насос состоит из корпуса с входным и выходным отверстиями, приводного вала с уплотнением из антифрикционного материала, верхней и нижней пластин шестеренного механизма, статора шестеренного механизма, ведущей и ведомой шестерен, оси ведомой шестерни, стяжных болтов и накидной гайки. Конструкция насоса дополнительно содержит уплотнительную втулку приводного вала, изготовленную из антифрикционного материала, и направляющую втулку с резьбой и накидной гайкой. Уплотнительная втулка закреплена в направляющей втулке. Шестеренный механизм со статором, верхней и нижней пластинами, ведущей шестерней, установленной на приводном валу, ведомой шестерней, установленной на оси, изготавливается из сталей марок 10Х17Н13М2, 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т, AISI316T. Изобретение направлено на уменьшение скорости изнашивания сопряженных подверженных трению деталей насоса и на стабилизацию дозирующих характеристик насоса. 4 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шестеренным дозирующим насосам с внешним зацеплением шестерен, и может быть использовано для дозированной подачи агрессивных растворов полимеров, в том числе в прядильных машинах, формирующих химические волокна мокрым и сухо-мокрым способом, и других коррозионно-активных жидких сред.

Известен шестеренный дозирующий насос, содержащий корпус, приводной вал и закрепленный на корпусе шестеренный механизм, все детали которого выполнены из стали мартенситного класса ЭП890-Ш, термообработанной до твердости HRC≥56 (см. авторское свидетельство SU №922316, кл. F04C 2/04, 23.04.1982).

Однако вышеуказанная сталь имеет в своем составе 11% хрома в отсутствие никеля и не является коррозионно-стойкой, поэтому при дозировании химически активных сред происходит быстрое изнашивание пар трения насоса. Наиболее подвержено коррозии и износу сопряжение вал-корпус, поскольку электродные потенциалы металлов этих деталей сильно отличаются. Это приводит к образованию гальванической пары и ускорению электрохимической коррозии и механического изнашивания трибосопряжений, вследствие чего приводной вал быстро изнашивается, что приводит к изменению геометрии других трибосопряжений. В результате дозирующие характеристики насоса перестают соответствовать заданным.

Известен шестеренный насос, состоящий из корпуса, с размещенными в его цилиндрических расточках шестернями внешнего зацепления с цапфами, установленными в подшипниках скольжения, торцовых компенсаторов с манжетами, сопряженными с торцовыми поверхностями шестерен, образующими с расточками корпуса камеры всасывания и нагнетания, каналы подвода и отвода перекачиваемой жидкости и полости для смазки подшипников, участки которых, расположенные со стороны торцовых поверхностей шестерен, соединены с камерой всасывания каналами, выполненными на торцовой поверхности компенсаторов, при этом канал подвода выполнен сужающимся, а участки полости, расположенные с противоположных от торцовых поверхностей шестерен сторон, соединены дополнительными каналами с каналом подвода (авторское свидетельство SU №1125407, кл. F04C 2/00, 23.11.1984).

Указанная конструкция имеет ограниченные эксплуатационные возможности из-за быстрого износа подшипниковых узлов, повышенного коэффициента трения в зоне контакта цапф шестерен с подшипниками скольжения, недостаточной смазки поверхностей контакта цапф шестерен и отверстий подшипников и неравномерного прижима торцов шестерен к поверхностям торцовых компенсаторов.

Из патента на полезную модель RU №39653, кл. F04В 17/00, 10.08.2004, известен шестеренный насос, состоящий из корпуса насоса из самосмазывающегося материала с выполненными в нем каналом для подвода перекачиваемого продукта, каналом для отвода перекачиваемого продукта и опорным отверстием для приводного вала, верхней крышки шестеренного механизма, корпуса шестеренного механизма с ведущей и ведомой шестернями с внешним зацеплением, нижней опорной пластины и приводного вала насоса с уплотнительной шайбой.

Недостатком данного насоса является низкая устойчивость к агрессивности перекачиваемого продукта. Так, в процессе изготовления синтетических волокон, при перекачивании раствора полимера, содержащего хлористый водород, насос подвергается интенсивному изнашиванию из-за его электрохимической коррозии, интенсифицированной трением, что приводит к изменению геометрии сопряжений шестеренного механизма насоса, следствием чего является выход насоса из строя.

