RU111210U1

RU111210U1 - VAN PUMP

Info

Publication number: RU111210U1
Application number: RU2011129078/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Иванов; Вера Владимировна Груздева
Original assignee: Владимир Николаевич Иванов; Вера Владимировна Груздева
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2011-12-10

Abstract

Лопастный насос, содержащий корпус с торцевыми крышками, два параллельных вала, установленных в крышках на подшипниковых опорах, шестеренный механизм синхронизации, а также расположенный на одном из валов приводной двигатель, впускной и выпускной каналы, отличающийся тем, что на каждом из валов на одинаковом расстоянии установлено и жестко закреплено колесо с лопатками, причем валы и колеса установлены с возможностью обеспечения взаимного вхождения каждой из лопаток одного колеса в межлопаточное пространство другого колеса не касаясь друг друга, с минимальным зазором между ними, обеспечивающим свободное вращение колес с лопатками в противоположные стороны, а также минимальным зазором между лопатками колес и внутренней поверхностью корпуса и внутренней поверхностью крышек, при этом впускной и выпускной каналы расположены на противоположных стенках корпуса. A vane pump comprising a housing with end caps, two parallel shafts mounted in the caps on the bearings, a gear synchronization mechanism, as well as a drive motor located on one of the shafts, inlet and outlet channels, characterized in that the distance between each shaft is the same a wheel with blades is installed and rigidly fixed, and the shafts and wheels are installed with the possibility of ensuring the mutual entry of each of the blades of one wheel into the interscapular space of the other wheel without touching each other, with a minimum gap between them, providing free rotation of the wheels with the blades in opposite directions, as well as a minimum gap between the wheel blades and the inner surface of the housing and the inner surface of the covers, while the inlet and outlet channels are located on opposite walls of the housing.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к насосостроению, и может быть использован в различных областях хозяйственной деятельности.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to pump engineering, and can be used in various fields of economic activity.

Из уровня техники известен двухроторный вакуумный насос (патент на изобретение RU №2022175, опубликовано 30.10.1994 г., МПК: F04C 18/00, F04C 18/08, F04C 25/02), содержащий корпус с торцовыми крышками и окнами подвода и отвода рабочей среды. При этом в корпусе размещена с образованием полостей всасывания и нагнетания установленная на двух параллельных валах пара профилированных роторов. Роторы синхронизированы между собой с возможностью вращения в противоположных направлениях. Диск со сквозной прорезью закреплен на одном из валов с возможностью периодического сообщения полости нагнетания с окном отвода рабочей среды прорезью.A two-rotor vacuum pump is known in the art (patent for invention RU No. 2022175, published October 30, 1994, IPC: F04C 18/00, F04C 18/08, F04C 25/02), comprising a housing with end caps and inlet and outlet windows working environment. In this case, a pair of profiled rotors mounted on two parallel shafts is placed in the housing with the formation of suction and discharge cavities. The rotors are synchronized with each other with the possibility of rotation in opposite directions. A disk with a through slot is mounted on one of the shafts with the possibility of periodic communication of the injection cavity with a slot for discharging the working medium.

К недостаткам данного насоса можно отнести недостаточную надежность его работы.The disadvantages of this pump include the lack of reliability of its operation.

