RU2047789C1

RU2047789C1 - Hermetic rotary pump

Info

Publication number: RU2047789C1
Application number: RU93014685A
Authority: RU
Inventors: Яков Львович Любин; Виктор Васильевич Иванов; Эмиль Исакович Флидлидер
Original assignee: Яков Львович Любин; Виктор Васильевич Иванов; Эмиль Исакович Флидлидер
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1995-11-10

Abstract

FIELD: handling liquids of various viscosity and density at low output and high back pressure. SUBSTANCE: rotor with radial grooves is located in housing provided with suction and delivery passages and positive displacement chamber. Roller contactors are movably located in grooves for rolling over inner surface of housing. Coupling for connecting the electric drive with rotor is made in form of inner drive magnetic ring and outer driven magnetic ring located concentrically and separated by magnetopermeable sealing sleeve. Driven ring consists of separate magnets located in rotor on its inner diameter between adjacent grooves. Contactors are made of magnetically soft material. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения, в частности к устройствам для перекачивания жидкостей различной вязкости и плотности при малых подачах и высоких противодавлениях. The invention relates to hydraulic machines for volume displacement, in particular to devices for pumping liquids of various viscosities and densities at low feeds and high backpressures.

Известно использование для этих целей гидравлических машин необъемного вытеснения, в частности вихревых насосов, имеющих высокие технические характеристики, но низкий коэффициент полезного действия и большую материалоемкость (Спасский К. Н. Шаумян В. А. Новые насосы для малых подач и высоких напоров. Москва. Машиностроение, 1974). Указанных недостатков лишены пластинчатые насосы объемного вытеснения. Примером такого насоса является устройство для перекачивания жидкостей (авт. св. N 1707241, кл. F 04 C 2/00, 1989), содержащее корпус с всасывающим и нагнетательным каналами и полостью объемного вытеснения, ротор, размещенный в этой полости и снабженный роликовыми замыкателями, установленными подвижно в радиальных пазах ротора с возможностью обкатывания по внутренней поверхности объемного вытеснения, электропривод и муфту соединения электропривода с ротором. Это известное устройство является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Однако и оно имеет достаточно сложную и материалоемкую конструкцию из-за необходимости герметизации проходного вала от привода. Даже небольшие утечки, от которых известна конструкция не может быть избавлена в принципе, приводят к значительным потерям агрегата в экономичности, а наличие уплотнений ведет к возрастанию его габаритных размеров и материалоемкости, которые в свою очередь еще больше ухудшают экономичность вследствие увеличенных механических потерь. It is known to use hydraulic displacement displacement machines for these purposes, in particular vortex pumps having high technical characteristics, but low efficiency and high material consumption (Spassky K.N. Shaumyan V.A. New pumps for small flows and high heads. Moscow. Engineering, 1974). The indicated drawbacks are devoid of volume displacement vane pumps. An example of such a pump is a device for pumping liquids (ed. St. N 1707241, class F 04 C 2/00, 1989), comprising a housing with a suction and discharge channels and a cavity of volume displacement, a rotor located in this cavity and equipped with roller closures mounted movably in the radial grooves of the rotor with the ability to run on the inner surface of the volumetric displacement, the electric drive and the coupling of the connection of the electric drive with the rotor. This known device is the closest to the described invention in technical essence and the achieved result. However, it also has a rather complicated and material-intensive design due to the need to seal the drive shaft through the drive. Even small leaks, of which the known design cannot be eliminated in principle, lead to significant losses of the unit in terms of efficiency, and the presence of seals leads to an increase in its overall dimensions and material consumption, which in turn further worsen efficiency due to increased mechanical losses.

Техническим результатом изобретения является повышение экономичности насоса в эксплуатации и снижение материалоемкости при его изготовлении. Данный результат достигается тем, что в устройстве для перекачивания жидкостей, содержащем корпус с всасывающим и нагнетательным каналами и полостью объемного вытеснения, ротор, размещенный в этой полости и снабженный роликовыми замыкателями, установленными подвижно в радиальных пазах ротора с возможностью обкатывания по внутренней поверхности полости объемного вытеснения, электропривод и муфту соединения электропривода с ротором, муфта выполнена в виде концентрично расположенных внутреннего ведущего и наружного ведомого магнитных колец, разделенных магнитопроницаемой герметизирующей гильзой, а ведомое кольцо муфты состоит из отдельных магнитов, размещенных в роторе на его внутреннем диаметре между соседними радиальными пазами. При этом роликовые замыкатели выполнены из магнитомягкого материала. The technical result of the invention is to increase the efficiency of the pump in operation and reduce material consumption in its manufacture. This result is achieved in that in a device for pumping liquids containing a housing with suction and discharge channels and a cavity of volume displacement, a rotor located in this cavity and equipped with roller contactors mounted movably in the radial grooves of the rotor with the possibility of rolling around the inner surface of the cavity of volume displacement , an electric drive and a coupling for connecting the electric drive to the rotor, the coupling is made in the form of concentrically arranged internal master and external driven magnetic x rings separated by a magnetically permeable sealing sleeve, and the clutch driven ring consists of separate magnets placed in the rotor on its inner diameter between adjacent radial grooves. In this case, the roller contactors are made of soft magnetic material.

На фиг. 1 показан поперечный разрез насоса через всасывающий и нагнетательный патрубки; на фиг. 2 продольный разрез насоса. In FIG. 1 shows a transverse section through a suction and discharge nozzle; in FIG. 2 longitudinal section of the pump.

Насос содержит корпус 1 с всасывающим каналом 2 и нагнетательным каналом 3. В корпусе 1 выполнена полость 4 объемного вытеснения. В полости 4 размещен ротор 5, снабженный роликовыми замыкателями 6. Роликовые замыкатели 6 установлены подвижно в радиальных пазах 7 ротора 5 с возможностью обкатывания по внутренней поверхности полости 4 объемного вытеснения. Насос содержит также электропривод 8 и муфту 9 соединения электропривода 8 с ротором 5. Муфта 9 выполнена в виде концентрично расположенных внутреннего ведущего и наружного ведомого магнитных колец 10 и 11, разделенных магнитопроницаемой герметизирующей гильзой 12. При этом ведомое кольцо 11 муфты состоит из отдельных магнитов 13, размещенных в роторе 5 на его внутреннем диаметре между соседними радиальными пазами 7. Роликовые замыкатели 6 выполнены из магнитомягкого материала. The pump comprises a housing 1 with a suction channel 2 and a discharge channel 3. In the housing 1 there is a cavity 4 of volume displacement. In the cavity 4, a rotor 5 is provided, equipped with roller contactors 6. The roller contactors 6 are mounted movably in the radial grooves 7 of the rotor 5 with the possibility of rolling around the inner surface of the cavity 4 volumetric displacement. The pump also contains an electric drive 8 and a coupling 9 for connecting the electric drive 8 to the rotor 5. The coupling 9 is made in the form of concentrically arranged internal driving and external driven magnetic rings 10 and 11, separated by a magnetically permeable sealing sleeve 12. The driven ring 11 of the coupling consists of individual magnets 13 placed in the rotor 5 on its inner diameter between adjacent radial grooves 7. Roller contactors 6 are made of soft magnetic material.

Всасывающий канал 2 состоит из входного патрубка 14 и соединенных с ним рабочей камеры 15 и распределительных камер 16. Камеры 16 выполнены в боковых крышках 17, установленных по обеим сторонам корпуса 1. При такой конструкции канала соединение распределительных камер 16 с полостью 4 объемного вытеснения позволяет осуществлять работу насоса в режиме двойного всасывания. В другой половине корпуса 1 расположен нагнетательный канал 3, выходной патрубок 18 которого соединен с камерой 19 нагнетания, отделенной перемычками 20 от рабочей камеры 15 всасывающего канала. Герметизирующая гильза 12 прикреплена (приварена) к боковым крышкам 17. Ротор 5 установлен в опорах 21 скольжения, размещенных в крышках 17 и смазываемых перекачиваемой жидкостью. Вяжущее кольцо 10 выполнено в виде втулки, жестко соединенной с торсионным валом 22 электропривода 8 и опирающейся своими шейками на подшипники качения 23 и 24. Подшипник 23 установлен в корпусе 25, размещенном в одной из боковых крышек 17, а подшипник 24 в фонаре 26, прикрепленном к другой боковой крышке 17. Такое расположение опор позволяет повысить жесткость всей конструкции и таким образом снизить деформативность колец и ротора и повысить надежность насоса в работе. The suction channel 2 consists of an inlet pipe 14 and a working chamber 15 and distribution chambers 16 connected to it. Chambers 16 are made in side covers 17 mounted on both sides of the housing 1. With this design of the channel, the connection of the distribution chambers 16 with the volumetric displacement cavity 4 allows pump operation in double suction mode. In the other half of the housing 1 is located the discharge channel 3, the outlet pipe 18 of which is connected to the discharge chamber 19, separated by jumpers 20 from the working chamber 15 of the suction channel. The sealing sleeve 12 is attached (welded) to the side covers 17. The rotor 5 is installed in the sliding supports 21 located in the covers 17 and lubricated by the pumped liquid. The knitting ring 10 is made in the form of a sleeve rigidly connected to the torsion shaft 22 of the electric drive 8 and resting its necks on the rolling bearings 23 and 24. The bearing 23 is installed in the housing 25, located in one of the side covers 17, and the bearing 24 in the lamp 26 attached to the other side cover 17. This arrangement of the supports allows to increase the rigidity of the entire structure and thus reduce the deformability of the rings and the rotor and increase the reliability of the pump in operation.

Работа насоса осуществляется следующим образом. При вращении электроприводом 8 через торсионный вал 22 ведущего магнитного кольца 10, оно своим магнитным полем через магнитопроницаемую гильзу 12 взаимодействует с магнитами 13 ведомого кольца 11. Под действием вращающегося магнитного поля кольца 10, магнитное кольцо 11 тоже начинает вращаться и увлекает ротор 5, в котором размещены магниты 13. Вращающийся ротор 5 своими роликовыми замыкателями 6 перемещает жидкость от всасывающего канала 2 к нагнетательному каналу 3, осуществляя насосное действие. The pump is as follows. When the electric drive 8 rotates through the torsion shaft 22 of the leading magnetic ring 10, it interacts with the magnets 13 of the driven ring 11 through its magnetically permeable sleeve 12. Under the action of the rotating magnetic field of the ring 10, the magnetic ring 11 also starts to rotate and carries the rotor 5, in which magnets 13 are placed. A rotating rotor 5 with its roller contactors 6 moves the liquid from the suction channel 2 to the discharge channel 3, carrying out a pumping action.

Выполнение муфты соединения электропривода с ротором в виде концентрично расположенных внутреннего ведущего и наружного ведомого магнитных колец, разделенных магнитопроницаемой герметизирующей гильзой, а ведомого кольца муфты из отдельных магнитов, размещенных в роторе на его внутреннем диаметре между соседними радиальными пазами, позволяет избавиться от сложных и громоздких уплотнений. Благодаря этому упрощается конструкция и уменьшаются ее габариты, вследствие чего снижаются механические потери. При этом выполнение ведомого кольца муфты из отдельных магнитов, размещенных в роторе на его внутреннем диаметре между соседними радиальными пазами, позволяет получить максимальный передаваемый момент на муфте при минимальных габаритах, наиболее рационально используя объем ротора. Кроме того, вращающееся магнитное поле ведущего кольца максимально приближенного к роликовым замыкателям ротора благодаря размещению магнитов ведомого кольца между его пазами и выполнению роликовых замыкателей из магнитомягкого материала создает дополнительное прижатие роликовых замыкателей к пазам ротора, уменьшая перетечки жидкости между всасывающей и нагнетательной полостями и таким образом еще более усиливает эффект снижения объемных потерь и повышения экономичности насоса. The implementation of the coupling of the connection of the electric drive with the rotor in the form of concentrically arranged internal driving and external driven magnetic rings, separated by a magnetically permeable sealing sleeve, and the driven ring of the coupling from individual magnets placed in the rotor on its inner diameter between adjacent radial grooves, allows you to get rid of complex and bulky seals . Due to this, the structure is simplified and its dimensions are reduced, as a result of which mechanical losses are reduced. At the same time, the execution of the driven ring of the coupling from individual magnets placed in the rotor on its inner diameter between adjacent radial grooves allows you to obtain the maximum transmitted moment on the coupling with minimum dimensions, making the most efficient use of the volume of the rotor. In addition, the rotating magnetic field of the drive ring as close as possible to the rotor closures of the rotor due to the placement of the magnets of the driven ring between its grooves and the implementation of the roller contactors from magnetically soft material creates an additional pressing of the roller contactors to the rotor grooves, reducing fluid leakage between the suction and discharge cavities, and thus still more enhances the effect of reducing volumetric losses and increasing pump efficiency.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить экономичность насоса в эксплуатации и снизить материалоемкость при его изготовлении. Thus, the present invention allows to increase the efficiency of the pump in operation and reduce material consumption in its manufacture.

Claims

1. A SEALED ROTOR PUMP, comprising a housing with a suction and discharge channel and a cavity of volume displacement, a rotor with radial grooves located in it, in which movable and with the possibility of rolling on the inner surface of the housing are placed roller contactors, an electric drive and a coupling for connecting the electric drive to the rotor, characterized in that the clutch is made in the form of concentrically arranged inner master and outer driven magnetic rings, separated by a magnetically permeable sealing sleeve, while in the edible clutch ring is made of individual magnets placed in the rotor on its inner diameter between adjacent radial grooves.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the roller contactors are made of soft magnetic material.