Известен шестеренный насос-дозатор типа 11НШ, содержащий чугунный корпус с каналами для входа и выхода раствора, приводной вал, шестеренный механизм со статором, верхней и нижней крышками, ведущей шестерней, установленной на приводном валу, ведомой шестерней, установленной на оси, отверстием в зоне всасывания, сообщенным с каналом для входа раствора и отверстием в зоне нагнетания, сообщенным с каналом для выхода раствора (см. Технические условия ТУ 92-02.22.075-91. Насосы шестеренные для производства химических нитей). Смазывание сопряжения металлический вал - металлический корпус осуществляется за счет поступления в зону трения дозируемого продукта, не являющегося жидким, пластичным или твердым смазочным материалом. Такое смазывание не является эффективным для пары трения вал-корпус и не имеет эффекта, так как в сопряжении находятся металлы. Кроме этого при наличии в составе раствора щелочи (при производстве вискозного волокна) или соляной кислоты (при производстве параарамидного волокна) наблюдается выход насоса из строя по причинам:

- изнашивания вала и отверстия корпуса из-за их электрохимической коррозии, интенсифицированной трением;

- изнашивание вала и отверстия корпуса приводит к перекосу вала в корпусе и соответственно изменению геометрии сопряжений шестеренного механизма насоса, что, в свою очередь, приводит к ускорению изнашивания деталей механизма. При этом насос теряет свои дозирующие характеристики и снимается с эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является патент RU №2423620, кл. F04C 2/08, 29.09.2009, из которого известен дозирующий шестеренный насос, состоящий из корпуса с входным и выходным отверстиями, приводного вала с уплотнением из антифрикционного материала, верхней и нижней пластин шестеренного механизма, статора шестеренного механизма, ведущей и ведомой шестерен, оси ведомой шестерни, стяжных болтов и накидной гайки.

Недостатками данного насоса является то, что изнашивание вала и отверстия корпуса приводит к перекосу вала в корпусе и соответственно изменению геометрии сопряжений шестеренного механизма насоса, что, в свою очередь, приводит к ускорению изнашивания деталей механизма. При этом насос теряет свои дозирующие характеристики и снимается с эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение скорости изнашивания приводного вала, корпуса и статора насоса, пластин шестеренного механизма, ведущей и ведомой шестерен, увеличение ремонтопригодности насоса за счет возможности замены уплотнительной втулки приводного вала.

Техническим результатом заявленного изобретения является значительное повышение срока эксплуатации шестеренного насоса-дозатора.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что дозирующий шестеренный насос состоит из корпуса с входным и выходным отверстиями, приводного вала с уплотнением из антифрикционного материала, верхней и нижней пластин шестеренного механизма, статора шестеренного механизма, ведущей и ведомой шестерен, оси ведомой шестерни, стяжных болтов и накидной гайки, при этом конструкция насоса дополнительно содержит уплотнительную втулку приводного вала, изготовленную из антифрикционного материала и направляющую втулку с резьбой и накидной гайкой, где уплотнительная втулка закреплена в направляющей втулке, а шестеренный механизм со статором, верхней и нижней пластинами, ведущей шестерней, установленной на приводном валу, ведомой шестерней, установленной на оси, изготавливается из сталей марок 10Х17Н13М2, 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т, AISI316T.

Антифрикционный материал, из которого изготавливается антифрикционная втулка: фторопласт, полиамид, графит, при этом перечень возможных для изготовления втулки материалов не ограничивается данными материалами.

Шестеренный дозирующий насос показан на фигурах 1-4 чертежей.

Фиг. 1 - вид сверху,

Фиг. 2 - вид сбоку, разрез, где:

1 - корпус насоса,

2 - приводной вал,

3 - верхняя пластина шестеренного механизма,

4 - статор шестеренного механизма,

5 - нижняя пластина шестеренного механизма,

6 - ведущая шестерня,

7 - ведомая шестерня,

8 - ось ведомой шестерни,

9 - уплотнительная втулка,

10 - направляющая втулка,

11 - накидная гайка,

12 - стяжные болты,

13 - канал входного отверстия,

14 - канал выходного отверстия.

