RU2004850C1 - Волновой насос со шлангами - Google Patents

Description

мальное функционирование шланга без его чрезмерного пережати , привод щего к повреждени м стенок шланга и, как следствие , уменьшающего его срок службы.

На фиг. 1 схематично представлен про- дольный разрез волнового насоса со шлангами по дополнительной рабочей полости; на фиг. 2 - продольный разрез волнового насоса со шлангами по основной рабочей полости, повернутый на 90°; на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 1.

Волновой насос со шлангами содержит металлический корпус 1 с входными (всасывающими ) патрубками 2 и 3 и выходными (нагнетательными) патрубками 4 и 5, В кор- пусе 1 размещена гибка  эластична  обсй- ма 6 с профилированной внутренней поверхностью, набранна  в виде пакета уплотненных между собой плоских рамок с отверсти ми овальной формы. Уплотнение рамок 7 между собой достигаетс  установкой подвижных или деформируемых манжет или колец овальной формы (не показаны). В продольном овальной формы отверстии гибкой обоймы 6 размещен винт 8. Винт 8 установлен в подшипниках 9 и 10 корпуса 1 с возможностью перемещени  круговых поперечных сечений вдоль большой оси оваль- ного отверсти  и с образованием всасывающих 11 и нагнетательных 12 участ- ков в основной 13 рабочей полости, образованной внутренней поверхностью гибкой эластичной обоймы 6 и винтом 8 и с образованием всасывающих 14 и нагнетательных 15 участков в дополнительной 16 рабочей полости, образованной внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью гибкой обоймы 6. Основна  13 и дополнительна  16 рабочие полости выполнены герметичными относительно друг друга. Винтв св зан с приводным двигателем (не показан ), в качестве которого может быть использован , например электродвигатель, турбина или ДВС. Рамки 7 установлены на винте 8 с возможностью перемещени  в на- правлении, перпендикул рном оси вращени  вала 8. Возможность такого перемещени  обеспечиваетс  за счет выполнени  минимального размера овального отверсти  рамки 7 равным диаметру винта, а максимального - не менее удвоенной амплитуды последнего. Под удвоенной амплитудой понимаетс  рассто ние, равное сумме удвоенного эксцентриситета винта 8 и его диаметра. В дополнительной рабочей полости 16 между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью обоймы 6 размещены упруго-эластичные шланги 17-20. На чертежах представлен вариант выполнени  волнового насоса с четырьм  шлангами. Упруго-эластичные шланги 17-20 на выходе из корпуса 1 установлены е уплотнител х 21 и 22. Уплотнители 21 и 22 могут выполн тьс , например в виде резиновой фасонной манжеты. При этом между буграми волнообразной наружной поверхности эластичной обоймы 6 и внутренней поверхностью корпуса 1 установлено рассто ние не менее двух толщин стенок упруго-эластичного шланга. Соединение всасывающей 23 и напорной 24 сторон шлангов с трубопроводом технологической системы может быть, например, фланцевым.

Волновой насос со шлангами работает следующим образом.

Под действием крут щего момента, передаваемого от привода, винт 8, установленный в подшипниках 9 и 10 корпуса 1, приходит в зацепление с профилированной внутренней поверхностью гибкой эластичной обоймы 6 и, деформиру  ее, вызывает колебани  пакета уплотненных между собой плоских рамок 7 в направлении, перпен- дикул рном оси вращени  винта 8. Осуществление колебаний рамок именно в этой плоскости стало возможным благодар  выполнению профилированной внутренней поверхности гибкой обоймы 6 в виде продольного отверсти  овальной формы. При этом колебани  распростран ютс  по проточной части основной 13 и дополнительной 16 рабочих полостей в виде волны. А поскольку овальные отверсти  имеют минимальный размер, равный диаметру винта 8, а максимальный - не менее удвоенной амплитуды последнего, то образуютс  всасывающие 11 и 14 и нагнетательные 12 и 15 участки в основной 13 и дополнительней 16 рабочих полост х. При зтом всасывающие 11 и 14 и нагнетательные 12 и 15 участки рабочих полостей посто нно измен ют свой объем, в результате чего происходит всасывание рабочего тела из приемной 11 и 14 части волнового и винтового насосов через выходные нагнетательные патрубки 4 и 5,

