RU204873U1

RU204873U1 - CIRCULATION PUMP

Info

Publication number: RU204873U1
Application number: RU2021107356U
Authority: RU
Inventors: Марсель Фардетдинович Муллахметов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью «АКТРОН-М»
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2021-06-16

Abstract

Циркуляционный насос относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для подогрева двигателей внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением при подготовке к работе в условиях низких температур, а также для обогрева салонов транспортных средств. Циркуляционный насос содержит последовательно установленные на электродвигатель (1), фланец электродвигателя (корпус насоса), в который установлен фильтрующий элемент (2), на выходной вал электродвигателя (1) установлены последовательно торцевой уплотнитель (4), центрирующая втулка (5), крыльчатка (6), которые затягиваются гайкой (8), все это закрывается улиткой (7) и закрепляется винтами. Техническое решение позволяет исключить утечки рабочей жидкости в окружающую среду, увеличить ресурс устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.The circulation pump belongs to the field of heat power engineering, in particular to devices for heating liquid-cooled internal combustion engines in preparation for operation at low temperatures, as well as for heating vehicle interiors. The circulating pump contains in series installed on the electric motor (1), the flange of the electric motor (pump casing), in which the filter element (2) is installed, on the output shaft of the electric motor (1), the mechanical seal (4), the centering sleeve (5), the impeller ( 6), which are tightened with a nut (8), all this is closed with a volute (7) and fixed with screws. The technical solution makes it possible to exclude leaks of the working fluid into the environment, to increase the resource of the device. 3 C.p. f-ly, 2 dwg.

Description

Техническое решение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для подогрева двигателей внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением при подготовке к работе в условиях низких температур, а также для обогрева салонов транспортных средств. The technical solution relates to the field of heat power engineering, in particular to devices for heating liquid-cooled internal combustion engines in preparation for operation at low temperatures, as well as for heating vehicle interiors.

Известно изобретение, содержащее двигатель, вал которого проходит в осевом направлении в корпус насоса, закрепленного к торцу корпуса двигателя и образующий камеру, крыльчатку и уплотнительные средства, установленные на валу двигателя внутри корпуса насоса. Уплотнительное средство состоит из вращающейся части в виде керамического кольца и стационарной части в виде кольцо из углеродного волокна, установленные на валу для вращающегося контакта. На корпусе устройства выполнено вентиляционное отверстие (Патент США № US 5156535 A -1992.10.20).It is known an invention containing a motor, the shaft of which extends in the axial direction into the pump casing, fixed to the end of the motor casing and forming a chamber, impeller and sealing means mounted on the motor shaft inside the pump casing. The sealing means consists of a rotating part in the form of a ceramic ring and a stationary part in the form of a carbon fiber ring, mounted on the shaft for rotating contact. A ventilation hole is made on the body of the device (US Patent No. US 5156535 A -1992.10.20).

Известна конструкция жидкостных циркуляционных насосов предпускового подогревателя двигателя автомобилей, содержащая электродвигатель на постоянных магнитах, выходной вал которого приводит в движение установленную на нем крыльчатку, расположенную внутри корпуса насоса, состоящую из верхнего корпуса и улитки. Утечку рабочей жидкости из полости насоса во внешнюю среду предотвращает, установленный внутри полости на валу электродвигателя торцевой уплотнитель, опирающийся с одной стороны на крыльчатку насоса, с другой стороны ответная часть прецизионной пары трения уплотнителя установлена в корпусе насоса. https://promhimtech.ru/wp-content/uploads/2016/01/5.jpgThe known design of liquid circulation pumps of a preheater of a car engine, containing a permanent magnet electric motor, the output shaft of which drives an impeller mounted on it, located inside the pump casing, consisting of an upper casing and a snail. The leakage of the working fluid from the pump cavity into the external environment is prevented by a mechanical seal installed inside the cavity on the motor shaft and resting on the pump impeller on one side; on the other side, the counterpart of the precision seal friction pair is installed in the pump casing. https://promhimtech.ru/wp-content/uploads/2016/01/5.jpg

Известна конструкция жидкостного циркуляционного насоса предпускового подогревателя двигателя автомобилей, содержащая электродвигатель бесщеточного типа, выходной вал которого приводит в движение установленную на нем муфту, изготовленную из постоянных магнитов, расположенную внутри пластикового корпуса, которая при вращении приводит в движение крыльчатку насоса, с расположенной на ней ответной частью магнитной муфты, в свою очередь, крыльчатка расположена в собственной полости насоса, состоящей из корпуса и улитки. Утечку рабочей жидкости в окружающую среду предотвращает наличие герметичной полости насоса и отсутствие механической связи между валом электродвигателя и рабочей крыльчаткой. https://moskva.nasosdon.ru/sites/default/files/images/nasos-k-rezrez.jpgThe known design of a liquid circulation pump of a preheater of a car engine, containing a brushless type electric motor, the output shaft of which drives a clutch installed on it, made of permanent magnets, located inside a plastic case, which, when rotating, drives the pump impeller, with a counterpart located on it part of the magnetic coupling, in turn, the impeller is located in its own cavity of the pump, consisting of a housing and a volute. The leakage of the working fluid into the environment is prevented by the presence of a sealed cavity of the pump and the absence of a mechanical connection between the shaft of the electric motor and the working impeller. https://moskva.nasosdon.ru/sites/default/files/images/nasos-k-rezrez.jpg

Однако известные циркуляционные насосы имеют серьезные недостатки.However, the known circulation pumps have serious drawbacks.

В первом случае, при механической передаче крутящего момента от вала электродвигателя к крыльчатке насоса, из-за того, что торцевой уплотнитель опирается на несбалансированную, подверженную короблению, при перепаде температур, и повышенному торцевому биению крыльчатку насоса, а ответная часть прецизионной пары трения уплотнителя располагается в пластмассовом корпусе, которая не имеет постоянных точных размеров исполнения, ввиду технологии литья пластмассовых изделий, на таких типах насосов присутствуют частые утечки перекачиваемой жидкости в окружающую среду и в полость электродвигателя, что приводит к выходу из строя узла в целом.In the first case, with the mechanical transmission of torque from the electric motor shaft to the pump impeller, due to the fact that the mechanical seal rests on an unbalanced pump impeller that is prone to warpage, with a temperature difference, and an increased end runout, the pump impeller, and the counterpart of the precision friction pair of the seal is located in a plastic casing, which does not have constant exact dimensions of execution, due to the technology of molding plastic products, these types of pumps have frequent leaks of the pumped liquid into the environment and into the cavity of the electric motor, which leads to the failure of the unit as a whole.

Во втором случае, при передаче крутящего момента от вала электродвигателя к крыльчатке насоса при помощи сил магнитного поля магнитной муфты, утечки перекачиваемой жидкости в окружающую среду нет, но при работе такой конструкции при отрицательных температурах, происходит существенное снижение эффективности перекачки рабочей жидкости, связанное с повышением ее вязкости и снижением уровня намагничивания муфты. Также следует учесть повышенную стоимость таких насосов. In the second case, when the torque is transferred from the electric motor shaft to the pump impeller using the magnetic field forces of the magnetic coupling, there is no leakage of the pumped liquid into the environment, but when such a structure is operating at negative temperatures, there is a significant decrease in the efficiency of pumping the working fluid associated with an increase its viscosity and a decrease in the level of magnetization of the coupling. You should also consider the increased cost of such pumps.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является центробежный насос, содержащий корпус, приводной вал и рабочее колесо с торцовым уплотнением по обе стороны от него, каждое из которых включает в себя закрепленное на рабочем колесе вращающееся кольцо и установленное в корпусе неподвижное кольцо, у которого на приводном валу выполнена сферическая опорная поверхность, на которой установлено с возможностью качания рабочее колесо, причем неподвижное колесо одного из уплотнений снабжено сферической опорой The closest in terms of the set of essential features to the claimed technical solution is a centrifugal pump containing a housing, a drive shaft and an impeller with a mechanical seal on both sides of it, each of which includes a rotating ring fixed to the impeller and a stationary ring installed in the housing, in which a spherical support surface is made on the drive shaft, on which the impeller is mounted with the ability to swing, and the stationary wheel of one of the seals is equipped with a spherical support

Применение в конструкции устройства сферических опорных поверхностей хотя и позволяет исключить утечки перекачиваемой жидкости, но при этом значительно возрастает трудоемкость и, как следствие, удорожает их производство (патент № SU 615255, MПК F04D 29/12, опубл. 15.07.1978 г.).The use of spherical support surfaces in the design of the device, although it makes it possible to exclude leaks of the pumped liquid, significantly increases the labor intensity and, as a result, increases the cost of their production (patent No. SU 615255, IPC F04D 29/12, publ. 15.07.1978).

Задачей, на решение которой направлено техническое решение, является создание циркуляционного насоса с повышенными сроками службы, без увеличения стоимости их производства, по сравнению с известными аналогами.The task to be solved by the technical solution is the creation of a circulation pump with increased service life, without increasing the cost of their production, in comparison with known analogues.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, является исключение утечек перекачиваемой жидкости в окружающую среду и исключение попадания пыли и грязи в трущиеся места уплотнителя.The technical result, which the utility model aims to achieve, is the exclusion of leaks of the pumped liquid into the environment and the exclusion of dust and dirt from entering the rubbing places of the seal.

Технический результат достигается тем, что циркуляционный насос, содержащий электродвигатель с насосной частью и установленные на выходном валу электродвигателя крыльчатку, торцовый уплотнитель, он дополнительно снабжен центрирующей втулкой, установленной между торцовым уплотнителем и крыльчаткой, а также фильтрующим элементом, установленным в воздушном кармане корпуса насоса.The technical result is achieved in that a circulation pump containing an electric motor with a pumping part and an impeller installed on the output shaft of the electric motor, an end seal, it is additionally equipped with a centering sleeve installed between the end seal and the impeller, as well as a filter element installed in the air pocket of the pump housing.

Новыми существенными признаками являются:New essential features are:

- использование в устройстве центрирующей втулки, установленной между уплотнителем и крыльчаткой, позволяет исключить торцевое биение и, как следствие, предотвращает утечку рабочей жидкости из полости насоса во внешнюю среду.- the use of a centering sleeve in the device, installed between the seal and the impeller, eliminates the end runout and, as a result, prevents the leakage of the working fluid from the pump cavity into the external environment.

- наличие в конструкции фильтрующего элемента, установленного в воздушном кармане корпуса насоса, исключает попадание пыли и грязи в трущиеся места уплотнителя.- the presence in the design of the filtering element installed in the air pocket of the pump casing, excludes the ingress of dust and dirt into the rubbing places of the seal.

Таким образом, использование совокупности всех существенных признаков заявляемого технического решения позволяет обеспечить решение поставленной задачи и достичь указанного технического результата, повышение срока службы насоса. Thus, the use of the totality of all essential features of the proposed technical solution allows to provide a solution to the problem and achieve the specified technical result, increasing the pump service life.

Все зависимые признаки, приведенные в формуле, также направлены на решение поставленной задачи.All dependent signs given in the formula are also aimed at solving the problem.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности полезной модели: «новизна».The analysis of known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the proposed technical solution is not known from the prior art, therefore, the claimed technical solution meets the conditions of patentability of a utility model: "novelty".

Полезная модель поясняется чертежами:The utility model is illustrated by drawings:

на фиг. 1 - общий вид насоса;in fig. 1 - general view of the pump;

на фиг. 2 - принцип работы насоса. in fig. 2 - the principle of the pump.

Циркуляционный насос содержит установленные на электродвигатель 1, фильтрующий элемент 2, фланец 3 электродвигателя (корпус насоса), на выходной вал электродвигателя 1 установлены последовательно торцевой уплотнитель 4, центрирующая втулка 5, крыльчатка 6, расположенные внутри корпуса насоса, роль которого выполняет фланец электродвигателя, изготовленный из металла, которые затягиваются гайкой 8, все это закрывается улиткой 7 и закрепляется винтами. При этом торцевой уплотнитель, опирается, с одной стороны, на центрирующую втулку, исключающую торцевое биение, с другой стороны ответная часть прецизионной пары трения уплотнителя, установлена в корпусе насоса (фланце электродвигателя).The circulating pump contains installed on the electric motor 1, the filter element 2, the flange 3 of the electric motor (pump casing), on the output shaft of the electric motor 1, the mechanical seal 4, the centering sleeve 5, the impeller 6 are installed in series, located inside the pump casing, the role of which is played by the electric motor flange made made of metal, which are tightened with a nut 8, all this is closed with a volute 7 and fixed with screws. In this case, the mechanical seal rests, on the one hand, on the centering sleeve, which eliminates the axial runout, on the other hand, the counterpart of the precision seal friction pair is installed in the pump casing (motor flange).

Циркуляционный насос работает следующим образом. The circulation pump works as follows.

При включении электродвигателя 1 момент вращения передается через ротор на крыльчатку 6. Вращаясь, крыльчатка 6 наклонными лопатками, благодаря центробежной силе, перемещает жидкость к краю диска. По мере приближения к краю диска скорость потока жидкости, как и ее давление, возрастают. Жидкость выбрасывается в выходной патрубок согласно фиг. 2.When the electric motor 1 is turned on, the moment of rotation is transmitted through the rotor to the impeller 6. Rotating, the impeller 6 by inclined blades, due to centrifugal force, moves the liquid to the edge of the disk. As it approaches the edge of the disk, the velocity of the fluid flow, as well as its pressure, increase. The liquid is discharged into the outlet according to FIG. 2.

Циркуляционный насос промышленно применим, и может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.The circulation pump is industrially applicable, and can be manufactured on standard equipment using modern materials and technologies.

Claims

1. A circulation pump containing an electric motor with a pumping part, an impeller, an end seal installed on the output shaft of the electric motor, characterized in that it is additionally equipped with a centering sleeve installed between the end seal and the impeller, as well as a filter element installed in the air pocket of the pump housing ...

2. The pump according to claim 1, characterized in that the pump body is made of aluminum.

3. The pump according to claim 1, characterized in that the motor flange is made of metal.

4. The pump according to claim 1, characterized in that the end of the centering sleeve, abutting against the impeller, is made in the form of a truncated cone.