Фиг. 3 - разрез Б-Б,

Фиг. 4 - вид А.

Отличительными признаками от аналога и прототипа являются его следующие особенности.

1. Конструкция насоса содержит уплотнительную втулку приводного вала, изготовленную из антифрикционного материала, и направляющую втулку с резьбой и накидной гайкой, что позволяет производить замену втулки.

2. Шестеренный механизм со статором, верхней и нижней пластинами, приводным валом, ведущей шестерней, установленной на приводном валу, ведомой шестерней, установленной на оси, изготавливается из сталей предпочтительно марок 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т, AISI316T, при этом перечень возможных материалов не ограничивается данными марками стали.

Производственные испытания подтвердили работоспособность и повышенный срок эксплуатации дозирующих шестеренных насосов по изобретению.

Насос работает следующим образом.

Вращение приводного вала 2 передается ведущей шестерне 6 и перекачиваемая жидкость подается по каналу 13 в корпусе 1 в область всасывания шестеренного механизма. Из области всасывания жидкость попадает в область нагнетания шестеренного механизма насоса в объемах, образованных впадинами зубьев ведущей шестерни 6 и ведомой шестерни 7 и статора 4. Из области нагнетания шестеренного механизма жидкость удаляется из насоса по каналу 14. Приводной вал 2 вращается в уплотнительной втулке 9, закрепленной в направляющей 10 с помощью гайки 11 и являющейся одновременно подшипником скольжения для вала 2. Ведомая шестерня 7 вращается на оси 8.

Результаты испытаний на прядильных машинах ОАО "Каменскволокно" шестеренного дозирующего насоса по изобретению показывают высокую эффективность описанной конструкции. Срок эксплуатации шестеренного дозирующего насоса увеличился в 2-2,5 раза в сравнении со сроком эксплуатации известной конструкции. Увеличена ремонтопригодность насоса за счет возможности замены уплотнительной втулки приводного вала.

Дозирующий шестеренный насос, состоящий из корпуса с входным и выходным отверстиями, приводного вала с уплотнением из антифрикционного материала, верхней и нижней пластин шестеренного механизма, статора шестеренного механизма, ведущей и ведомой шестерен, оси ведомой шестерни, стяжных болтов и накидной гайки, отличающийся тем, что конструкция насоса дополнительно содержит уплотнительную втулку приводного вала, изготовленную из антифрикционного материала, и направляющую втулку с резьбой и накидной гайкой, где уплотнительная втулка закреплена в направляющей втулке, а шестеренный механизм со статором, верхней и нижней пластинами, ведущей шестерней, установленной на приводном валу, ведомой шестерней, установленной на оси, изготавливается из сталей марок 10Х17Н13М2, 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т, AISI316T.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к роторным машинам, насосам, гидромоторам и двигателям, может найти применение в гидравлических приводах вращательного движения.

Изобретение относится к устройствам передачи гидравлической энергии, которые работают на принципе смещения текучей среды посредством закрепляющейся трохоидной зубчатой передачи, и более конкретно к уменьшению сил трения в таких системах.

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована в гидравлических машинах, насосах, компрессорах, водометах и двигателях для нагнетания жидкости или газов.

Изобретение относится к устройству стопорения крутящего момента для привода скважинных погружных насосов и направлено на предохранение от поломки элементов соединения при достижении крутящего момента предельного значения.

Изобретение относится к гидропередачам. Гидропередача содержит корпус, закрытый передней и задней крышками, лопастной насос, вал которого пропущен в отверстие передней крышки, лопастной гидромотор, вал которого пропущен в отверстие задней крышки, масляный бак, кран переключения переднего и заднего хода, кран отключения гидропередачи, трубопроводы, соединяющие все узлы между собой, механизмы управления, кинематически связанные с гидравлическими кранами.

Изобретение относится к устройствам для перемещения или преобразования энергии жидкостей, газов, мультифазных сред. Гидравлическая машина содержит корпус-статор 1, ротор 2, выполненный, по меньшей мере, с двумя пазами, в каждом из которых бесшарнирно установлен поршень-вытеснитель 3 с возможностью скольжения относительно поверхностей паза ротора 2 и без возможности касания стенки рабочей камеры.

