Винтовой насос

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям винтовых насосов, предназначенных для перекачивания различных жидкостей. Винтовой насос состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого соосно с ним расположен вал, снабженный объемной винтовой нарезкой. Вал закреплен на первой опоре, а через вторую опору связан с двигателем. Нарезка выполнена внешней, однозаходной, многовитковой с заданным шагом. Нарезка имеет со стороны первой опоры заданное количество объемных витков, соединенных посредством кольцевых проточек, имеющих диаметр, меньший диаметра вала на заданную величину, с равным количеством цилиндрических объемных полостей, выполненных с заданным шагом в пространствах между витками нарезки. Полости сообщаются со сквозными отверстиями, выполненными в заданном количестве в корпусе, для прохода жидкости извне, дальнейшего ее перемещения и нагнетания через частично срезанный последний виток в камеру выхода перекачиваемой жидкости. Камера выхода образована между торцом вала и его второй опорой. Изобретение направлено на увеличение производительности насоса за счет повышения эффективности перекачки жидкости. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям винтовых насосов, предназначенных для перекачивания различных жидкостей - высоковязких, агрессивных и многофазных в нефтяной, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности.

Из уровня техники известно большое количество винтовых насосов, статор которых выполнен в виде сложной винтовой поверхности, облегающей зубья ротора (патенты РФ №№127121, 2165531, 2256098, 2131538), например одновинтовой насос (патент РФ №2195581, МПК F16D 3/50, опубликовано 27.12.2002 г.), содержащий ротор в виде однозаходного винта, круглое поперечное сечение которого смещено относительно оси винта на величину эксцентриситета, статор, имеющий двухзаходную поверхность, поперечное сечение которой образовано двумя полуокружностями, соединенными линиями, и ведущий вал, соединенный с ротором. Ось ротора в любой момент может быть смещена относительно оси ведущего вала на величину эксцентриситета.

Недостатком этих насосов является сложное конструктивное исполнение и винтовая форма внутренней поверхности статора, требующие больших затрат на их производство.

Известен вертикальный шнековый насос (патент РФ №37093, МПК F04D 3/02, опубликовано 10.04.2004 г.), содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным отверстиями, установленный в корпусе вал с основным шнеком в виде винтовой нарезки, привод вала. На валу со стороны привода над нагнетательным отверстием дополнительно выполнена винтовая нарезка противоположного направления относительно основной винтовой нарезки, причем диаметр дополнительной винтовой нарезки составляет 1,1-1,5 диаметра основной винтовой нарезки.

Недостатком данного насоса является его сложное конструктивное выполнение, включающее дополнительную винтовую нарезку, что повышает затраты на его производство.

Наиболее близким техническим решением является винтовой насос (патент РФ №101109, МПК F04D 3/02, опубликовано 10.01.2011 г.), содержащий цилиндрический корпус с входным патрубком с впускным отверстием и выходным патрубком с выпускным отверстием, шнек, выполненный в виде размещенной внутри полости корпуса соосно с ним цилиндрической винтовой спирали со сплошной винтовой лопастью вдоль продольной оси, и привод вращения шнека относительно корпуса. Внутри шнека соосно с ним и корпусом установлен вал, причем шнек установлен с возможностью вращения относительно вала.

Недостатком данного насоса является низкая производительность и сложное конструктивное выполнение, включающее дополнительную установку вала, на котором монтируется шнек, что повышает затраты на его производство.

Задачей изобретения является создание удобного в эксплуатации, производительного насоса с технологичной конструкцией.

Техническим результатом является увеличение производительности насоса за счет повышения эффективности перекачки жидкости.

Технический результат достигается винтовым насосом, включающим цилиндрический корпус, внутри которого соосно с ним расположен вал, снабженный объемной винтовой нарезкой.

В отличие от прототипа вал с одной стороны закреплен на первой опоре, а с другой стороны через вторую опору связан с двигателем, при этом объемная винтовая нарезка выполнена внешней, однозаходной, многовитковой с заданным шагом и имеет со стороны первой опоры заданное количество объемных витков, соединенных посредством кольцевых проточек, имеющих диаметр, меньший диаметра вала на заданную величину, с равным количеством цилиндрических объемных полостей, выполненных с заданным шагом в пространствах между витками объемной винтовой нарезки и сообщающихся со сквозными отверстиями, выполненными в заданном количестве в корпусе, для прохода жидкости извне, дальнейшего ее перемещения по объемной винтовой нарезке и нагнетания через частично срезанный последний объемный виток в камеру выхода перекачиваемой жидкости, образованную между торцом вала и его второй опорой.

Согласно изобретению внутри корпуса установлен с плотной посадкой съемный цилиндр с отверстиями, совпадающими с отверстиями корпуса, причем гладкий внутренний диаметр съемного цилиндра равен диаметру вала.

Согласно изобретению рабочие органы винтового насоса за исключением двигателя полностью или частично изготовлены из полимерного материала, например из фторопласта.

Технический результат достигается благодаря конструктивным особенностям объемной винтовой нарезки на валу насоса, заданная часть объемных витков которой со стороны всасывания перекачиваемой жидкости соединена напрямую через кольцевые проточки с объемными цилиндрическими полостями, обеспечивающими эффективное всасывание жидкости через сообщающиеся с ними отверстия в корпусе при вращении вала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен винтовой насос в разрезе.

Вал 1 соосно расположен в корпусе 2 и контактирует с его гладкой рабочей поверхностью 3 своей внешней однозаходной, многовитковой, с заданным шагом L, объемной винтовой нарезкой 4. Вал одним концом закреплен на первой опоре 5, со стороны которой имеет заданное количество объемных витков 6, соединенных посредством кольцевых проточек 7 с равным количеством цилиндрических объемных полостей 8, выполненных с заданным шагом между витками объемной винтовой нарезки. Кольцевые проточки имеют диаметр, меньший диаметра вала на величину, достаточную для свободного прохода всасываемой в насос жидкости через сквозные отверстия 9, выполненные в корпусе в заданном количестве. Заданное количество объемных витков 6, соединенных с цилиндрическими объемными полостями 8, а также шаг винтовой нарезки и количество сквозных отверстий 9 в корпусе зависит от геометрических размеров насоса и требуемой мощности привода. Последний виток 10 объемной винтовой нарезки частично срезан. Через него перемещаемая вдоль винтовой нарезки вала жидкость нагнетается в камеру 11 выхода перекачиваемой жидкости, образованную между торцом 12 вала и его второй опорой 13, связанной с двигателем 14.

Насос работает следующим образом. Перед началом работы его погружают на необходимую глубину в жидкость, которая через сквозные отверстия 9 корпуса 2 заполняет цилиндрические объемные полости 8 и через кольцевые проточки 7 заполняет сообщающиеся с ними объемные витки 6 винтовой нарезки 4. При включенном двигателе 14 вал 1 через опору 13 приходит во вращение и своим концом со стороны первой опоры 5 заданным количеством объемных витков 6 всасывает поступающую из цилиндрических объемных полостей 8 жидкость, которая по объемной винтовой нарезке 4, находящейся в контакте с гладкой рабочей поверхностью 3 корпуса 2, перемещается и через частично срезанный последний объемный виток 10 нагнетается в камеру 11 выхода перекачиваемой жидкости. При этом камера может иметь боковой выход (как показано на чертеже) или осевой выход перекачиваемой жидкости.

За счет предложенного конструктивного решения винтового насоса с выполнением на валу сообщающихся между собой цилиндрических объемных полостей и объемных витков, находящихся непосредственно в зоне всасывания жидкости, во время работы происходит активное всасывание жидкости, затем перемещение и нагнетание объемной винтовой нарезкой на выход, что заметно повышает эффективность работы. Производительность насоса может регулироваться в сторону повышения за счет увеличения диаметра вала, объемов винтовой нарезки и оборотов двигателя.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет повысить технические характеристики винтового насоса при одновременном упрощении технологии его производства.

