RU108480U1

RU108480U1 - SCREW CONSTRUCTION ELEMENT

Info

Publication number: RU108480U1
Application number: RU2010153291/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Воеводин; Евгений Дмитриевич Мокроносов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Торговый дом ПКНМ"
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2011-09-20

Abstract

1. Конструктивный элемент винтовой машины, например статор с внутренней боковой поверхностью или ротор с наружной боковой поверхностью, содержащий детали, зафиксированные с образованием винтовой поверхности, отличающийся тем, что детали выполнены в виде пластин с контуром, совпадающим с контуром поперечного сечения винтовой поверхности, повернутых относительно друг друга вокруг оси винтовой поверхности. ! 2. Конструктивный элемент винтовой машины по п.1, отличающийся тем, что угол поворота двух смежных пластин относительно друг друга определяется по формуле: α=360°a/t, ! где а - толщина пластины; ! t - ход винтовой линии винтовой поверхности. ! 3. Конструктивный элемент винтовой машины по п.1 или 2, отличающийся тем, что детали выполнены в виде пластин с наружным контуром, который совпадает с контуром поперечного сечения наружной винтовой поверхности ротора. ! 4. Конструктивный элемент винтовой машины по п.1 или 2, отличающийся тем, что детали выполнены в виде пластин с отверстием, контур которого совпадает с контуром поперечного сечения внутренней винтовой поверхности статора. ! 5. Конструктивный элемент винтовой машины по п.4, отличающийся тем, что между пластинами размещен эластомер, выступающий за контур отверстий пластин и образующий обкладку на внутренней винтовой поверхности. 1. A structural element of a screw machine, for example a stator with an inner side surface or a rotor with an outer side surface, comprising parts fixed to form a screw surface, characterized in that the parts are made in the form of plates with a contour matching the contour of the cross section of the screw surface, rotated relative to each other around the axis of the helical surface. ! 2. The structural element of the screw machine according to claim 1, characterized in that the angle of rotation of two adjacent plates relative to each other is determined by the formula: α = 360 ° a / t,! where a is the thickness of the plate; ! t is the helical line of the helical surface. ! 3. The structural element of the screw machine according to claim 1 or 2, characterized in that the parts are made in the form of plates with an external contour that coincides with the cross-section contour of the outer screw surface of the rotor. ! 4. The structural element of the screw machine according to claim 1 or 2, characterized in that the parts are made in the form of plates with an opening, the contour of which coincides with the contour of the cross section of the inner screw surface of the stator. ! 5. The structural element of the screw machine according to claim 4, characterized in that between the plates there is an elastomer protruding beyond the contour of the holes of the plates and forming a lining on the inner screw surface.

Description

Полезная модель относится к роторным машинам с винтовым зацеплением взаимодействующих элементов и может быть использовано, например, в двигателях для вращения ротора от насосной подачи текучей среды или в насосах для подачи текучей среды за счет вращения ротора, предназначенных для бурения нефтяных и газовых скважин, добычи нефти и перекачивания жидкостей.The invention relates to rotary machines with helical engagement of interacting elements and can be used, for example, in engines for rotating a rotor from a pump fluid supply or in pumps for supplying a fluid due to rotation of a rotor designed for drilling oil and gas wells, oil production and pumping liquids.

Известен конструктивный элемент винтовой машины - статор насоса (пат. US 6309195, МПК F04C 2/107, опубл. 2001.10.30), содержащий корпус с внутренней винтовой боковой поверхностью, полученной ковкой.Known structural element of a screw machine is a pump stator (US Pat. US 6309195, IPC F04C 2/107, publ. 2001.10.30), comprising a housing with an internal helical side surface obtained by forging.

Такой статор имеет низкую точность геометрических параметров винтовой поверхности, а технология его изготовления очень сложна и требует использования сложного оборудования.Such a stator has a low accuracy of the geometric parameters of the screw surface, and the technology for its manufacture is very complex and requires the use of sophisticated equipment.

Известен другой конструктивный элемент винтовой машины - статор насоса (пат. US 7192260, МПК F03C 2/08, опубл. 2007.03.20), содержащий корпус с внутренней винтовой боковой поверхностью, полученной при электрохимической обработке.Another structural element of a screw machine is known - a pump stator (US Pat. US 7192260, IPC F03C 2/08, publ. 2007.03.20), comprising a housing with an internal screw side surface obtained by electrochemical processing.

Такой статор имеет внутреннюю винтовую поверхность с более точными геометрическими параметрами.Such a stator has an internal helical surface with more accurate geometric parameters.

Однако технология изготовления такого статора также очень сложна и требует использования сложного оборудования, что увеличивает стоимость статора.However, the manufacturing technology of such a stator is also very complex and requires the use of sophisticated equipment, which increases the cost of the stator.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является конструктивный элемент винтовой машины - статор винтовой героторной машины (пат. RU 2362880 МПК F01C 1/107 (2006.01), опубл. 2009.07.27), содержащий детали (ступени), зафиксированные с образованием многозаходной внутренней винтовой поверхности.Closest to the claimed and adopted as a prototype is a structural element of a screw machine - a stator of a screw gerotor machine (Pat. RU 2362880 IPC F01C 1/107 (2006.01), publ. 2009.07.27), containing parts (steps), fixed with the formation of multiple internal screw surface.

Статор такой конструкции имеет меньшую стоимость и может быть изготовлен большой длины (5-7 м), так как состоит из ступеней с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, снабженных устройствами фиксации взаимного окружного положения.A stator of this design has a lower cost and can be made of a large length (5-7 m), as it consists of steps with internal helical multi-tooth teeth equipped with devices for fixing the mutual circumferential position.

Однако технология изготовления такого статора также сложна и требует использования сложного оборудования для изготовления ступеней с внутренней винтовой поверхностью.However, the manufacturing technology of such a stator is also complex and requires the use of sophisticated equipment for the manufacture of steps with an internal helical surface.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание конструктивного элемента винтовой машины, имеющего точные геометрические параметры, простую технологию изготовления с использованием простого оборудования.The objective of the proposed utility model is to create a structural element of a screw machine having accurate geometric parameters, simple manufacturing technology using simple equipment.

Поставленная задача решается усовершенствованием конструктивного элемента винтовой машины, например статора с внутренней боковой поверхностью или ротора с наружной боковой поверхностью, содержащего детали, зафиксированные с образованием винтовой поверхности.The problem is solved by improving the structural element of a screw machine, for example a stator with an inner side surface or a rotor with an outer side surface, containing parts fixed with the formation of a helical surface.

Это усовершенствование заключается в том, что детали выполнены в виде пластин с контуром, совпадающим с контуром поперечного сечения винтовой поверхности, повернутых относительно друг друга вокруг оси винтовой поверхности.This improvement consists in the fact that the parts are made in the form of plates with a contour coinciding with the contour of the cross section of the screw surface, rotated relative to each other around the axis of the screw surface.

Такое усовершенствование позволяет получить конструктивный элемент винтовой машины, как с внешней, так и с внутренней винтовой поверхностью, используя простую технологию (например, штамповку или лазерную резку), обеспечивающую высокую точность параметров деталей - пластин с контуром, совпадающим с контуром поперечного сечения винтовой поверхности. Последующая фиксация пластин с поворотом относительно друг друга вокруг оси винтовой поверхности позволяет образовать из пластин конструктивный элемент с боковой винтовой поверхностью.Such an improvement makes it possible to obtain a structural element of a screw machine, both with an external and an internal screw surface, using simple technology (for example, stamping or laser cutting), which ensures high accuracy of the details of the parts — plates with a contour matching the contour of the cross section of the screw surface. Subsequent fixation of the plates with rotation relative to each other around the axis of the screw surface allows you to form a structural element from the plates with a side screw surface.

Кроме того, угол поворота двух смежных пластин относительно друг друга может определяться по формуле: α=360°a/t, где:In addition, the angle of rotation of two adjacent plates relative to each other can be determined by the formula: α = 360 ° a / t, where:

а - толщина пластины,a is the thickness of the plate,

t - ход винтовой линии винтовой поверхности.t is the helical line of the helical surface.

Обеспечение поворота двух смежных пластин на угол, определяемый вышеприведенной формулой, обеспечивает получение непрерывной винтовой поверхности.Ensuring the rotation of two adjacent plates at an angle determined by the above formula, provides a continuous helical surface.

Кроме того, детали конструктивного элемента могут быть выполнены в виде пластин с наружным контуром, который совпадает с контуром поперечного сечения наружной винтовой поверхности - вариант конструктивного элемента - ротора.In addition, the details of the structural element can be made in the form of plates with an external contour, which coincides with the cross-section contour of the outer screw surface - a variant of the structural element - the rotor.

Кроме того, детали конструктивного элемента могут быть выполнены в виде пластин с отверстием, контур которого совпадает с контуром поперечного сечения внутренней винтовой поверхности - вариант конструктивного элемента - статора.In addition, the details of the structural element can be made in the form of plates with an opening, the contour of which coincides with the contour of the cross section of the inner screw surface - a variant of the structural element - the stator.

Кроме того, между пластинами может быть размещен эластомер, выступающий за контур отверстий пластин и образующий обкладку на внутренней винтовой поверхности, что позволяет получить при сборке статор с эластичной обкладкой, зафиксированной на внутренней винтовой поверхности. При этом исключаются операции отдельного изготовления эластичной обкладки и ее закрепления на внутренней винтовой поверхности.In addition, an elastomer can be placed between the plates, protruding beyond the contour of the holes of the plates and forming a lining on the inner screw surface, which makes it possible to obtain a stator with an elastic lining fixed on the inner screw surface during assembly. This excludes the operation of a separate manufacture of the elastic lining and its fixing on the inner screw surface.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез конструктивного элемента с наружной винтовой боковой поверхностью, на фиг.2 - пластина конструктивного элемента с наружной винтовой боковой поверхностью, на фиг.3 - продольный разрез конструктивного элемента с внутренней винтовой боковой поверхностью, на фиг.4 - пластина конструктивного элемента с внутренней винтовой боковой поверхностью, на фиг.5 - продольный разрез конструктивного элемента с внутренней винтовой боковой поверхностью и эластичной обкладкой, на фиг.6 - выносной элемент A фиг.5, на фиг.7 - относительное положение двух смежных пластин в статоре, на фиг.8 - относительное положение двух смежных пластин в роторе.The utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a structural element with an external screw side surface, Fig. 2 - a plate of a structural element with an external screw side surface, Fig. 3 is a longitudinal section of a structural element with an internal screw side surface, figure 4 is a plate of a structural element with an internal helical side surface, figure 5 is a longitudinal section of a structural element with an internal helical side surface and elastic lining, Fig.6 is a remote element A of Fig.5, Fig.7 is the relative position of two adjacent plates in the stator, Fig.8 is the relative position of two adjacent plates in the rotor.

Конструктивный элемент винтовой машины - ротор (фиг.1) содержит детали, выполненные в виде пластин 1 с контуром 2, совпадающим с контуром поперечного сечения наружной винтовой поверхности 3. Пластины 1 повернуты относительно друг друга вокруг оси винтовой поверхности и зафиксированы с образованием винтовой поверхности 3. Конструктивный элемент винтовой машины - статор (фиг.3) содержит детали, выполненные в виде пластин 4 с отверстием, контур 5 которого, совпадает с контуром поперечного сечения внутренней винтовой поверхности 6. Пластины 4 повернуты относительно друг друга вокруг оси винтовой поверхности и зафиксированы с образованием внутренней винтовой поверхности 6. Угол поворота двух смежных пластин 1 ротора или пластин 4 статора относительно друг друга определяется по формуле: α=360°a/t, где:The structural element of the screw machine - the rotor (Fig. 1) contains parts made in the form of plates 1 with a contour 2 matching the cross-section contour of the outer screw surface 3. The plates 1 are rotated relative to each other around the axis of the screw surface and fixed to form a screw surface 3 The structural element of the screw machine - the stator (figure 3) contains parts made in the form of plates 4 with an opening, the contour of which 5 coincides with the contour of the cross section of the inner screw surface 6. The plate 4 is turned chucks relative to each other around the axis of the screw surface and fixed with the formation of the inner screw surface 6. The angle of rotation of two adjacent plates 1 of the rotor or plates 4 of the stator relative to each other is determined by the formula: α = 360 ° a / t, where:

a - толщина пластины 1 или 4,a is the thickness of the plate 1 or 4,

t - ход винтовой линии винтовой поверхности 3 или 6. В варианте на фиг.3 пластины 4 в собранном виде размещены в кожухе 7. В варианте на фиг.5 между пластинами 4 размещен эластомер 8, выступающий за контур 5 отверстий пластин 4 и образующий обкладку 9 на внутренней винтовой поверхности 6. В приведенных вариантах винтовые поверхности 3 и 6 многозаходные.t is the helix stroke of the screw surface 3 or 6. In the embodiment of FIG. 3, the plates 4 are assembled in the casing 7. In the embodiment of FIG. 5, an elastomer 8 is placed between the plates 4, protruding beyond the contour 5 of the holes of the plates 4 and forming a lining 9 on the inner helical surface 6. In the above embodiments, the helical surfaces 3 and 6 are multi-starting.

Для изготовления конструктивных элементов штамповкой или лазерной резкой из листового материала получают пластины 1 (фиг.2) с контуром 2, совпадающим с контуром поперечного сечения наружной винтовой поверхности 3 или пластины 4 (фиг.4) с контуром 5, совпадающим с контуром поперечного сечения внутренней винтовой поверхности 6. Сборку пластин 1 осуществляют на оправке 10, а пластин 4 - на оправке 11, обеспечивая поворот пластин относительно друг друга вокруг оси винтовой поверхности, с образованием боковой винтовой поверхности - наружной непрерывной многозаходной винтовой поверхности 3 ротора (фиг.1) или внутренней непрерывной многозаходной винтовой поверхности 6 статора (фиг.3). После сборки и фиксации пластин 4 оправку 11 удаляют.For the manufacture of structural elements by stamping or laser cutting from sheet material, plates 1 (Fig. 2) are obtained with a contour 2 matching the cross-section contour of the outer screw surface 3 or plates 4 (Fig. 4) with a contour 5 matching the contour of the inner cross-section the helical surface 6. The assembly of the plates 1 is carried out on the mandrel 10, and the plates 4 on the mandrel 11, providing rotation of the plates relative to each other around the axis of the screw surface, with the formation of the lateral helical surface is the outer continuous oh multiple rotor helical surface 3 of the rotor (figure 1) or an internal continuous multiple helical surface of the stator 6 (figure 3). After assembling and fixing the plates 4, the mandrel 11 is removed.

Для изготовления статора с эластичной обкладкой 9 на внутренней винтовой поверхности 6 при сборке между пластинами 4 размещают эластомер 8, выступающий за контур 5 отверстий пластин 4.For the manufacture of a stator with an elastic casing 9, an elastomer 8 is placed between the plates 4 during assembly between the plates 4 and protrudes beyond the contour 5 of the holes of the plates 4.

Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет получить конструктивный элемент винтовой машины, как с внешней, так и с внутренней винтовой поверхностью из деталей (пластин), не имеющих винтовой поверхности. Для изготовления пластин используется простая технология (например, штамповка или лазерная резка), обеспечивающая высокую точность параметров пластин с контуром, совпадающим с контуром поперечного сечения винтовой поверхности. Последующая фиксация пластин с поворотом относительно друг друга вокруг оси винтовой поверхности позволяет образовать из пластин конструктивный элемент с боковой винтовой поверхностью, имеющей высокую точность геометрических параметров, любой длины. Размещение при сборке между пластинами эластомера позволяет получить статор с эластичной обкладкой, зафиксированной на внутренней винтовой поверхности.Thus, the use of the proposed utility model allows to obtain a structural element of a screw machine, both with external and internal screw surfaces from parts (plates) that do not have a screw surface. For the manufacture of plates, a simple technology is used (for example, stamping or laser cutting), which ensures high accuracy of the parameters of the plates with a contour matching the contour of the cross section of a helical surface. Subsequent fixation of the plates with rotation relative to each other around the axis of the screw surface allows you to form a structural element from the plates with a side screw surface having high accuracy of geometric parameters of any length. Placement during assembly between the plates of the elastomer allows you to get a stator with an elastic lining fixed on the inner screw surface.

Claims

1. A structural element of a screw machine, for example a stator with an inner side surface or a rotor with an outer side surface, comprising parts fixed to form a screw surface, characterized in that the parts are made in the form of plates with a contour matching the contour of the cross section of the screw surface, rotated relative to each other around the axis of the helical surface.

2. The structural element of the screw machine according to claim 1, characterized in that the angle of rotation of two adjacent plates relative to each other is determined by the formula: α = 360 ° a / t,

where a is the thickness of the plate;

t is the helical line of the helical surface.

3. The structural element of the screw machine according to claim 1 or 2, characterized in that the parts are made in the form of plates with an external contour that coincides with the cross-section contour of the outer screw surface of the rotor.

4. The structural element of the screw machine according to claim 1 or 2, characterized in that the parts are made in the form of plates with an opening, the contour of which coincides with the contour of the cross section of the inner screw surface of the stator.

5. The structural element of the screw machine according to claim 4, characterized in that between the plates there is an elastomer protruding beyond the contour of the holes of the plates and forming a lining on the inner screw surface.