Электронасосный агрегат

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Электронасосный агрегат содержит корпус, установленные в нем электродвигатель и двухопорный полый вал насоса с рабочим колесом, связанный с валом электродвигателя через торсионную муфту. Торсионный вал муфты размещен в полости двухопорного полого вала насоса и связан с ним свободным концом. На противоположном от электродвигателя конце двухопорного полого вала насоса выполнена внутренняя резьба, в которую ввернут валик с выступом, входящим в паз на конце торсионного вала. Направление резьбы на валике и двухопорном полом вале насоса совпадает с направлением вращения вала электродвигателя. Изобретение направлено на повышение технологичности. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Известен электронасосный агрегат (ЭНА), содержащий корпус, установленные в нем электродвигатель и двухопорный вал насоса с рабочим колесом, связанный с валом электродвигателя (патент DE1653721, МПК: F04D 13/02, 1971 г.). Недостатком этого ЭНА являются низкий ресурс, что вызвано установкой вала электродвигателя непосредственно внутри отверстия вала насоса и сопровождается значительными нагрузками на подшипники этих валов, возникающими из-за их несоосности, неизбежно возникающей вследствие допусков на размеры и отклонения форм и поверхностей деталей.

Этого недостатка лишен ЭНА, содержащий корпус, установленные в нем электродвигатель и двухопорный полый вал насоса с по крайней мере одним рабочим колесом, связанный с валом электродвигателя через торсионную муфту, выбранный в качестве прототипа (патент РФ №2357103, МПК: F04D 13/06, 2009 г.). Втулка муфты установлена на валу электродвигателя, а торсионный вал муфты размещен в полости вала насоса и соединен с ним свободным концом посредством штифтового соединения с фиксатором осевого положения рабочих колес и полым валом насоса.

Недостатком этого ЭНА является низкая технологичность, связанная с необходимостью сверления отверстия под штифт в трех деталях и невозможностью разборки и последующей повторной сборки ЭНА (например, для замены изношенных подшипников), так как при разборке производится выбивание штифта, соединяющего торсионный вал муфты с фиксатором осевого положения рабочих колес и полым валом насоса, что приводит к уходу диаметров отверстий под штифт в этих деталях и делает невозможным повторную сборку ЭНА с использованием штифта такого же диаметра из-за ослабления несущей способности штифтового соединения, вызванного изменением диаметра имеющихся отверстий под штифт. Использование при повторной сборке штифта большего диаметра с выполнением нового сверления также нежелательно из-за ослабления сечения торсионного вала, имеющего малый диаметр.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленного изобретения, является повышение технологичности ЭНА.

Этот результат достигается за счет того, что в известном ЭНА, содержащем корпус, установленные в нем электродвигатель и двухопорный полый вал насоса с по крайней мере одним рабочим колесом, связанный с валом электродвигателя через торсионную муфту, втулка которой установлена на валу электродвигателя, а торсионный вал которой размещен в полости двухопорного полого вала насоса и связан с ним свободным концом, и фиксатор осевого положения рабочих колес, установленный в противоположном от электродвигателя конце двухопорного полого вала насоса посредством резьбового соединения и контактирующий плоской поверхностью с опорной торцовой поверхностью наиболее удаленного от электродвигателя рабочего колеса, согласно изобретению, резьба на противоположном от электродвигателя конце двухопорного полого вала насоса выполнена на внутренней поверхности этого вала, фиксатор осевого положения рабочих колес выполнен в виде валика с заплечиком, при этом заплечик контактирует с опорной торцовой поверхностью рабочего колеса, на наружной поверхности валика выполнена наружная резьба, посредством которой валик ввернут во внутреннюю резьбу двухопорного полого вала насоса, на обращенном к электродвигателю торце валика выполнены две параллельные друг другу и оси валика лыски с образованием между ними выступа, а на свободном конце торсионного вала выполнен паз с параллельными друг другу и оси торсионного вала стенками, при этом выступ размещен в пазу, направление резьбы на валике и двухопорном полом вале насоса совпадает с направлением вращения вала электродвигателя, а наружный диаметр резьбовой части валика превышает ширину паза торсионного вала на заданную величину.

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения ЭНА, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, поперечный разрез по А-А.

Электронасосный агрегат содержит сборный корпус 1, снабженный входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 установлены электродвигатель 4 и двухопорный полый вал 5 насоса с по крайней мере одним рабочим колесом 6, размещенный в подшипниках 7 и 8 и связанный с валом 9 электродвигателя 4 через компенсирующую муфту 10 состоящую из втулки И, выполненной заодно с торсионным валом 12. Втулка 11 компенсирующей муфты 10 установлена на валу 9 электродвигателя 4, а торсионный вал 12 компенсирующей муфты 10 размещен в полости 13 двухопорного полого вала 5 насоса, которая выполнена сквозной, и соединен с ним свободным концом 14. ЭНА также содержит и фиксатор осевого положения рабочих колес, выполненный в виде валика 15 с заплечиком 16, установленный в противоположном от электродвигателя 4 конце 17 двухопорного полого вала 5 насоса посредством резьбового соединения и контактирующий плоской поверхностью 18 заплечика 16 с опорной торцовой поверхностью 19 наиболее удаленного от электродвигателя рабочего колеса 6. На внутренней поверхности двухопорного полого вала 5 насоса на противоположном от электродвигателя 4 конце 17 этого вала выполнена внутренняя резьба 20. На наружной поверхности валика 15 выполнена наружная резьба 21, посредством которой валик ввернут во внутреннюю резьбу 20. Герметизация корпуса 1 обеспечивается неподвижными уплотнениями 22 и 23. Рабочее колесо 6 установлено на валу 5 с использованием шпонки 24 для передачи крутящего момента. На обращенном к электродвигателю 4 торце 25 валика 15 выполнены две параллельные друг другу и оси валика 15 лыски 26 с образованием между ними выступа 27. На свободном конце 14 торсионного вала 12 выполнен паз 28 с параллельными друг другу и оси торсионного вала стенками, при этом выступ 27 размещен в пазу 28. Направление резьбы на валике и двухопорном полом вале насоса совпадает с направлением вращения вала электродвигателя - в данном примере все направления - левые (понятие «правой» и «левой» резьбы общеизвестны, направление вращения вала электродвигателя - в соответствии с ГОСТ 27471-87 правое направление вращения - по часовой стрелке, определяемое со стороны присоединения к первичному двигателю или рабочему механизму). В данном примере рабочим механизмом является муфта 10, и направление вращения вала 9 -левое, что следует из расположения выходного штуцера 3 за плоскостью чертежа и принципу работы центробежного насоса. Наружный диаметр резьбовой части валика D превышает ширину паза h торсионного вала 12 на заданную величину. Герметизация внутренней полости ЭНА от наружной полости электродвигателя 4 обеспечивается применением электродвигателя типа БК-2 по ОСТ В 16 0.515.054-80, имеющего герметизирующую металлическую гильзу между ротором и статором.

