Одновинтовой насос

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Р 04 С 2/10 ТЕНИЯ У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР(57) Сущность изобретения: торцовые фланцы корпуса с цилиндрической внутреннейповерхностью соединены между собойшпильками. В корпусе концентрично размещена упругая цилиндрическая обойма с Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к средствам для перекачивания жидких продуктов и пластичных подвижных составов, а именно к одновинтовым насосам, и может найти применение в химической промышленности, строительстве и других отраслях народного хозяйства.Известен одновинтовой насос, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, в которой свободно установлена упругая обойма с внутренней двухзаходной винтовой поверхностью и однозаходным винтом, фланцевый торец которой жестко закреплен в корпусе. Недостатком этого винтового насоса является разрыв обоймы по линии перехода между закрепленной и свободной поверхностью с последующей разгерметизацией и потерей работоспособности из-за заклинивания винта подачи, При недостаточно жестком закреплении резинового фланца воэможвн его проворот совместно с винтом,внутренней даухэаходной винтовой поверхностью, в к-рой с образованием рабочих камер установлен однозаходный винт. Торцовые поверхности обоймы и ответные поверхности фланцев выполнены с коническими участками, сопряженными между собой, На наружной поверхности обоймы со стороны корпуса непосредственно за коническими участками выполнены кольцевые канавки, в к-рых с гарантированным боковым зазором размещены уплотнительные элементы, Угол конусности участков равен углу трения взаимодействующих между собой материалов, 1 ил. сопровождаемый перегревом и потерейпроизводительности насоса,Известен также одноаинтоаой насос,содержащий корпус с цилиндрической резьбовой внутренней поверхностью, в которойжестко установлена цилиндрическая упругая обойма с внутренней даухзаходной по. верхностью и однозаходным винтом,обжатая с торцов плоскими фланцами, стянутыми шпильками.Жесткая связь корпуса с упругой обой.мой исключает воэможность ее проворотасовместно с винтом, Однако со аременемпроисходит нарастание амплитуд циклических упругих деформаций винтовой поверхности обоймы с одновременнымувеличением растягивающих напряжений,имеющих необратимый характер из-за потери выносливости материала, приводящей косевому смещению массы упругого материала в сторону магистрали низкого давленияразгерметизации торца со стороны магистрали высокого давления, заклиниванию5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 винта, усиленному износу и разрывам винтовой поверхности, снижающих долговечность насоса.Целью изобретения является повышение долговечности путем снижения остаточных растягивающих напряжений на винтовой поверхности.Цель достигается тем, что в одновинтовом насосе, содержащем корпус с цилиндрической внутренней поверхностью и торцевыми фланцами, соединенными между собой посредством шпилек, концентрично размещенную в корпусе упругую цилиндрическую обойму с внутренней двухзаходной винтовой поверхностью, в которой с образованием рабочих камер установлен однозаходный винт, насос снабжен кольцевыми уплотнительными элементами, торцевые поверхности обоймы и ответные поверхности фланцев выполнены с коническими участками, сопряженными между собой, на наружной поверхности обоймы со стороны корпуса непосредственно за коническими участками выполнены кольцевые канавки, в которые с гарантированным боковым зазором размещены уплотнительные элементы, а угол конусности участков обоймы и фланцев равен углу трения взаимодействующих между собой материалов.Угол конусности участков обоймы и фланцев, а также охватывающие .уплотнительные элементы с боковыми зазорами, обеспечивают упругое проскальзывание обоймы, т.е. редуцированное вращение, способствуя снижению остаточных растягивающих напряжений на винтовой поверхности и повышению долговечности насоса, что позволяет в процессе изготовления обоймы эффективно использовать упругие материалы с пониженными усталостными характеристиками,На чертеже изображен предлагаемыйнасос.Одновинтовой насос содержит корпус 1 с цилиндрической внутренней поверхностью, в которую концентрично установлена упругая цилиндрическая обойма 2, в которой, в свою очередь, с образованием рабочих камер установлен однозаходный винт 3. С торцов корпус 1 и обойма 2 обжаты фланцами 4 и 5, стянутыми шпильками б. Торцовые поверхности обоймы 2 и ответные поверхности фланцев 4 и 5 выполнены с коническими участками, сопряженными между собой. На наружной поверхности обоймы 2 со стороны корпуса непосредственно за коническими участками выполнены кольцевые канавки, в которых установлены уплотнительные элементы 7 с гарантированным боковым зазором 8 для устранения утечек и обеспечения упругого относительного скольжения конусных поверхностей при вращении винта 3. Гарантированный зазор 8 позволяет полностью заполнять канавку дополнительно сжатым сечением уплотнения 7 при вращении винта 3 и тем самым обеспечить упругое скольжение контактирующих конусных участков и редуцированное вращение обоймы 2. Угол конусности участков обоймы 2 и фланцев 4 и 5 равен углу трения взаимодействующих между собой материалов, Обойма 2 устанавливается в корпус 1 без зазора между их сопряженными цилиндрическими поверхностями, что позволяет обеспечить заданный натяг на винте 3. Уплотнение междукорпусом 1 и фланцами 4 и 5 осуществляется резиновыми кольцами 9. Одновинтовой насос работает следующим образом.При вращении винта 3 жидкость поступает на вход фланца 4 иэ магистрали всасывания и перекачивается в сторону выхода фланца 5 магистраль нагнетания, Одновременно на винтовой поверхности упругой обоймы 2 формируются циклические упругие волны напряжения, обусловленные набеганием сопряженных поверхностей винта подачи 3, установленного с натягом, способствуя упругому скольжению и редуцированному вращению обоймы 2, При этом обойма 2 заклинивается на конических участках в местах контакта винта 3 и расклинивается уплотнительными элементами 7 на остальной поверхности. В месте контакта винта 3 уплотнительный элемент 7 дополнительно сжимается, заполняя гарантированный боковой зазор 8 в канавке, исключая резкое увеличение контактного давления и растягивающих напряжений в обойме 2.Таким образом обойма 2 не имеет возможности проворачиваться свободно в корпусе 1, но упруго проскальзывает на сопряженных конических участках, т.е. редуцированно вращается при вращении винта 3. Редуцированное вращение обоймы 2 обеспечивает снижение контактных давлений и растягивающих напряжений на винтовой поверхности, что и способствуетповышению долговечности насоса. ф о р мул а изобретен ия Одновинтовой насос, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью и торцевыми фланцами, соединенными между собой посредством шпилек, и концентрично размещенные в корпусе упругую цилиндрическую обойму с внутренней двухэаходной винтовой поверх1778368 оставитель А. Наэ ехред М,Моргентап Корректор Н. Гунько дактор Подписноеретениям и открытиям при ГКНТ СССшская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ностью, в которой с образованием рабочих камер установлен однозаходный винт, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности путем снижения остаточных растягивающих напряжений на винтовой поверхности, насос снабжен кольцевыми уплотнительными элементами, торцевые поверхности обоймы и ответные поверхности фланцев выполнены с коничеЗаказ 4174 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, Ж, скими участками, сопряженными между собой, на наружной поверхности обоймы со стороны корпуса непосредственно за коническими участками выполнены кольцевые 5 канавки, в которых с гарантированнымбоковым зазором размещены уплотнительные элементы, а угол конусности участков обой мы и фланцев равен углу трения взаимодействующих между собой материалов.