1. Винтовой насос, включающий цилиндрический корпус, внутри которого соосно с ним расположен вал, снабженный объемной винтовой нарезкой, отличающийся тем, что вал с одной стороны закреплен на первой опоре, а с другой стороны через вторую опору связан с двигателем, при этом объемная винтовая нарезка выполнена внешней, однозаходной, многовитковой с заданным шагом и имеет со стороны первой опоры заданное количество объемных витков, соединенных посредством кольцевых проточек, имеющих диаметр, меньший диаметра вала на заданную величину, с равным количеством цилиндрических объемных полостей, выполненных с заданным шагом в пространствах между витками объемной винтовой нарезки и сообщающихся со сквозными отверстиями, выполненными в заданном количестве в корпусе, для прохода жидкости извне, дальнейшего ее перемещения объемной винтовой нарезкой и нагнетания через частично срезанный последний объемный виток в камеру выхода перекачиваемой жидкости, образованную между торцом вала и его второй опорой.

2. Винтовой насос по п. 1, отличающийся тем, что внутри корпуса установлен с плотной посадкой съемный цилиндр с отверстиями, совпадающими с отверстиями корпуса, причем внутренний гладкий диаметр съемного цилиндра равен диаметру вала.

3. Винтовой насос по п. 2, отличающийся тем, что рабочие органы винтового насоса за исключением двигателя полностью или частично изготовлены из полимерного материала, например из фторопласта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к шнековым насосам для слива высоковязких нефтепродуктов и, в частности, моторных масел из бочек. Агрегат для слива нефтепродуктов состоит из цилиндрического корпуса (1), в нижней части которого выполнены радиальные всасывающие каналы (8) и установлен шнек (2).

Изобретение относится к нефтедобыче. Погружная установка содержит погружной электродвигатель, связанную с ним вращающуюся трубу (3), установленную в неподвижной трубе (2).

Изобретение относится к области насосостроения. Насос содержит корпус с подводом и отводом и ротор.

Изобретение относится к энергетическому гидромашиностроению. .

Изобретение относится к насосостроению, в частности к многоступенчатым осевым насосам, и может быть использовано для подъема из нефтяных скважин смесей с высоким содержанием нерастворенного газа.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к погружным насосам, перекачивающим жидкости с твердыми примесями. .

Изобретение относится к области насосостроения и предназначено для использования при откачке вязких жидкостей, например нефти, из различных емкостей, цистерн, баков.

Изобретение относится к области машиностроения. .

Домовая станция (1) водоснабжения имеет электродвигатель (8) и приводимый им в движение центробежный насос (7), который имеет по меньшей мере одно центробежное рабочее колесо (10), создающее основной нагнетаемый поток (29) через кольцевое пространство (12), а также поток (30) охлаждающей жидкости через пространство (28), окружающее двигатель (8).

Изобретение относится к корпусу (CAS) гидроэлектромашины (FEM). Корпус (CAS) проходит вдоль продольной оси (X) и содержит кожух (CAC), крышку (COV) для закрывания отверстия (COP) кожуха (CAC), кольцеобразную вставку (CSP), проходящую в корпусе (CAS) в направлении (CD) периферии, и прилегает к кожуху (CAC) и к крышке (COV), первое уплотнение (S1) между крышкой (COV) и кожухом (CAC), второе уплотнение (S2) между кожухом (CAC) и кольцеобразной вставкой (CSP), третье уплотнение (S3) между крышкой (COV) и вставкой (CSP).

Группа изобретений касается разделительного стакана, размещенного в зазоре между ведущей и ведомой частями насоса с магнитной муфтой. Зазор должен быть как можно более узким для обеспечения хорошего КПД насоса, что может реализовываться только с тонкой боковой стенкой стакана.

Лопатка (4) вентилятора для авиационного турбореактивного двигателя, содержащая перо (6), аксиально проходящее между передней кромкой (18) и задней кромкой (20), и содержащая множество сечений пера (S), уложенных радиально между сечением ножки (Spied) и сечением вершины ().

Предложен компрессор для установки, двигатель-компрессор, содержащий на вращающемся валу (2) уравновешивающий поршень (7), группу облопаченных колес (R), заднюю полость (11) поршня, расположенную смежно с уравновешивающим поршнем (7) на стороне, противоположной группе облопаченных колес (R), регулирующий клапан (14), выполненный с возможностью соединения задней полости (11) со входом группы облопаченных колес (R), камеру (20) давления всасывания, соединенную со входом группы облопаченных колес (R), при этом задняя полость (11) расположена между уравновешивающим поршнем (7) и камерой (20) давления всасывания.

Изобретение относится к многоступенчатым погружным насосам для откачки пластовой жидкости из скважин. Установка погружного лопастного насоса компрессионного типа включает электродвигатель, протектор с осевой опорой вала и по меньшей мере одну насосную секцию.

Домовая насосная станция содержит водовпускной патрубок (12), водовыпускной патрубок (28), центробежный насос (3), электродвигатель (5), электрический/электронный блок управления и мембранный напорный резервуар (30).

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в осевых компрессорах. Изобретение от известных отличается тем, что в осевом компрессоре, состоящем из N ступеней, каждая из которых содержит корпус, направляющий аппарат, рабочее колесо, установленное на валу и состоящее из диска и лопаточного венца, при этом диски соседних ступеней попарно соединены и образуют кольцевую полость, согласно изобретению кольцевые полости М ступеней, начиная от последней ступени, где М<N, соединены каналами с проточной частью последней ступени, а в диске М-й ступени выполнены каналы, выходы которых расположены перед спинками лопаток, по всему ободу диска, в виде проточек под углом ϕ 1-5° относительно плоскости, проходящей вертикально оси компрессора.

Группа изобретений относится к рабочему колесу и центробежному насосу, использующему таковое. Рабочее колесо содержит по меньшей мере ступицу (52), продолжающуюся радиально наружу в виде диска (54), по меньшей мере одну рабочую лопатку (56), расположенную на передней поверхности ступицы (52) и диска (54), по меньшей мере одну заднюю лопатку (60) на задней поверхности диска (54) и по меньшей мере один уравновешивающий канал (58), продолжающийся через ступицу (52) и диск (54).

Изобретение относится к вентилятору, не имеющему лопастей в зоне выхода потока и предназначенному для систем эвакуации газопылевых выбросов из промышленных агрегатов.

Изобретение относится к дисковым насосам трения для перекачки жидкостей, в частности в кардиохирургии для создания вспомогательного насоса поддержки кровообращения для лечения терминальной сердечной недостаточности.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям винтовых насосов, предназначенных для перекачивания различных жидкостей. Винтовой насос состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого соосно с ним расположен вал, снабженный объемной винтовой нарезкой. Вал закреплен на первой опоре, а через вторую опору связан с двигателем. Нарезка выполнена внешней, однозаходной, многовитковой с заданным шагом. Нарезка имеет со стороны первой опоры заданное количество объемных витков, соединенных посредством кольцевых проточек, имеющих диаметр, меньший диаметра вала на заданную величину, с равным количеством цилиндрических объемных полостей, выполненных с заданным шагом в пространствах между витками нарезки. Полости сообщаются со сквозными отверстиями, выполненными в заданном количестве в корпусе, для прохода жидкости извне, дальнейшего ее перемещения и нагнетания через частично срезанный последний виток в камеру выхода перекачиваемой жидкости. Камера выхода образована между торцом вала и его второй опорой. Изобретение направлено на увеличение производительности насоса за счет повышения эффективности перекачки жидкости. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх