ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РОТОРНЫЙ НАСОС

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РОТОРНЫЙ НАСОС


RU (11) 2011012 (13) C1

(51) 5 F04C2/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 4918412/29 
(22) Дата подачи заявки: 1991.03.11 
(45) Опубликовано: 1994.04.15 
(71) Заявитель(и): Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металлический завод" 
(72) Автор(ы): Петров В.И.; Сергеев А.И.; Филатов В.С. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Ленинградский металлический завод" 

(54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РОТОРНЫЙ НАСОС 

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: профилированный отражатель размещен между внутренней стенкой патрубка и боковой стенкой выступа корпуса. Отражатель выполнен в виде скругленного при вершине угольника, охватывающего отводящую трубу и дренажное отверстие. На наружной стороне патрубка расположен и скреплен с ним маслосборник, входное отвестие которого сообщено с дренажным отверстием, сливное - с маслобаком. Сливное отверстие выполнено в нижней стенке маслосборника, входное расположено над нижней стенкой маслосборника с образованием выступа. Основание угольника размещено под трубкой, сопряжено с поверхностями корпуса и патрубка с образованием вдоль основания непрерывной линии контакта и скреплено с верхним торцем корпуса. Один боковой торец угольника примыкает к внутренней поверхности патрубка, другой - к боковой стенке выступа. Боковая стенка угольника размещена за отводящей трубкой по направлению вращения насоса и наклонена навстречу направлению вращения. Угольник совмещен по радиусу при его вершине с окружностью входного сечения дренажного отверстия. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к машиностроению, в частности к винтовым насосам и может быть использовано в вертикальных насосных установках, в которых приводной вал двигателя соединен с ротором насоса при помощи муфты или фланца.

Известен вертикальный масляный винтовой насос типа МВН-25-В (Жмудь А. Е. Винтовые насосы с циклоидальным зацеплением, Машгиз, 1963, с. 23, фиг. 8), в котором протечки масла через уплотнение вращающегося приводного вала насоса скапливаются на торце перегородки корпуса. Насос типа МВН-25-В содержит корпус, через перегородку корпуса наружу выходит приводной винт, на конце винта установлена муфта. В перегородке корпуса выполнена дренажная камера, сообщенная радиальным отверстием с маслобаком. В выступе перегородки корпуса со стороны муфты установлено сальниковое уплотнение винта. В стенке корпуса, напротив муфты, имеются окна.

Недостатком известного насоса является то, что в его конструкции не предусмотрена система эвакуации указанных протечек с торца корпуса, в результате чего при работе насоса масло с торца корпуса захватывается вращающимся воздушным потоком, создаваемым соединительной муфтой, и разбрызгивается наружу через окна в стенке корпуса.

Таким образом протечки масла через уплотнение вала являются невозвратными, так как они не возвращаются в маслобак.

Кроме того, разбрызгивание масла наружу приводит к загрязнению окружающих предметов и места эксплуатации насосной установки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является выбранный в качестве прототипа вертикальный насос известной конструкции, в стенке патрубка которого предусмотрено дренажное отверстие для слива протечек масла с верхнего торца корпуса насоса. Насос содержит патрубок, корпус, ведущий (приводной) винт, на конце которого установлена муфта. В стенке патрубка, напротив муфты, имеются окна.

В выступе торца корпуса, со стороны муфты, имеется дренажная камера, сообщенная отводом (отводящей трубой) с маслобаком. Отвод установлен с зазором относительно верхнего торца корпуса и периметра дренажного отверстия в стенке патрубка.

В выступе торца корпуса, со стороны муфты, установлено уплотнение - кольцо.

При работе насоса через уплотнение происходит истечение масла на верхний торец корпуса.

Воздушным вихрем от вращающейся муфты масло перемещается на периферию к стенке патрубка и начинает вращаться вслед за муфтой. При этом незначительная часть масла сливается через дренажное отверстие наружу, а большая часть масла разбрызгивается наружу через окна в стенке патрубка.

Недостатком прототипа является следующее. Во-первых, наличие дренажного отверстия позволяет только частично сливаться маслу с торца корпуса наружу, причем это масло не может возвратиться в маслобак, так как в конструкции не предусматривается его сбор и транспортировка в маслобак.

Во-вторых, также имеет место недостаток, присущий аналогу, а именно, разбрызгивание масла с торца корпуса через окна в стенках патрубка при работе насоса.

Таким образом, как в аналоге, так и в прототипе, внешняя утечка масла через уплотнение приводного вала насоса является невозвратной. Требуются дополнительные затраты на периодическое восполнение объема утраченного масла в маслобаке, а также на уборку сливаемого через дренажное отверстие и разбрызгиваемого через окна патрубка масла.

Цель изобретения - повышение эффективности масляной системы с роторным насосом и сокращение эксплуатационных затрат на обслуживание этой системы за счет обеспечения полной утилизации внешней утечки масла из насоса и возврат ее в масляную систему последнего.