Изобретение относится к области машиностроения. Объемная роторная машина состоит из ротора 1, закрепленного на валу, установленном в корпусе, состоящем из корпусных пластин, сжимающих ротор и сегменты корпуса 3 с торцов, качающихся заслонок 4, закрепленных между корпусных пластин и прижимаемых под действием пружинного кольца к поверхности ротора 1.

Изобретения относятся к машиностроению и могут быть использованы в транспортных средствах, а именно в системах смазки гибридных силовых установок (ГСУ). Система смазки содержит картер (2), маслозаборник (3) с каналом, канал (12), первый и второй нагнетатели в полости картера (2).

Изобретение относится к области роторных пластинчатых насосов и может быть использовано для перекачивания высоковязкой жидкости с высоким содержание механических примесей и газа.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к регулирующему клапану для винтового компрессора с впрыском масла. Находящееся в корпусе винтового компрессора масло можно подводить управляемо через регулирующий клапан к теплообменнику и/или к байпасу в таком виде, что холодное масло направляется через обходящий теплообменник байпас, а теплое масло - через теплообменник.

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважинах, и может быть использовано при роторном бурении боковых горизонтальных стволов нефтяных скважин. Забойный двигатель содержит трубчатый корпус, размещенный внутри него многозаходный винтовой героторный механизм, включающий статор с обкладкой из эластомера и установленный в статоре ротор, и шпиндельную секцию, включающую вал, установленный на осевой опоре, выполненной в виде упорно-радиального многорядного подшипника, а также на верхней и нижней радиальных опорах скольжения, состоящих из наружной и внутренней втулок, размещенных в корпусе шпиндельной секции, и, соответственно, на валу шпиндельной секции. Вал шпиндельной секции скреплен на входе приводным валом с ротором, а на выходе скреплен с долотом. Двигатель снабжен верхним ловильным устройством, состоящим из вала, упора и гайки, и нижним ловильным устройством, выполненным в виде ловильной втулки с наружным буртом, упорного кольца и резьбового переводника. Верхнее ловильное устройство скреплено с верхней частью ротора героторного винтового механизма, а нижнее ловильное устройство установлено на валу шпиндельной секции между внутренней втулкой нижней радиальной опоры скольжения и осевой опорой, выполненной в виде упорно-радиального многорядного подшипника. Вал шпиндельной секции и ловильная втулка нижнего ловильного устройства с ловильным буртом жестко скреплены между собой с помощью общей резьбы. Упорное кольцо выполнено разъемным и установлено внутри корпуса шпиндельной секции между направленными друг к другу торцами резьбового переводника и наружного кольца упорно-радиального многорядного подшипника. Ловильный бурт в ловильной втулке расположен между внутренним кольцом упорно-радиального многорядного подшипника и указанным упорным кольцом. Диаметр ловильного бурта ловильной втулки превышает диаметр отверстия упорного кольца. Диаметр отверстия нижней радиальной опоры скольжения превышает диаметр ловильной втулки. Обеспечивается снижение аварийности, повышение ресурса и надежности двигателя, точности проходки скважины, темпа набора параметров кривизны скважины и проходимости. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Способ работы роторно-лопастной машины заключается в преобразовании энергии рабочего тела в энергию механического вращения вала и/или придания дополнительной энергии потоку рабочего тела. Используют более чем один контур движения потока, по крайней мере, один из которых образован полостью, ограниченной внутренней поверхностью корпуса 1, ротором 2 и лопастями 3, а другой - внутренней поверхностью ротора 2 и лопастями 3, с возможностью вывода потока из каждого контура для промежуточного преобразования потока и возврата потока для дальнейшего преобразования. Изобретение направлено на повышение эффективности использования единицы энергии потока. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к системам подачи и дозирования рабочего тела с электроприводными насосами, в частности к системам топливоподачи и управления газотурбинных двигателей. Насос-дозатор содержит насос подачи рабочего тела с регулируемым электроприводом, включающим электродвигатель (ЭД), блок управления частотой вращения ЭД, датчики частоты вращения ЭД и тока в силовых обмотках ЭД. Также насос-дозатор содержит модуль определения текущего расхода рабочего тела, систему управления высшего уровня и модуль определения требуемой частоты вращения насоса с двумя входами и одним выходом. В процессе работы из системы высшего уровня на один вход этого модуля поступает заданное значение массового расхода рабочего тела, а на другой - его текущее значение от модуля определения текущего расхода. Выход модуля соединен с входом блока управления частотой вращения ЭД. Рассчитывается величина рассогласования между заданным и текущим значениями расходов и формируется новое значение требуемой частоты вращения ЭД насоса, которое реализуется системами регулирования электропривода. Процесс продолжается до тех пор, пока величины заданного и текущего расходов не совпадут с заданной погрешностью. Изобретение направлено на обеспечение подачи насосом рабочего тела и его дозирование без использования гидромеханических устройств и датчика расхода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве насоса для газов и жидкостей. Роторный насос включает полый корпус 1, ротор 3, всасывающее устройство 7, поршень 2, выпускное устройство 9, подвижный затвор 5, расположенный между всасывающим устройством 7 и выпускным устройством 9. Ротор 3 выполнен с выемкой 10, расположенной в роторе 3 перед поршнем 2 со стороны направления его вращения таким образом, чтобы обеспечить выравнивание давления в рабочей камере 8 и камере низкого давления 6 для поднятия затвора 5 в момент прохождения поршнем 2 выпускного устройства 9 при закрытии выпускного и впускного устройств 9 и 7. Изобретение направлено на упрощение конструкции насоса. 1 ил.

Изобретение относится к винтовым героторным гидромашинам, применяемым в качестве винтовых двигателей, вращение ротора с долотом в которых осуществляется насосной подачей текучей среды, для бурения нефтяных и газовых скважин, а также в качестве винтовых насосов для добычи нефти, мультифазных насосов для перекачки газожидкостных смесей и может быть использовано для винтовых двигателей или насосов общего назначения. Винтовая гидромашина содержит статор с внутренними винтовыми зубьями, облицованными упругоэластичным материалом, например резиной, и ротор с наружными винтовыми зубьями, число которых на единицу меньше числа зубьев статора. Ось ротора смещена относительно оси статора на величину эксцентриситета, равную половине радиальной высоты зубьев. Шаг зубьев ротора равен шагу зубьев статора, а ходы винтовых зубьев ротора и статора пропорциональны их числам зубьев. Зубья ротора и/или статора на своем протяжении имеют гармоническое изменение угла наклона винтовой линии. Развертка одного витка одноименных точек поверхностей зубьев на плоскости, например, вершин зубьев, представляет собой равноудаленные на шаг зубьев в направлении оси гидромашины вытянутые синусоиды. Длина синусоид кратна одному их периоду и, по меньшей мере, равна ему, а их амплитуда составляет 0,001-0,25 радиальной высоты зубьев. В режиме работы двигателя обеспечивается повышение эффективности бурения. Увеличивается надежность запуска гидромашины после остановки ее в скважине. Увеличивается долговечность гидромашины при работе как в качестве двигателя, так и насоса. 9 ил.

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано для одновременного и попеременного сжатия жидкостей и газов. Машина состоит из цилиндра (1) с ротором (2) с пазами (3), в которых имеются подпружиненные пластины (4), и с двумя серповидными камерами (6) и (7). Камера (6) соединена с источником жидкости через всасывающее окно (8) и с потребителем жидкости через нагнетательное окно (9), линию нагнетания (10) и рубашку охлаждения (11). Камера (7) соединена с источником газа через всасывающее окно (12), а с потребителем газа - через нагнетательное окно (13). Между камерами (6) и (7) имеются уплотнительные щели (14) и (15), в пределах длины которых на поверхности цилиндра (1) размещены канавки (16) и (17). Канавка (16) соединена с канавками (18) и (19) на торцовых крышках (20) и (21) и соединена каналом (22) с линией нагнетания газа, а канавка (17) - с линией нагнетания жидкости через канал (23). На торцовой крышке (20) имеется канавка (26), а на крышке (21) - канавка (27). Обе канавки (26) и (27) соединены с канавкой (17). Изобретение направлено на повышение эффективности работы машины путем снижения количества жидкости в сжатом газе и газа в сжатой жидкости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх