ПЛАСТИНЧАТЫЙ НАСОС

ПЛАСТИНЧАТЫЙ НАСОС


RU (11) 2172429 (13) C1

(51) 7 F04C2/344 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(21) Заявка: 99127915/06 
(22) Дата подачи заявки: 1999.12.29 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.12.29 
(45) Опубликовано: 2001.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 5833438 А, 10.11.1998. RU 2116514 С1, 27.07.1998. RU 2135834 С1, 27.08.1999. RU 2027024 С1, 20.01.1995. SU 9497 А, 31.05.1929. GB 2047807 А, 03.12.1980. 
(71) Заявитель(и): 25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей - ГосНИИ по химмотологии) 
(72) Автор(ы): Кузьмин С.А.; Волков О.Е.; Самойлюк А.П.; Юхим М.С. 
(73) Патентообладатель(и): 25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей - ГосНИИ по химмотологии) 
Адрес для переписки: 121351, Москва, ул. Молодогвардейская, 10, 25 ГосНИИ МО РФ 

(54) ПЛАСТИНЧАТЫЙ НАСОС 

Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения с вращающимися рабочими органами с лопастями, перемещающимися возвратно-поступательно относительно внутреннего элемента, в частности к роторным пластинчатым насосам, и может применяться в различных областях промышленности. Пластинчатый насос содержит корпус, внутренняя полость которого имеет рабочую цилиндрическую профилированную поверхность с всасывающим и нагнетательным окнами, размещенный во внутренней полости корпуса ротор, выполненный в виде прямого кругового цилиндра, ось которого совпадает с осью вала насоса, и взаимодействующие с рабочей профилированной поверхностью корпуса подвижные в радиальном направлении пластины, размещенные в радиальных пазах ротора, выполненных без выхода на торцевые поверхности ротора. Радиальные пазы имеют длину l, равную 0,9995-0,9980 длины L образующей ротора. Повышается надежность насоса. 1 табл., 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения с вращающимися рабочими органами с лопастями, перемещающимися возвратно-поступательно относительно внутреннего элемента, в частности к роторным пластинчатым насосам, и может применяться в различных отраслях промышленности в составе подвижных и стационарных насосных агрегатов для перекачивания жидкостей и газов.

Известен пластинчатый насос, состоящий из корпуса с патрубками всасывания и нагнетания, внутренняя полость которого имеет рабочую цилиндрическую профилированную поверхность с всасывающими и нагнетательными окнами, крышки корпуса с внутренними плоскими рабочими поверхностями и размещенный во внутренней полости корпуса ротор с радиальными пазами, в которых размещены подвижные в радиальном направлении пластины, взаимодействующие с рабочей цилиндрической профилированной поверхностью корпуса. Ротор выполнен в виде прямого кругового цилиндра, ось которого совпадает с осью вала насоса. Пазы выходят (открыты) на цилиндрическую и торцевые поверхности ротора [1 - Топливораздаточная колонка "Нара-28" тип 1КЭД-50-0,25-1 в кн. Бондарь В.А., Зоря Е. И., Цагарели Д.В. "Операции с нефтепродуктами. Автозаправочные станции" - М. : АОЗТ "Паритет", 1999 г. - С. 178]. Недостатком этого насоса является неравномерный износ торцевых (боковых) граней пластины из-за скольжения по шероховатостям (царапинам) внутренней плоской поверхности каждой крышки корпуса. Положение пластины в пазе ротора насоса определяется сложными явлениями, задаваемыми профилированной рабочей поверхностью корпуса процессами перетока перекачиваемой жидкости (газа) в паз ротора под пластину, физическими свойствами перекачиваемой жидкости, динамикой движения пластины в пазе и т. д. Неравномерный износ пластин по боковой поверхности возникает вследствие перекоса пластины к наружной поверхности ротора. Указанный износ пластин от 1 до 3 мм возникает в месте контакта пластины с внутренними поверхностями крышек корпуса, пластины насоса приобретают форму трапеции, при этом износ внутренних поверхностей крышек составляет от 20 до 40 мкм [2 - Акты плановой ревизии пластинчатого насоса ПН-60/8 зав. N 01, проходящего предварительные испытания на установке МНУМ-60. г. Ясногорск Тульской обл. - АО "Ясногорский машиностроительный завод" - 1996 г.].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является пластинчатый насос, содержащий корпус, внутренняя полость которого имеет рабочую цилиндрическую профилированную поверхность с всасывающим и нагнетательным окнами, размещенный во внутренней полости корпуса ротор, выполненный в виде прямого кругового цилиндра, ось которого совпадает с осью насоса, и взаимодействующие с рабочей профилированной поверхностью корпуса подвижные в радиальном направлении пластины, размещенные в радиальных пазах ротора, выполненных без выхода на торцевые поверхности ротора [3 - Патент США N 5833438 A F 04 C 2/344 от 10.11.98 г. - прототип].

Основным недостатком известного насоса является сложность конструкции, обусловленная наличием плоских направляющих поверхностей упорных шайб, фиксирующих ротор с валом в аксиальном направлении. Следует отметить также пониженный объемный КПД, низкую надежность уплотнительных элементов, которых насчитывается более шести, сложность изготовления основных деталей и повышенные требования к концентричности ротора и упорных шайб. Конструкция известного насоса полностью не исключает перекоса пластин между упорными шайбами в момент выхода пластин из ротора, т.к. паз выполнен с осевым расширением у каждого конца, в результате чего возможен контакт торцевых поверхностей пластин со стенками шайб.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение надежности насоса путем снижения износа пластин с одновременным упрощением конструкции насоса.

Указанный результат достигается тем, что в известном пластинчатом насосе, содержащем корпус, внутренняя полость которого имеет рабочую цилиндрическую профилированную поверхность с всасывающим и нагнетательным окнами, размещенный во внутренней полости корпуса ротор, выполненный в виде прямого кругового цилиндра, ось которого совпадает с осью вала насоса, и взаимодействующие с рабочей профилированной поверхностью корпуса подвижные в радиальном направлении пластины, размещенные в радиальных пазах, выполненных без выхода на торцевые поверхности ротора, согласно предлагаемому изобретению радиальные пазы ротора имеют длину l, равную 0,9995...0,9980 длины L образующей ротора.

Техническая сущность предлагаемого изобретения состоит в создании начальных условий для параллельного движения пластины при выходе ее из ротора.

На фиг. 1 представлен пластинчатый насос подетально в аксонометрической проекции;

фиг. 2 - пластинчатый насос (поперечный разрез);

фиг. 3 - ротор (продольный разрез).

Пластинчатый насос состоит из корпуса 1 с всасывающим 2 и напорным 3 патрубками, крышек 4 статора, всасывающие и нагнетательные окна 5, 6 соединяют внутреннюю полость корпуса, ограниченную рабочей цилиндрической профилированной поверхностью 7, со всасывающим 2 и напорным 3 патрубками соответственно. Во внутренней полости корпуса установлен ротор 8, выполненный в виде прямого кругового цилиндра, ось которого совпадает с осью вала 9 насоса. Пазы 10 располагаются только на цилиндрической поверхности 11 ротора 8 без выхода на торцевые поверхности 12 ротора и содержат пластины 13. Пластины 13 имеют такие размеры, которые позволяют создать минимальные зазоры между стенками паза 10 и гранями пластин 13, причем зазоры между стенками паза и гранями пластин могут в процессе работы изменяться в одну сторону, не изменяя суммарного зазора. Оптимальная длина паза l выбирается в зависимости от длины L образующей ротора.

