ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС


RU (11) 2297552 (13) C2

(51) МПК
F04D 13/06 (2006.01)
B60S 1/48 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004116095/06 
(22) Дата подачи заявки: 2004.05.26 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.05.26 
(43) Дата публикации заявки: 2005.12.10 
(45) Опубликовано: 2007.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2059887 C1, 10.05.1996. RU 2187706 C2, 20.08.2002. DE 4029814 A1, 04.04.1991. FR 2311945 A1, 17.12.1976. DE 19959976 A1, 21.06.2000. 
(72) Автор(ы): Лебединский Константин Юрьевич (RU); Вегера Владимир Алексеевич (RU); Стеклов Владимир Евгеньевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Лебединский Константин Юрьевич (RU); Вегера Владимир Алексеевич (RU); Стеклов Владимир Евгеньевич (RU) 
Адрес для переписки: 394024, г.Воронеж, ул. Марии Копыловой, 8, кв.1, В.Е. Стеклову 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к насосостроению, в частности к насосам для очистки стекол автомобилей. Центробежный насос содержит корпус (К) с отверстием в дне, имеющим уплотнение, через которое пропущен вал электродвигателя. На К закреплена насосная камера (НК). Насос имеет фиксирующую втулку (ФВ) с продольными ребрами на внутренней конической поверхности, на наружной конической поверхности НК - ответные ребрам пазы. Статор электродвигателя включает полый цилиндр с продольной прорезью, выполненный из магнитомягкого материала, внутри которого закреплены постоянные магниты. Цилиндр и магниты установлены в К с помощью направляющих выступов. Между К и НК на ступеньке диаметра, выполненной на торце К и в кольцевой канавке НК, установлено уплотнительное кольцо. В сечении кольцо имеет треугольную форму, а выступ канавки - клиновидную. Первый подшипник закреплен в К, а второй и щеткодержатели со щетками установлены на суппортном узле в полом цилиндре. На крышке выполнены выступы, а на К - пазы для центрирования крышки на К и установки щеток на геометрическую нейтраль. Изобретение направлено на повышение герметичности соединения К с НК и сокращение трудоемкости изготовления насоса. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к насосостроению, в частности к центробежным насосам, и может быть применено в автомобильной промышленности, например для очистки стекол автомобилей жидкостями, подаваемыми под давлением.

Известен маленький центробежный насос, содержащий корпус, состоящий из моторной части и насосной части, изготовленный как одна деталь литьем. Между моторной частью и насосной частью расположен сальник для предотвращения проникновения моющего средства из насосной части в моторную. В моторную часть входит электродвигатель, вал которого проходит в насосную часть через сальник. В моторную часть входит также подшипниковый щит, интегрированный в верхнюю часть насоса, который охватывается по периферии насосной частью, образуя неразъемное соединение. Насосная часть включает корпус, ротор насоса и крышку. Корпус насосной части снабжен выпускным патрубком, расположенным тангенциально насосной камере. Крышка насоса имеет впускной патрубок для подачи моющей жидкости в насосную часть. Корпус насоса и крышка насоса соединены между собой с применением ультразвука для обеспечения герметизации насосной камеры. Патент DE №4029814, кл. F 04 D 1/00, 1991 г. 

Недостатком такого центробежного насоса является то, что для обеспечения герметизации крышки и корпуса насосной камеры используется сложное и дорогостоящее технологическое оборудование с применением ультразвука.

Известен также центробежный насос, принятый авторами в качестве прототипа, содержащий корпус, выполненный в виде стакана, в центре дна которого выполнено гнездо с отверстием, установленное в последнем уплотнение, электродвигатель, вал которого пропущен через уплотнение, закрепленную на корпусе посредством замкового соединения насосную камеру с осевым всасывающим и нагнетательным патрубками, последний из которых выполнен с диффузорным участком, рабочее колесо с лопатками и шнеком, при этом рабочее колесо с лопатками размещено внутри насосной камеры соосно всасывающему патрубку и его ступица закреплена на валу электродвигателя, шнек расположен во всасывающем патрубке, а входное отверстие нагнетательного патрубка выполнено на цилиндрической поверхности насосной камеры, фиксирующую втулку с продольными ребрами на внутренней поверхности, крышку, закрепленную на корпусе, уплотнительное кольцо, установленное между наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью насосной камеры, на наружной поверхности насосной камеры выполнены ответные ребрам фиксирующей втулки пазы, внутренняя поверхность фиксирующей втулки и наружная поверхность насосной камеры выполнены коническими, и фиксирующая втулка установлена на конической поверхности насосной камеры с обеспечением взаимодействия ребер с пазами. Патент RU №2059887, кл. F 04 D 13/06, 1994 г.

Недостатком приведенного выше насоса является высокая трудоемкость изготовления, включающего сборку электродвигателя, проверку его параметров, сборку насоса, подсоединение электродвигателя к насосу, проверку параметров центробежного насоса в целом.

Целью изобретения является создание малорасходного центробежного насоса, в котором достигается надежная герметизация соединения корпуса с насосной камерой и интегрирование узлов электродвигателя в корпус и крышку центробежного насоса для сокращения трудоемкости его изготовления.

Это достигается тем, что центробежный насос, содержит корпус, выполненный в виде стакана, в центре дна которого имеется гнездо с отверстием, установленное в последнем уплотнение, электродвигатель, вал которого пропущен через уплотнение, закрепленную на корпусе посредством замкового соединения насосную камеру с осевым всасывающим и нагнетательным патрубками, последний из которых выполнен с диффузорным участком, рабочее колесо с лопатками и шнеком, при этом рабочее колесо с лопатками размещено внутри насосной камеры соосно всасывающему патрубку, его ступица закреплена на валу электродвигателя, шнек расположен во всасывающем патрубке, а входное отверстие нагнетательного патрубка выполнено на цилиндрической поверхности насосной камеры, фиксирующую втулку с продольными ребрами на внутренней поверхности, крышку, закрепленную на корпусе и уплотнительное кольцо, установленное между наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью насосной камеры, на наружной поверхности насосной камеры выполнены ответные ребрам фиксирующей втулки пазы, внутренняя поверхность фиксирующей втулки и наружная поверхность насосной камеры выполнены коническими и фиксирующая втулка установлена на конической поверхности насосной камеры с обеспечением взаимодействия ребер с пазами, кроме того, вдоль внутренней поверхности корпуса выполнены два направляющих выступа, а статор электродвигателя включает полый цилиндр с продольной прорезью, выполненный из магнитомягкого материала, внутри которого закреплены постоянные магниты, причем цилиндр и постоянные магниты статора установлены в корпусе с помощью направляющих выступов корпуса, уплотнительное кольцо, между наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью насосной камеры установлено на ступеньке диаметра, выполненной на торце корпуса и в кольцевой канавке внутренней поверхности насосной камеры, причем уплотнительное кольцо в сечении имеет треугольную форму, а выступ кольцевой канавки, выполненный внутри насосной камеры, в сечении имеет клиновидную форму, первый подшипник, закрепленный в гнезде корпуса, суппортный узел, закрепленный в полом цилиндре и крышке, на котором установлены щеткодержатели со щетками, а в его центре второй подшипник, на внутренней поверхности крышки выполнены центрирующие и опорные выступы, а на корпусе - пазы для центрирования крышки на корпусе и установки щеток на геометрическую нейтраль, первый подшипник может быть закреплен в гнезде корпуса с помощью втулки или сухаря.

На фигуре приведен общий вид центробежного насоса.

Центробежный насос содержит корпус 1, выполненный в виде стакана, в центре дна которого имеется отверстие. В гнезде 2 установлено уплотнение 3. Вал 5 электродвигателя 4 проходит в отверстие корпуса 1 через уплотнение 3. Крышка 6 закреплена на корпусе 1 с помощью замкового соединения 7. В дне крышки 6 имеются отверстия 8 и 9, через которые проходят клеммы 10 и 11 подключения электродвигателя 4. Насосная камера 12 закреплена на корпусе 1 с помощью замкового соединения 13. Между насосной камерой 12 и корпусом 1 расположено уплотнительное кольцо 14. Уплотнительное кольцо 14 установлено в пазы 15 и 16, выполненные на торце корпуса 1 и внутренней поверхности насосной камеры 12, в сечении имеет вид треугольника. На насосную камеру 12 надета фиксирующая втулка 17, вдоль внутренней поверхности которой проходят ребра 18. Ребра 18 фиксирующей втулки 17 входят в пазы 19, расположенные вдоль наружной поверхности насосной камеры 12. Внутренняя и наружная поверхности соответственно фиксирующей втулки 17 и насосной камеры 12 выполнены коническими. Внутри насосной камеры 12 расположен ротор 20 насоса, включающий рабочее колесо с лопатками 21 и шнек 22. Ступица 23 колеса закреплена на валу электродвигателя 4. Шнек 22 проходит через входное отверстие 24 насосной камеры 12 во всасывающий патрубок 25. Вдоль внутренней поверхности корпуса 1 выполнены два направляющих выступа (на фигуре не показаны). Статор электродвигателя включает полый цилиндр 26 с продольной прорезью, внутри которого закреплены постоянные магниты 27. Цилиндр 26 и постоянные магниты 27 установлены внутри корпуса 1 с помощью направляющих выступов корпуса. На валу 5 электродвигателя 4 установлены шихтованный зубцовый якорь с обмоткой 28, коллектор 29. Втулка 30 с первым подшипником 31 закреплены в гнезде 2 корпуса 1. В полом цилиндре 26 и крышке 6 закреплен суппортный узел 32, на котором установлены щеткодержатели со щетками 33, а в его центре - второй подшипник 34. На внутренней поверхности крышки 6 выполнены центрирующие и опорные выступы 35, а на корпусе 1 - пазы для центрирования крышки на корпусе и установки щеток на геометрическую нейтраль (на фигуре не показаны).

Сборка и работа центробежного насоса происходят следующим образом. В гнездо 2 корпуса 1 вставляют уплотнение 3 и втулку 30 с первым подшипником 31. В корпус 1 вставляют полый цилиндр 26 с продольной прорезью, ориентированной выступом корпуса. Затем в полый цилиндр 26 устанавливают постоянные магниты 27, ориентированные другим выступом корпуса 1. Конец вала 5 с якорем 28 и коллектором 29 пропускают в отверстие, выполненное в гнезде 2 корпуса 1, через первый подшипник 31 и уплотнение 3. Суппортный узел 32 вставляют в полый цилиндр 26 статора. Клеммы 10, 11 суппортного узла 32 вставляют в отверстия 8, 9 крышки 6, при этом суппортный узел ориентируется по углу относительно крышки, после чего крышку разворачивают до совпадения центрирующего выступа на крышке с одним из двух пазов на корпусе, при этом происходит установка щеток на геометрическую нейтраль и, далее, после сближения деталей, закрепление крышки на корпусе с помощью замкового соединения 7. Суппортный узел 32 боковой и торцевой поверхностями опирается на ребра 35, выполненные внутри крышки 6. Ротор 20 насоса надевают на вал электродвигателя. Уплотнительное кольцо 14, имеющее в сечении треугольную форму, надевают на ступеньку диаметра 16, выполненную на торце корпуса 1. Насосную камеру 12 надевают на корпус 1 и закрепляют с помощью замкового соединения 13, при этом уплотнительное кольцо входит в кольцевую канавку 15, выполненную внутри насосной камеры 12. На насосную камеру 12 надевают фиксирующую втулку 17. Ребра 18 фиксирующей втулки 17 вставляются в пазы 19 насосной камеры 12, и фиксирующую втулку 17 надвигают по конусной поверхности насосной камеры до упора, образуя надежное соединение насосной камеры 12 с корпусом 1.

После сборки центробежного насоса его подсоединяют к резервуару с жидкостью через всасывающий патрубок 25, а нагнетательный патрубок 36 соединяют с распылителем, например форсункой. Клеммы 10 и 11 электродвигателя 4 подключают к источнику питания. Центробежный насос готов к работе.

При включении источника питания вал 5 электродвигателя 4 начинает вращаться. Совместно с валом 5 вращается ротор 20. Жидкость из резервуара поступает во всасывающий патрубок 25, где закручивается шнеком 22 и поступает через входное отверстие всасывающего патрубка 24 на лопатки 21 рабочего колеса. С помощью лопаток жидкость разгоняется до скоростей от 10-14 до 14-20 м/с, при частотах вращения от 13000 до 18000 об/мин. Обладая большой кинетической энергией, жидкость поступает в нагнетательный патрубок 36 и далее к форсункам распылителя.

Таким образом, использование уплотнительного кольца, имеющего в сечении треугольную форму, ступеньки диаметра, выполненной на торце корпуса, и клиновидного выступа кольцевой канавки в корпусе насосной камеры позволило обеспечить надежную герметичность соединения насосной камеры с корпусом. При их взаимодействии перед защелкиванием замка выступ кольцевой канавки клиновидной формы выворачивает уплотнительное кольцо в наиболее оптимальное положение, образующее замкнутые и радиальные, и торцевые поверхности уплотнения. В этом случае используется только упругая деформация уплотнительного кольца и старение материала практически не влияет на надежность уплотнения.

Интеграция деталей электродвигателя (статора, первого подшипника и суппортного узла) в корпус и крышку позволила значительно сократить время на сборку центробежного насоса и исключить операцию снятия параметров электродвигателя перед его установкой в корпус.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Центробежный насос, содержащий корпус, выполненный в виде стакана, в центре дна которого выполнено гнездо с отверстием, установленное в последнем уплотнение, электродвигатель, вал которого пропущен через уплотнение, закрепленную на корпусе посредством замкового соединения насосную камеру с осевым всасывающим и нагнетательным патрубками, последний из которых выполнен с диффузорным участком, рабочее колесо с лопатками и шнеком, при этом рабочее колесо с лопатками размещено внутри насосной камеры соосно всасывающему патрубку и его ступица закреплена на валу электродвигателя, шнек расположен во всасывающем патрубке, а входное отверстие нагнетательного патрубка выполнено на цилиндрической поверхности насосной камеры, фиксирующую втулку с продольными ребрами на внутренней поверхности, крышку, закрепленную на корпусе, уплотнительное кольцо, установленное между наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью насосной камеры, на наружной поверхности насосной камеры выполнены ответные ребрам фиксирующей втулки пазы, внутренняя поверхность фиксирующей втулки и наружная поверхность насосной камеры выполнены коническими и фиксирующая втулка установлена на конической поверхности насосной камеры с обеспечением взаимодействия ребер с пазами, отличающийся тем, что вдоль внутренней поверхности корпуса выполнены два направляющих выступа, а статор электродвигателя включает полый цилиндр с продольной прорезью, выполненный из магнитомягкого материала, внутри которого закреплены постоянные магниты, причем цилиндр и постоянные магниты статора установлены в корпусе с помощью направляющих выступов корпуса, уплотнительное кольцо между наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью насосной камеры установлено на ступеньке диаметра, выполненной на торце корпуса и в кольцевой канавке внутренней поверхности насосной камеры, причем уплотнительное кольцо в сечении имеет треугольную форму, а выступ кольцевой канавки, выполненный внутри насосной камеры, в сечении имеет клиновидную форму, первый подшипник, закрепленный в гнезде корпуса, суппортный узел, закрепленный в полом цилиндре и крышке, на котором установлены щеткодержатели со щетками, а в его центре второй подшипник, на внутренней поверхности крышки выполнены центрирующие и опорные выступы, а на корпусе - пазы для центрирования крышки на корпусе и установки щеток на геометрическую нейтраль.

2. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что первый подшипник закреплен в гнезде корпуса с помощью втулки.

3. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что первый подшипник закреплен в гнезде корпуса с помощью сухаря.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru