Центрифуга для разделения полидис-персных жидких систем

Союз СоветскихСоциалистичесннхРеспублии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11606130(53) УДК 66,067, . 57( 088. 8) по делам изеоретеиий и открытийОпубликовано 23.02.81Бюллетень Ла 7 Дата опубликования епнсания 25.02.81(54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОЛИДИСПЕРСНЫХИзобретение относится к разделению полиаисперсных жидких систем в поле аействия центробежных сил и может быть использовано в пищевой и медицинской промышленностях и других областях народного хозяйства.По основному авт. св, % 721124 известна центрифуга аля разделения полидисперсных жидких систем, содержа" щая корпус, смонтированный в нем статорт 0 электроавигателя, и укрепленный на валу барабан, являющийся одновременно ротором электродвигателя. Барабан размещен наа верхней торцовой поверхностью статора электродвигателя с зазором (1).т 5. Однако при вращении центрифуги возможен изгиб вала вследствие неуравновешенных масс барабака-ротора и задевания послеанего эа статор. Увеличение20 воздушного зазора, исключающего это касание, нецелесообразно в связи с уменьшением коэффициента мощности двигатепя. Цель изобретения -. предотвращение касания поверхностей статора и ротора при неуравновешенности барабана и уменьшение воздушного зазора между ними.Поставленная цель достигается тем; что поверхности статора и ротора, обращенные друг к аругу, выполнены сферическими, при этом поверхность ротора выполнена вогнутой, а поверхность статора-выпуклой.На фиг, 1 схематично изображена цектрифуга, общий виаф ащ фиг. 2 - схема траекторий точек барабана при колебаниях; на фиг. 3 - траектории точек барабана и формы барабана и статора.Центрифуга состоит из барабана 1, закрепленного на валу так, что ось вращения совладает с осью статора 2, а его нижняя торцовая поверхность и верхняя торцовая поверхность статора образуют рабочий воздушный зазор 3, предназна ченный аля проведения магнитного потока центрифуги. Статор 2 имеет тороидаль-ную форму и набран иэ листов электро806130 технической стали, поверхности которых образуют между собой концентрические окружности с центром, лежащим на оси статора, Такое расположение листов статора обеспечивает возможность проведения потока в статоре с минимальным магнитным сопротивлением. Статор имеет радиальные пазы 4, в которых уложена обмотка 5, питаемая от источника переменного напряжения, частота которого определяется скоростью вращения барабана. Статор закреплен в станине 6 а барабан жестко связан с валом 7, установленным в цвух попшипниковых опорах: верхней - упругом горловом подшипнике 8, и нижней - опорном подшипнике 9,Поверхности статора и ротора, обращенные цруг к другу, выполнены сферическими. Поверхность ротора выполнена вогнутой, а поверхность статора-выпуклой.На фиг, 3 показаны траектории точек барабана 1 и формы барабана 1 и статора 2 электродвигателя цля случай, когда поверхности барабана и статора, обращенные цруг к другу, выполнены сферическими с радиусом кривизны Р , равным расстоянию от нижнего опорного подшипника 9 цо торцовой поверхности барабана, обращенной к статору.Сферическая поверхность радиуса % может быть построена по следующей математической зависимости Для предлагаемого случая центр сферы 10 находится в точке 11 (см, фиг, 2),Обозначим координаты этой точки в де-,картовой системе координат ( Х., У,.о, 2,), тогда уравнение сферы имеетвиц (1), для которого х, у, х - текущие координаты сферической поверхностиРадиус сферической поверхности барабана й , радиус сферической поверхности статора Ц -б, гце 6 - рабочий возпушный задор ( см. фи г. 1 ),Тогда аналогично ( 1) пля сферической поверхности статора уравнение имеетвид: 50Ос-)+(ч- ч)+- г, ) =(т-с)Р)Уравнения (1) и (2) есть уравненияполных сфер. В действительности, в центрифуге сферические поверхности барабана 55и статора являются только частями пол-ных сферических поверхностей, ограниченных радиусами цилиндрических поверхнос 4тей барабана и статора. Однако при изготовлении поверхностей знание этих ограничений не обязательно, так как при выходе режущего инструмента эа пределыцилиндрических поверхностей барабана истатора обработка прекращается,Центрифуга работает следующим образом,На обмотку 5 статора 2 подается трехфазное напряжение, которое созпает вращиюще еся ма гнитн ое п оле ста тора, Благодаря описанному конструктивному исполнению пакета статора 2 и радиальному распрецелению обмотки 5 в пазах 4это вращающееся поле проходит черезвоздушный зазор 3 и пронизывает барабан 1, наводя в нем вихревые теки.Электромагнитное взаимодействие токовбарабана 1 с магнитным полем статора2 обуславливает электромагнитный момент, приводящий барабан 1 вместе свалом 7 во вращение. При наборе барабаном 1 требуемой скорости вращенияв него подается сепарируемая жидкость.В процессе работы барабан поц действием неуравновешенных сил совершаетзначительные рапиальные и малые осенье вибрации. Исходя из этого, возцушный зазор выбирается наименьшйм, принимая во внимание только осевые колебания барабана 1 с валом 7.Максимальный угол с отклонения барабана 1 (см, фиг. 2) буцет для такогоположения вала 7, при котором точка К,лежащая на оси, и точки а и в, лежащие на ребре барабана, запоминающеговертикальное положение, занимает полою 1жение К, а и б, соответствующее.отклонению точки К на угол оС,Современные центрифуги имеют уголо 4.1-2 град, поэтому самый неблагоприятпый случай, когпа возможно касаниебарабана 1 о статор 4 - случай точкиК,Если торцовые поверхности барабана1 и статора 2 (см. фиг. 3), обращенныедруг к пругу, выполнены сферическимис радиусом кривизны, равным расстояниюот нижнего опорного подшипника по торцовой поверхности барабана обращеннойк статору, то при всех отклонениях. вертикального вала касание барабана 1 остатор 2 исключено и при этом сохраняется постоянный воздушный зазор.В предлагаемой центрифуге возпушньйзазор между барабаном и статором можетбыть уменьшен по сравнению с известнойна 70-80%, чему соответствует увеличению коэффициента мощности двигателяна 10-15%. С уменьшением воздушногозазора также уменьшается поток рассеяния и увеличивается на 10-15% моментна валу электродвигателя.Формула изобретенияЦентрифуга для разделения полидисперсных жидких систем по авт. св;М 721124, о т л и ч а ю щ а я с я. тем, что, с целью предотвращения касания поверхностей статора и ротора при неуравновешенности барабана и уменьшенин воздушного зазора между ннми, поверхности статора и ротора, обращен-ные цруг х другу, выполнены сферически ,ми, при этом поверхность ротора выпол 5 нана вогнутой, а поверхность статора выпуклой. Источники информация,принятые во внимание при экспертизе1 О1. Авторское свидетельство СССРФ 721124.по заявкеМ 2534517/23-13, кл. В 04 В 1/00,1977.Составитель ГЛошкареваактор Г. Капалап Техред Ж.Костеневич Кор ор М. Косте Зака ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фил 109/10 Т ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москвааж 656 Подписноетвенного комитета СССРбретений и открытийЖ-З 5, Раушская набд. 4/5