Пластинчатый насос работает следующим образом: при вращении ротора 8 в направлении, указанном стрелкой , происходит изменение объемов элементарных камер 14, образованных частью рабочей цилиндрической профилированной внутренней поверхности 7 полости корпуса двумя соседними пластинами 13, прижимаемыми к рабочей цилиндрической профилированной внутренней поверхности 7 корпуса суммарной внешней силой, и внутренними поверхностями крышек 4 корпуса 1 и цилиндрической поверхностью 12 ротора 8, вследствие отдаления части профилированной поверхности корпуса от цилиндрической поверхности ротора. В результате изменения объема создается разрежение во всасывающем окне 5 и происходит перемещение жидкости из окна 5 в полость камеры, при этом пластина 13 перемещается параллельно самой себе, что определяется зазорами между гранями пластины 13 и стенками паза 10. При дальнейшем повороте ротора 8 после прохождения пластиной 13 камеры всасывающего окна 5 жидкость в камере перемещается к напорному окну 6 и при последующем повороте ротора 8 по ходу движения камеры пластина 13 входит в окно нагнетания 6, где, в связи с уменьшением расстояния между рабочей цилиндрической профилированной поверхностью статора 1 и цилиндрической поверхностью ротора 8 и имеющегося силового воздействия, пластины 13 перемещаются вовнутрь пазов 10, а жидкость, находящаяся в камере, перемещается в нагнетательное окно 6. В течение всего рабочего процесса пластина 13 контактирует только с профилированной поверхностью корпуса 1. Взаимодействие пластин 13 с внутренней поверхностью крышек 4 в заданном соотношении не только исключается, но и создается зазор между стенками паза и пластины, что повышает надежность насоса, так как длина l паза выполнена меньше длины L образующей ротора 8.

Заявляемый насос, сконструированный на основе пластинчатого насоса ПН-60/8 [4 - Насос пластинчатый ПН-60/8. Альбом чертежей. - г. Ясногорск Тульской обл. - АО "Ясногорский машиностроительный завод" - 1996 г.], прошел испытания.

Результаты данных испытаний представлены в таблице сравнительных испытаний заявляемого насоса. В ходе испытаний сопоставлялись пять вариантов исполнения ротора при различных величинах длины l паза, составляющих 0,9996... 0,9975 (варианты 1-5) от длины образующей L ротора. Как показали результаты испытаний, имеется скачкообразное уменьшение износа пластин величиной от 550 мкм до 310 мкм при изменении соотношения длин l/L в диапазоне 0,9996... 0,9995, а нижний диапазон изменения соотношения ограничен минимально допустимым значением КПД насоса, равным 70%. Таким образом, при изготовлении насоса должна быть выбрана длина l паза ротора, составляющая 0,9995.... 0,9990 длины L образующей ротора.

Источники информации

1) Топливораздаточная колонка "Нара-28" тип 1КЭД-50-0,25-1 в кн. Бондарь В. А., Зоря Е.И., Цагарели Д.В. "Операции с нефтепродуктами. Автозаправочные станции" - М.: АОЗТ "Паритет", 1999 г. - С. 178.

2) Акты плановой ревизии пластинчатого насоса ПН-60/8 зав. N 01, проходящего предварительные испытания на установке МНУМ-60. - г. Ясногорск Тульской обл. - АО "Ясногорский машиностроительный завод" - 1996 г.

3) Патент США 5833438A F 04 C 2/344 от 10.11.98 г. - прототип.

4) Насос пластинчатый ПН-60/8. Альбом чертежей. - г. Ясногорск Тульской обл. - АО "Ясногорский машиностроительный завод" - 1996 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Пластинчатый насос, содержащий корпус, внутренняя полость которого имеет рабочую цилиндрическую профилированную поверхность с всасывающими и нагнетательными окнами, размещенный во внутренней полости корпуса ротор, выполненный в виде прямого круглого цилиндра, ось которого совпадает с осью вала насоса, и взаимодействующие с рабочей профилированной поверхностью корпуса подвижные в радиальном направлении пластины, размещенные в радиальных пазах ротора, выполненных без выхода на торцевые поверхности ротора, отличающийся тем, что радиальные пазы имеют длину l равную 0,9995 - 0,9980 длины L образующей ротора.




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