Для достижения цели изобретения вертикальный роторный насос, содержащий приводной вал с муфтой на конце со стороны двигателя, корпус с выступом со стороны указанного конца приводного вала, дренажную камеру в выступе корпуса, патрубок с дренажным отверстием для слива масла с верхнего торца корпуса, отводящую трубу, установленную с зазором относительно верхнего торца корпуса и сообщенную одним концом с дренажной камерой, а другим - с маслобаком, имеет между внутренней стенкой патрубка и боковой стенкой выступа корпуса отражатель в виде скругленного при вершине угольника, охватывающего отводящую трубу и дренажное отверстие, и размещенный на наружной стороне патрубка и скрепленный с ним маслосборник, у которого входное отверстие сообщено с дренажным отверстием патрубка, а сливное отверстие - с маслобаком, при этом сливное отверстие выполнено в нижней стенке маслосборника, а входное отверстие расположено над нижней стенкой маслосборника с образованием выступа над ней, основание угольника размещено под трубкой, сопряжено с поверхностями корпуса и патрубка с образованием вдоль основания непрерывной линии контакта, скреплено с верхним торцом корпуса, один боковой торец угольника примыкает к внутренней поверхности патрубка, другой боковой торец - к боковой стенке выступа корпуса, боковая стенка угольника размещена за отводящей трубой по направлению вращения насоса, наклонена навстречу указанному направлению вращения, угольник совмещен по радиусу при его вершине с окружностью входного сечения дренажного отверстия.

Предложенная конструкция насоса отличается от прототипа тем, что она снабжена отражателем, установленным указанным выше образом относительно патрубка и корпуса насоса, а также маслосборником, размещенным на наружной стороне патрубка, у которого входное и сливное отверстия выполнены указанным выше образом и сообщены соответственно с дренажным отверстием патрубка и с маслобаком. Таким образом, предложенный насос соответствует критерию "новизна".

Все отличия в совокупности с известными признаками, согласно предложенной конструкции, обеспечивают полную утилизацию внешней протечки масла из насоса и возврат ее в масляную систему последнего, тем самым повышение эффективности указанной системы и снижение эксплуатационных затрат на обслуживание масляной системы с роторным насосом. Сравнение предложенного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие предложенное решение от прототипа. Таким образом предложенное решение соответствует критерию "существенность отличия".

На фиг. 1 показан насос в разрезе с отводом масла из дренажной камеры, выполненным над торцом корпуса насоса; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант насоса в разрезе с отводом масла из дренажной камеры, выполненным в корпусе насоса; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Насос состоит из патрубка 1, корпуса 2 с верхним торцом 3, выступом 4 и дренажной камерой 5, приводного вала (винта) 6 с муфтой 7, уплотнения 8, отводящей трубы 9, установленной с зазором 10 относительно торца 3 корпуса 2. В стенке 11 патрубка 1 выполнены окна 12 и дренажное отверстие 13. Между стенкой 11 и выступом 4 установлен отражатель в виде угольника 14 с боковой стенкой 15 и основанием 16. Отражатель своим основанием 16 установлен в зазоре 10 под трубкой 9, охватывает последнюю и скреплен с торцом 3 болтами. Между основанием 16 и сопряженными с ним поверхностями 3, 17 корпуса 2 и 18 патрубка 1 проложено уплотнение 19 с образованием вдоль основания непрерывной линии контакта. Боковая стенка 15 угольника 14 размещена за трубкой 9 по направлению вращения насоса и наклонена навстречу указанному вращению. Радиус R при вершине угольника равен радиусу (D/2) входного сечения дренажного отверстия 13. Угольник примыкает к стенке 11 и совмещен со входным сечением дренажного отверстия 13, при этом верхний торец 20 боковой стенки 15 размещен от осивходного сечения отверстия 13 на высоте Н, равной или большей радиусу (D/2) отверстия 13. На стенке 11 с наружной стороны патрубка 1 установлен маслосборник 21 и скреплен с нею. Маслосборник 21 имеет входное отверстие 22, сообщенное с дренажным отверстием 13, и сливное отверстие 23, выполненное в нижней стенке маслосборника 21 и сообщенное с маслобаком (не показан), расположенным ниже входного отверстия 22. Входное отверстие 22 выполнено над нижней стенкой с образованием выступа 24 над ней.

Трубка 9 через дренажное отверстие 13 входит внутрь маслосборника 21 и ее торец 25 размещен за выступом 24 в направлении от оси насоса, например, в плоскости оси сливного отверстия 23.

Между трубкой 9 и отверстиями 13, 22 имеется зазор.

Дренажное отверстие 13 со стороны прилегания угольника 14 выполнено в виде конфузора, плавно сопряженного с внутренней поверхностью патрубка 1.

Отвод масла из дренажной камеры 5 может быть выполнен в корпусе 2 в виде радиального сверления 26, сообщенного с камерой 5 и с маслосборником 21 через полость угольника 14 (см. фиг. 3).

При работе насоса через уплотнение 8 происходит истечение масла на торец 3.

Воздушным вихрем от вращающейся муфты 7 масло перемещается на периферию к стенке 11, скапливается перед угольником 14 и направляется через дренажное отверстие 13 и входное отверстие 22 внутрь маслосборника 21.

Внутрь маслосборника 21 также поступает дренаж масла из камеры 5. Оба потока масла объединяются в маслосборнике 21 и отводятся через отверстие 23 в маслобак.

Так как расход масла из дренажной камеры 5 через отводящую трубку 9 превышает величину расхода протечек, поступающих через уплотнение 8 на торец 3 и далее через отверстия 13 и 22 в маслосборник 21, то предусмотренный в маслосборнике выступ 24 препятствует вытеканию дренажного масла, поступающего по трубке 9, через отверстия 22 и 13 внутрь патрубка 1 и, как следствие, торможению встречного потока протечек масла с торца 3 в маслосборник 21.

Указанное торможение приведет к накоплению в процессе эксплуатации протечек масла на торце 3, перетеканию их через верхний торец 20, к возникновению циркуляции протечек по торцу и разбрызгиванию масла через окна 12. Наклоненная навстречу вращения насоса боковая стенка 15 угольника 14 тормозит воздушный поток и обеспечивает поворот к основанию 16 угольника, при этом частицы захваченного воздухом масла выделяются из воздуха, оседают на стенке 15 угольника 14, стекают по наклону стенки к основанию 16 и перемещаются к периферии в дренажное отверстие 13. В результате - разбрызгивание масла с торца 3 через окна 12 в стенке 11 не происходит.

При этом размещение торца 20 стенки 15 угольника на высоте Н, большей или равной радиусу отверстия 13, обеспечивает отсекание вращающегося воздушного слоя с частицами масла при любом размещении дренажной трубки 10 относительно оси дренажного отверстия 13.

Наличие уплотнения 19 под основанием угольника по всей линии контакта угольника 14 с торцом 3 и с поверхностями 17, 18 и плотное прилегание торца угольника 14 к стенке 11 препятствуют проникновению масла за отражатель 14, тем самым его циркуляции по торцу 3 и разбрызгиванию через окна 12 в стенке 11. А равенство радиуса R при вершине угольника радиусу (D/2) входного сечения дренажного отверстия 13 обеспечивает минимальную величину сопротивления на входе протечек масла с торца 3 во внутрь маслосборника 21. В результате обеспечивается минимальная толщина масляного слоя на торце 3 в процессе работы насоса, соответственно исключается переброс масла через угольник 14. Гидравлическое сопротивление на входе в дренажное отверстие 13 уменьшается также за счет выполнения отверстия 13 в виде конфузора и скругления входной кромки отверстия 13.

Таким образом, предложенная система эвакуации протечек масла полностью выполняет поставленную задачу утилизации всех протечек масла и отвод их в маслобак, при этом исключается разбрызгивание масла наружу. (56) КД на насос 3В16/63ГТ-В, СКБ ЛМЗ "Гидротурбомаш", 1987. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РОТОРНЫЙ НАСОС, содержащий приводной вал с муфтой, закрепленной на его конце со стороны двигателя, корпус с выступом, расположенным со стороны указанного конца приводного вала, дренажную камеру, размещенную в выступе корпуса, патрубок с окнами и дренажным отверстием для слива масла с верхнего торца корпуса, отводящую трубу, установленную с зазором относительно верхнего торца корпуса и сообщенную соответственно с дренажной камерой и маслобаком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности масляной системы с роторным насосом и сокращения эксплуатационных затрат на обслуживание этой системы путем обеспечения полной утилизации внешней утечки масла из насоса и возврата ее в масляную систему последнего, он снабжен профилированным отражателем, размещенным между внутренней стенкой патрубка и боковой стенкой выступа корпуса и выполненным в виде скругленного при вершине угольника, охватывающего отводящую трубку и дренажное отверстие, а также расположенным на наружной стороне патрубка и скрепленным с ним маслосборником, входное отверстие которого сообщено с дренажным отверстием патрубка, а сливное - с маслобаком, при этом сливное отверстие выполнено в нижней стенке маслосборника, а входное отверстие расположено над нижней стенкой маслосборника с образованием выступа, основание угольника размещено под отводящей трубкой, сопряжено с поверхностями корпуса и патрубка с образованием вдоль основания непрерывной линии контакта и скреплено с верхним торцом корпуса, при этом один боковой торец угольника примыкает к внутренней поверхности патрубка, другой - к боковой стенке выступа корпуса, боковая стенка угольника размещена за отводящей трубкой по направлению вращения насоса и наклонена навстречу указанному направлению вращения, а угольник совмещен по радиусу при его вершине с окружностью входного сечения дренажного отверстия.




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