ЭНА работает следующим образом: при включении электродвигателя 4 его вал 9 приводит во вращение втулку 11 и выполненный с ней заодно торсионный вал 12 компенсирующей муфты 10. Свободный конец 14 торсионного вала 12 передает крутящий момент через стенки паза 28 на выступ 27 валика 15, и далее через резьбы 21 и 20 - на двухопорный полый вал 5 насоса, и далее, через шпонку 24 - на установленное на последнем рабочее колесо 6, которое перекачивает жидкость. При этом существующая несоосность между валами 5 и 9 выбирается за счет упругой деформации изгиба торсионного вала 12. Т.к. последний имеет значительную длину, то радиальные усилия, возникающие в местах контакта торсионного вала 12 с валом 5 и втулки 11 с валом 9 незначительны, и не приводят к повышенному износу подшипников 7 и 8, а также подшипников электродвигателя 4. Выполнение ширины паза торсионного вала превышающей наружный диаметр резьбовой части валика на заданную величину позволяет исключить возможность проворота выступа 27 в пазу 28 - теоретически это возможно, если наружные диаметры резьб 20 и 21 будет существенно меньше, хотя в приведенном примере конкретного исполнения наружные диаметры резьб 20 и 21 резьб 20 и 21 выбраны равными гладкому диаметру полости 13. Размер заданной величины превышения проводится обычными инженерными расчетами, исходя из передаваемого момента и основных конструктивных размеров устройства. Поскольку валик 5 вращается против часовой стрелки, глядя со стороны входного штуцера 2, а момент сопротивления со стороны перекачиваемой жидкости на колесо 6 и вал 5 направлен по часовой стрелке, глядя с той же стороны, то валик 15 по левой резьбе 21 стремится ввернуться в резьбу 20 полого двухопорного вала 5, что обеспечивает отсутствие его вывинчивания из вала 5. При этом ввинчивание упомянутых деталей друг в друга отсутствует вследствие упора плоской поверхности 18 на заплечике 16 валика 15 в опорную торцовую поверхность рабочего колеса 6, ступица рабочего колеса 6 с другой стороны оперта на торец внутреннего кольца подшипника 7. Таким образом, во время работы ЭНА обеспечивается неизменное взаимное положение валов 12, 5 и валика 15, при этом при необходимости разборки достаточно просто выкрутить валик 15 из резьбы 20 вала 5, что легко достижимо, ибо никаких мер стопорения валика 15 в валу 5 не требуется - отсутствие самоотвинчивания деталей обеспечивается принципом работы данной конструкции. В то же время, отсутствие стопорения позволяет производить неоднократную сборку - разборку устройства без каких-либо технологических трудностей. В данном примере конкретного исполнения на валу 5 установлено одно рабочее колесо 6, однако для реализации изобретения несущественно количество колес.

В результате использования изобретения повышается технологичность ЭНА за счет устранения необходимости сверления в деталях при сборке и обеспечения возможности разборки и последующей повторной сборки ЭНА (например, при переборке выработавшего ресурс ЭНА, для ЭНА космических летательных аппаратов - после возвращения его с орбиты в составе бортового оборудования или груза спускаемого аппарата). Указанные преимущества позволяют рекомендовать заявленное изобретение к использованию в агрегатах авиационной и ракетно-космической техники

Электронасосный агрегат, содержащий корпус, установленные в нем электродвигатель и двухопорный полый вал насоса с по крайней мере одним рабочим колесом, связанный с валом электродвигателя через торсионную муфту, втулка которой установлена на валу электродвигателя, а торсионный вал которой размещен в полости двухопорного полого вала насоса и связан с ним свободным концом, и фиксатор осевого положения рабочих колес, установленный в противоположном от электродвигателя конце двухопорного полого вала насоса посредством резьбового соединения и контактирующий плоской поверхностью с опорной торцовой поверхностью наиболее удаленного от электродвигателя рабочего колеса, отличающийся тем, что резьба на противоположном от электродвигателя конце двухопорного полого вала насоса выполнена на внутренней поверхности этого вала, фиксатор осевого положения рабочих колес выполнен в виде валика с заплечиком, при этом заплечик контактирует с опорной торцовой поверхностью рабочего колеса, на наружной поверхности валика выполнена наружная резьба, посредством которой валик ввернут во внутреннюю резьбу двухопорного полого вала насоса, на обращенном к электродвигателю торце валика выполнены две параллельные друг другу и оси валика лыски с образованием между ними выступа, а на свободном конце торсионного вала выполнен паз с параллельными друг другу и оси торсионного вала стенками, при этом выступ размещен в пазу, направление резьбы на валике и двухопорном полом вале насоса совпадает с направлением вращения вала электродвигателя, а наружный диаметр резьбовой части валика превышает ширину паза торсионного вала на заданную величину.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронасосным агрегатам, в частности, с «мокрым» ротором, используемым обычно в качестве циркуляционных насосов бытовых отопительных систем.

Спрямляющий аппарат вентилятора содержит множество лопаток статора, которые прикреплены к корпусу турбовентиляторного двигателя. Если комбинация типа лопатки статора и типа лопатки статора для одной ограничивающей проточный канал пластины является такой же, как комбинация типа лопатки первой лопатки статора и типа лопатки статора для другой ограничивающей проточный канал пластины, положения первых боковых соединительных участков ограничивающей проточный канал пластины и вторых боковых соединительных участков ограничивающей проточный канал пластины указанных одной ограничивающей проточный канал пластины и другой ограничивающей проточный канал пластины совпадают друг с другом.

Лопасть, содержащая канал разрежения, отличающаяся тем, что как минимум один канал разрежения расположен вдоль спинки с выходом на нее или заднюю кромку, причем лопасть содержит как минимум один соединяющийся с каналом разрежения канал, начинающийся на внутренней стороне лопасти и сужающийся к месту соединения с каналом разрежения.

Изобретение касается насосного устройства, а именно насосного устройства (1) с магнитной муфтой, содержащего внутреннее пространство (11), образованное корпусом (2) насоса устройства (1), герметизирующий стакан (10), имеющий дно (28) и герметично уплотняющий заключенную в нем камеру (12) относительно образованного корпусом (2) насоса внутреннего пространства (11), вал (13) рабочего колеса, приводимый во вращение вокруг оси (А) вращения, рабочее колесо (16), установленное на одном конце вала (13), внутренний ротор (17), установленный на другом конце вала (13), вспомогательное рабочее колесо (20), установленное в камере (12), и внешний ротор (26), взаимодействующий с внутренним ротором (17).

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, а именно к устройствам газосепараторов погружных электроцентробежных насосов, предназначенных для подъема газожидкостной смеси.

Группа изобретений относится к подводящему каналу (12) для корпуса улитки центробежного насоса. Канал (12) содержит первый конец (54) c первым внутренним диаметром D1 и второй конец (58) со вторым внутренним диаметром D2.

Изобретение относится к насосостроению. Направляющий аппарат (НА) центробежного многоступенчатого насоса содержит диск с выполненными с одной стороны диска направляющими лопатками (НЛ), а с другой стороны - обратными лопатками (ОЛ).

Изобретение относится к насосостроению. Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса содержит диск с выполненными с одной стороны диска направляющими лопатками (НЛ), а с другой - обратными лопатками (ОЛ).

Изобретение относится к насосостроению. Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса содержит диск с выполненными с одной стороны диска направляющими лопатками (НЛ), а с другой - обратными лопатками (ОЛ).

Изобретение относится к насосостроению. Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса содержит диск с выполненными с одной стороны диска направляющими лопатками (НЛ) и обратными лопатками (ОЛ) с другой.

Изобретение относится к электронасосным агрегатам, в частности, с «мокрым» ротором, используемым обычно в качестве циркуляционных насосов бытовых отопительных систем.

Изобретение относится к электронасосным агрегатам, в частности, с «мокрым» ротором, используемым обычно в качестве циркуляционных насосов бытовых отопительных систем.

Изобретение относится к способу управления насосной установкой при засорении насоса. Насосная установка содержит насос с двигателем (Д) и блок управления с возможностью приведения в действие Д.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении надежности.

Изобретение относится к электроцентробежному насосу, перекачивающему охлаждающую жидкость через циркуляционную систему охлаждения. Электроцентробежный насос содержит электродвигатель, наружный и внутренний корпусы, рабочее колесо, два торцовых уплотнения с фланцами и двумя неподвижными и двумя подвижными кольцами из силицированного графита.

Изобретение относится к электроцентробежному насосу, перекачивающему охлаждающую жидкость через циркуляционную систему охлаждения. Электроцентробежный насос содержит электродвигатель, наружный и внутренний корпусы, рабочее колесо, два торцовых уплотнения с фланцами и двумя неподвижными и двумя подвижными кольцами из силицированного графита.

Изобретение относится к транспортировке углеводородного и другого сырья по проложенным по морскому дну трубопроводам большой протяженности. Многофункциональный интегрируемый мотор-компрессор, содержащий охранный кожух, электродвигатель, магнитные подшипники, газодинамические уплотнения, отсек, в котором расположены система управления электродвигателем, система управления магнитными подшипниками, автономный инвертор и силовые элементы магнитных подшипников.

Группа изобретений относится к циркуляционному насосному агрегату для системы нагрева и/или охлаждения, содержащему приводной электродвигатель (108) и соединенный с ним корпус (106) насоса, в котором расположено по меньшей мере одно рабочее колесо (118).

Группа изобретений относится к погружным насосным системам для выкачивания текучих сред из ствола скважины. Насосная система содержит электродвигатель, заполненный первым диэлектрическим смазочным материалом, и насос, приводимый в действие электродвигателем.

Изобретение относится к области учебного лабораторного оборудования. Экспериментальная установка для исследования характеристик центробежных насосов содержит станину, на которую установлен тестируемый насос с шлангом высокого давления на выходе.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям направляющих аппаратов многоступенчатых центробежных насосов. Аппарат содержит диск с выполненными с его одной стороны направляющими лопатками (НЛ), а с другой - обратными лопатками (ОЛ), сопряженными между собой по внешнему диаметру диска. Входные кромки НЛ расположены вдоль окружности с образованием входных сечений направляющих каналов, охватывающих с зазором выходные сечения каналов, образованных лопатками рабочего колеса насоса. В поперечном сечении профиль НЛ выполнен с входным, средним и выходным участками. Входной участок НЛ выполнен под острым углом к касательной окружности, вдоль которой расположены входные кромки НЛ. В поперечном сечении входная кромка НЛ образована дугой окружности (ДО), сопряженной с прямой линией с выпуклой стороны и с ДО с вогнутой стороны, образующими входной участок с образованием увеличивающегося по толщине от входной кромки входного участка НЛ. Прямая линия, образующая выпуклую сторону НЛ, составляет с радиусом окружности, вдоль которой расположены входные кромки НЛ, угол α, составляющий от 85° до 87°. Средний участок вогнутой и выпуклой сторон НЛ образован ДО. Радиус ДО, образующей средний участок выпуклой стороны, в 2,0-2,5 раза меньше радиуса ДО, образующей средний участок вогнутой стороны. Выходной участок вогнутой стороны НЛ образован прямой линией, образующей с радиусом окружности, вдоль которой расположены входные кромки НЛ, угол β, составляющий от 62° до 63°. Прямая линия входного участка выпуклой стороны НЛ составляет с прямой линией выходного участка вогнутой стороны соседней НЛ угол γ, составляющий от 6° до 7°, с образованием расширяющегося по ходу потока рабочей среды участка направляющего канала. Выходные кромки ОЛ расположены вдоль окружности с образованием выходных сечений обратных каналов. В поперечном сечении выходная кромка каждой ОЛ образована ДО, сопряженной с ДО, образующими выходные и входные участки вогнутой и выпуклой сторон ОЛ. Радиус ДО, образующей выходной участок выпуклой стороны ОЛ, в 2,6-2,7 раза больше радиуса ДО, образующей входной участок выпуклой стороны ОЛ. Аппарат выполнен в виде единой детали с шестью равномерно расположенными по окружности НЛ и ОЛ. Радиусы, проходящие через входную и выходную кромки каждой ОЛ, образуют угол λ, составляющий от 107° до 109°. Изобретение направлено на снижение гидравлического сопротивления в проточной части направляющего аппарата. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Электронасосный агрегат содержит корпус, установленные в нем электродвигатель и двухопорный полый вал насоса с рабочим колесом, связанный с валом электродвигателя через торсионную муфту. Торсионный вал муфты размещен в полости двухопорного полого вала насоса и связан с ним свободным концом. На противоположном от электродвигателя конце двухопорного полого вала насоса выполнена внутренняя резьба, в которую ввернут валик с выступом, входящим в паз на конце торсионного вала. Направление резьбы на валике и двухопорном полом вале насоса совпадает с направлением вращения вала электродвигателя. Изобретение направлено на повышение технологичности. 2 ил.

Наверх