Одновременно с процессами всасывани  и перекачки рабочих тел в волновом и винтовом насосах при вращении винта 8 приводима  в движение гибка  эластична  обойма 6 волнообразным движением набегает на упруго-эластичные шланги 17-20, пережимает каждый из них и выдавливает содержимое шлангов в направлении вращени  винта 8. После каждого пережати  упруго-эластичного шланга волной волнового поршн  создаетс  разрежение во всасывающем 23 участке шланга, происходит всасывание рабочего тела и перекачка его в напорную часть 24 шланга. При этом рабонее тело контактирует только с внутренней поверхностью шланга, т.е. создаютс  услови  дл  перекачивани  агрессивных сред, содержащихс  в рабочем теле. Отсутствие контакта агрессивной среды (рабочего тела) с подшипниками 9 и 10 корпуса 1 и уплотнени ми рамок 7 уменьшаетс  их износ и увеличивает надежность.

Оптимальным  вл етс  рассто ние между буграми волн наружной поверхности эластичной обоймы 6 и внутренней поверхностью корпуса 1 не менее двух толщин стенок упруго-эластичного шланга. Форма винта 8 создает благопри тный режим обжати  шлангов 17-20. цикличность и срок службы возрастает. В гидромашине основна  13 и дополнительна  16 рабочие полости , а также упруго-эластичные шланги 17-20 герметичны относительно друг друга. Поэтому одновременно одним агрегатом можно перекачивать не менее трех разнородных рабочих тел. Количество одновременно перекачиваемых агрессивных сред определ етс  числом введенных в дополнительную 16 рабочую полость шлангов.

По сравнению с прототипом волновой насос со шлангами отличаетс  более широкими функциональными возможност ми поскольку обеспечивает одновременную подачу трех и более разнородных рабочих тел. Перекачивание осуществл етс  одновременно в основной и дополнительной рабочих полост х, а также по крайней мере в одном упруго-эластичном шланге..Кроме того , возможность изготовлени  упруго-эластичного шланга из композиционных материалов, обладающих высокой коррозионной и эрозионной стойкостью, позволило перекачивать агрессивные среды, что расширило область применени  гидромашины.

При этом повысилась надежность гидромашины и увеличилс  срок службы, поскольку, во-первых, упруго-эластичный шланг  вл етс  единственным элементом конструкции , который контактирует с агрессивной

перекачиваемой средой, во-вторых, форма винта и гибкой обоймы обеспечивают плавное набегание и сход со шланга, предотвраща  резкие перепады давлени  и тем самым увеличивает срок службы шланга.

Гидромашина отличаетс  простотой конструкции , обслуживани  и ремонта, компактностью , Имеет хорошие антикавитационные характеристики и самовсасываемость до 9 м.в.ст. при достаточно высоком уровне восстанавливаемости (упругости) шланга после деформации и практически калиброванном проходном сечении гидромашина может быть использована как дозирующее устройство.

(56) Журнал Морской сборник, № 3, -1989, с. 63-64.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   ВОЛНОВОЙ НАСОС СО ШЛАНГАМИ, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, размещенную в корпусе гибкую обойму с профилированной внутренней поверхностью и винт, установлен- ный в подшипниках, закрепленных в корпусе , при этом винт расположен в обойме с возможностью перемещени  его сечений ьдоль большой оси поперечного сечени  отверсти  обоймы и образовани  между внутренней поверхностью обоймы и винтом основной рабочей полости, винт св зан с приводным двигателем, а гибка  эластична  обойма выполнена в виде пакета уплотненных между собой плоских ра- мок, установленных с возможностью перемещени  в направлении, перпендикул рном оси вращени  винта, и образовани  с корпусом дополнительной рабочей полости, выполненной герметичной относительно основной, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  одновременной подачи в насос трех и более разнородных рабочих тел и перекачивани  агрессивных сред, насос снабжен по меньшей мере одним упругоэластичным шлангом , размещенным между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью гибкой эластичной обоймы и с возможностью перистальтического деформировани , при этом рассто ние между буграми волн наружной поверхности эластичной обоймы и внутренней поверхностью корпуса не менее двух толщин стенок упругоэластичного шланга,

   А-А

   2f

   6-5

   Фиг. 2

   Фиг 3