Известен двухвинтовой насос (патент на изобретение RU №2030639, опубликовано 10.03.1995 г., МПК: F04C 2/16), содержащий валы, установленные на опорных подшипниках, кинематически связанные между собой через шестерни и имеющие находящиеся в зацеплении винтовые рабочие элементы с разнонаправленными участками винтовой нарезки. Узлы уплотнения, установленные на каждом валу и размещенные в рабочей камере разъемного корпуса. Валы установлены на опорных подшипниках коаксиально и снабжены с торцов опорными стаканами, установленными с возможностью перемещения вдоль консолей и закрепленными снаружи рабочей камеры. Винтовые элементы и узел уплотнения выполнены съемными. Каждый стакан установлен в цилиндрическом отверстии, выполненном в корпусе, и снабжен регулировочными клиньями и упорным болтом, взаимодействующим соответственно с боковой и торцовой поверхностями стакана. Участки нарезки выполнены с разными геометрическими размерами. Всасывающий патрубок снабжен перегородкой с образованием двух изолированных друг от друга патрубков.Known twin-screw pump (patent for invention RU No. 2030639, published March 10, 1995, IPC: F04C 2/16) containing shafts mounted on thrust bearings kinematically connected to each other through gears and having helical working elements with multidirectional gears screw cutting sections. Sealing units installed on each shaft and placed in the working chamber of the split housing. The shafts are mounted on the thrust bearings coaxially and are provided with ends of the supporting cups mounted for movement along the consoles and fixed outside the working chamber. Screw elements and seal assembly are removable. Each glass is installed in a cylindrical hole made in the housing and is equipped with adjusting wedges and a thrust bolt interacting with the side and end surfaces of the glass, respectively. Slicing sections are made with different geometric sizes. The suction nozzle is provided with a partition with the formation of two nozzles isolated from each other.

К недостаткам данного насоса можно отнести сложность его конструкции.The disadvantages of this pump include the complexity of its design.

Наиболее близким к предлагаемому насосу является многоступенчатый роторный вакуумный насос (Авторское свидетельство СССР №1786900, опубликовано 30.04.1995 г., МПК: F04C 13/00, F04C 23/00), содержащий два параллельных вала, установленных в торцевых крышках корпуса посредством подшипниковых опор. Кулачковые роторы размещены на валах с образованием последовательных ступеней сжатия, разделенных радиальными перегородками. Приводной двигатель распложен на одном из валов. Кожух закреплен с наружной стороны одной из крышек с образованием приводной полости. Электродвигатель и механизм синхронизации расположены в этой полости. Шестерни установлены на валах коаксиально. Электродвигатель размещен между крышками и шестернями.Closest to the proposed pump is a multi-stage rotary vacuum pump (USSR Author's Certificate No. 1786900, published April 30, 1995, IPC: F04C 13/00, F04C 23/00) containing two parallel shafts installed in the end caps of the housing by means of bearing bearings . Cam rotors are placed on the shafts with the formation of successive compression stages separated by radial partitions. The drive motor is located on one of the shafts. The casing is fixed on the outside of one of the covers with the formation of the drive cavity. An electric motor and a synchronization mechanism are located in this cavity. The gears are mounted on the shafts coaxially. An electric motor is placed between the covers and gears.

К недостаткам данного насоса можно отнести сложность конструкции и недостаточную надежность насоса.The disadvantages of this pump include the complexity of the design and the lack of reliability of the pump.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности работы и упрощении конструкции лопастного насоса.The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability and simplify the design of the vane pump.

Технический результат достигается тем, что лопастный насос содержит корпус с торцевыми крышками, два параллельных вала, установленных в крышках на подшипниковых опорах, шестеренный механизм синхронизации, а также расположенный на одном из валов приводной двигатель. При этом он отличается от прототипа тем, что на каждом из валов на одинаковом расстоянии установлено и жестко закреплено колесо с лопатками. Причем валы и колеса установлены с возможностью обеспечения взаимного вхождения каждой из лопаток одного колеса в межлопаточное пространство другого колеса не касаясь друг друга, с минимальным зазором между ними, обеспечивающим свободное вращение колес с лопатками в противоположные стороны, а также минимальным зазором между лопатками колес и внутренней поверхностью корпуса и внутренней поверхностью крышек. При этом впускной и выпускной каналы расположены на противоположных стенках корпуса.The technical result is achieved by the fact that the vane pump comprises a housing with end caps, two parallel shafts installed in the caps on the bearings, a gear synchronization mechanism, and a drive motor located on one of the shafts. Moreover, it differs from the prototype in that a wheel with blades is installed and rigidly fixed on each of the shafts at the same distance. Moreover, the shafts and wheels are installed with the possibility of ensuring the mutual entry of each of the blades of one wheel into the interscapular space of the other wheel without touching each other, with a minimum clearance between them, providing free rotation of the wheels with the blades in opposite directions, as well as a minimum clearance between the blade blades the surface of the housing and the inner surface of the covers. In this case, the inlet and outlet channels are located on opposite walls of the housing.

Сущность полезной модели поясняется рисунком, гдеThe essence of the utility model is illustrated in the figure, where

1 - корпус;1 - case;

2 - всасывающий канал;2 - suction channel;

3 - выпускной канал;3 - exhaust channel;

4 - крышки;4 - covers;

5 - валы;5 - shafts;

6 - шестеренный механизм синхронизации;6 - gear synchronization mechanism;

7 - колесо с лопатками;7 - a wheel with blades;

8 - приводной двигатель.8 - drive engine.

Лопастный насос содержит корпус 1, выполненный монолитным, цилиндрической формы, полым внутри с овальной торцевой поверхностью. На противоположных широких стенках корпуса 1 размещены всасывающий канал 2, обеспечивающий поступление рабочего тела (жидкости, газа, пара) в корпус 1, и выпускной канал 3. На торцевых поверхностях корпуса 1 установлены и жестко закреплены крышки 4. Внутри корпуса 1 параллельно друг другу и центральной продольной оси корпуса установлены и закреплены на крышках 4 посредством подшипниковых опор (на рисунке не показаны) два вала 5. На валах 5 установлены шестерни механизма синхронизации 6, обеспечивающие синхронность угловых скоростей элементов лопастного насоса. При этом на каждом из валов, на одинаковом расстоянии от крышек 4 установлено и жестко закреплено колесо с лопатками 7. Колеса с лопатками 7 могут быть выполнены как из металла, так и из керамики, в зависимости от требуемой мощности. При этом лопатки имеют простую прямоугольную форму и могут быть выполнены как единое целое с колесом, так и отдельно от него, с последующей жесткой фиксацией. При этом расстояние между валами 5 и взаимное расположение колес с лопатками 7 определяется возможностью свободного взаимного вхождения лопаток одного колеса в межлопаточное пространство другого колеса с минимальным зазором между концом лопатки одного колеса и межлопаточным пространством другого колеса, обеспечивающим свободное вращение лопаток. Причем вращение колес с лопатками 7 осуществляется в противоположные стороны. Между лопатками колес 7 и внутренней поверхностью корпуса 1 и крышками 4 в рабочей зоне обеспечивается минимальный зазор, исключающий трение лопаток о внутренние поверхности стенок корпуса 1 и крышек 4. Колеса с лопатками 7 установлены на валах 5 с возможностью поочередного прохождения их лопаток через рабочую зону корпуса. Со стороны внешней поверхности крышки 4 на одном из валов 5 установлен и закреплен приводной двигатель 8 (например, электродвигатель).The vane pump contains a housing 1 made of a monolithic, cylindrical shape, hollow inside with an oval end surface. On the opposite wide walls of the housing 1 there is a suction channel 2, which ensures the flow of the working fluid (liquid, gas, steam) into the housing 1, and the exhaust channel 3. On the end surfaces of the housing 1, covers 4 are installed and rigidly fixed inside the housing 1 parallel to each other and two shafts 5 are mounted and fixed on the covers 4 by means of bearing bearings (not shown), two shafts 5 are mounted on the shafts central axis hazardous pump. Moreover, on each of the shafts, at the same distance from the covers 4, a wheel with blades 7 is installed and rigidly fixed. The wheels with blades 7 can be made of metal or ceramic, depending on the required power. In this case, the blades have a simple rectangular shape and can be made as a single unit with the wheel, or separately from it, followed by rigid fixation. The distance between the shafts 5 and the relative position of the wheels with the blades 7 is determined by the possibility of free mutual entry of the blades of one wheel into the interscapular space of the other wheel with a minimum clearance between the end of the blade of one wheel and the interscapular space of the other wheel, providing free rotation of the blades. Moreover, the rotation of the wheels with the blades 7 is carried out in opposite directions. Between the blades of the wheels 7 and the inner surface of the housing 1 and the covers 4 in the working area, a minimum clearance is provided, eliminating the friction of the blades on the inner surfaces of the walls of the housing 1 and the covers 4. Wheels with blades 7 are mounted on the shafts 5 with the possibility of alternating passage of their blades through the working area of the housing . From the side of the outer surface of the cover 4 on one of the shafts 5 a drive motor 8 is installed and fixed (for example, an electric motor).

Работа лопастного насоса осуществляется следующим образом. Приводной двигатель 8 (электродвигатель) синхронно вращает валы 5 и с установленными на них колесами с лопатками 7. Рабочее тело (откачиваемая среда), поступая через всасывающий канал 2, проходит через внутреннюю полость корпуса 1 лопастного насоса, из которой посредством вращающихся колес с лопатками 7 направляется к выпускному каналу 8. При этом одна из лопаток одного из колес занимает положение, при котором ее плоскость параллельна входящему потоку рабочего тела, а плоскость одной из лопаток другого колеса расположена под некоторым утлом к входящему потоку рабочего тела. Колеса с лопатками 7 закреплены на валах 5 с возможностью поочередного прохождения их лопаток через рабочую зону корпуса 1 и вращаются в противоположные стороны под действием рабочего тела.The operation of the vane pump is as follows. The drive motor 8 (electric motor) synchronously rotates the shafts 5 and with the wheels with blades 7 mounted on them. The working fluid (pumped medium), coming through the suction channel 2, passes through the internal cavity of the casing 1 of the vane pump, from which by means of rotating wheels with blades 7 goes to the exhaust channel 8. In this case, one of the blades of one of the wheels occupies a position in which its plane is parallel to the incoming flow of the working fluid, and the plane of one of the blades of the other wheel is located under a certain corner incoming working fluid flow. Wheels with blades 7 are mounted on shafts 5 with the possibility of alternating passage of their blades through the working area of the housing 1 and rotate in opposite directions under the action of the working fluid.

Лопастный насос прост в изготовлении и обладает высокой надежностью в работе, так как позволяет использовать колеса с лопатками простой геометрической формы. При этом количество лопаток на каждом колесе может быть минимальным. Взаимотрущиеся детали отсутствуют, кроме опоры вала, не требуется смазка. Применение в насосе встроенного приводного электродвигателя позволяет исключить промежуточные передаточные звенья, т.е. снизить производственный шум, выполнить насос в виде моноблока, в том числе с цилиндрической по внешнему диаметру формой корпуса.The vane pump is easy to manufacture and has high reliability, as it allows the use of wheels with vanes of simple geometric shape. Moreover, the number of blades on each wheel can be minimal. There are no interacting parts, except for the shaft support, no lubrication is required. The use of an integrated drive motor in the pump eliminates intermediate transmission links, i.e. reduce production noise, make the pump in the form of a monoblock, including with a cylindrical outer diameter of the casing.

Claims

A vane pump comprising a housing with end caps, two parallel shafts mounted in the caps on the bearings, a gear synchronization mechanism, as well as a drive motor located on one of the shafts, inlet and outlet channels, characterized in that the distance between each shaft is the same a wheel with blades is installed and rigidly fixed, and the shafts and wheels are installed with the possibility of ensuring the mutual entry of each of the blades of one wheel into the interscapular space of the other wheel without touching each other, with a minimum gap between them, providing free rotation of the wheels with the blades in opposite directions, as well as a minimum gap between the wheel blades and the inner surface of the housing and the inner surface of the covers, while the inlet and outlet channels are located on opposite walls of the housing.