RU2094658C1

RU2094658C1 - Two-screw pump

Info

Publication number: RU2094658C1
Application number: RU95105223A
Authority: RU
Inventors: С.Г. Бажайкин; А.Г. Гумеров; А.А. Багманов; В.Г. Карамышев; А.Н. Ченцов
Original assignee: Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР"
Priority date: 1995-04-06
Filing date: 1995-04-06
Publication date: 1997-10-27
Also published as: RU95105223A

Abstract

FIELD: pump engineering. SUBSTANCE: thickness of the rubber shell of the screw rotors and maximal value of mechanical additives for the thickness chosen are defined by relationships presented in the invention description. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к винтовым насосам. The invention relates to mechanical engineering, in particular to screw pumps.

Известен двухвинтовой насос (авт. св. СССР N 1435819, кл. F 04 C 2/16, БИ N 41, 1988), содержащий корпус с обоймой, в цилиндрических расточках которой размещены две пары роторов с различным направлением винтовой нарезки, установленные с образованием зазора между внешней цилиндрической поверхностью роторов и внутренней поверхностью цилиндрических расточек, и жестко сопряженные с валами роторов синхронизирующие шестерни, причем роторы установлены со смещением их геометрических осей вращения относительно геометрических осей цилиндрических расточек обоймы в сторону геометрической точки входа винтовой нарезки роторов в защепление и перпендикулярно плоскости, проходящей через геометрические оси цилиндрических расточек, а величина смещения равна половине диаметрального зазора, уменьшенного на величину предельного отклонения поля допуска на изготовление внешнего диаметра роторов. Known twin-screw pump (ed. St. USSR N 1435819, class F 04 C 2/16, BI N 41, 1988) containing a casing with a cage, in the cylindrical bores of which are placed two pairs of rotors with different directions of screw cutting, installed with the formation the gap between the outer cylindrical surface of the rotors and the inner surface of the cylindrical bores, and synchronizing gears rigidly conjugated with the shafts of the rotors, the rotors mounted with a displacement of their geometric axes of rotation relative to the geometric axes of the cylindrical bores cocks towards the geometrical entry point of the screw cutting of the rotors into the shear and perpendicular to the plane passing through the geometric axis of the cylindrical bores, and the displacement is equal to half the diametrical clearance, reduced by the maximum deviation of the tolerance field for manufacturing the outer diameter of the rotors.

Недостаток невозможность перекачивания жидкости с наличием механических примесей и низкий объемный КПД насоса. The disadvantage is the inability to pump liquid with the presence of mechanical impurities and low volumetric efficiency of the pump.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является насос (авт. св. СССР N 1437575, БИ N 42, 1988), содержащий статор с входным и выходным отверстиями, во внутренней полости которого установлена обойма с размещенными в ней сопряженными винтовыми роторами, синхронизирующие шестерни, устройство для компенсации износа поверхностей роторов и обоймы и полость всасывания и нагнетания, причем винтовые роторы и синхронизирующие шестерни установлены на валах, а внутренняя полость статора, обойма и винтовые роботы выполнены коническими, причем винтовые роторы выполнены обрезиненными, боковые поверхности выступов обрезиненных винтовых роторов снабжены самоуплотняющимися кромками, а дно впадины выполнено зубчатым с наклоном зубьев в сторону, противоположную направлению вращения винтовых роторов. The closest technical solution to the proposed invention is a pump (ed. St. USSR N 1437575, BI N 42, 1988), containing a stator with inlet and outlet openings, in the inner cavity of which is installed a cage with mating screw rotors located in it, synchronizing gears, a device for compensating wear on the surfaces of rotors and cages and a suction and discharge cavity, the screw rotors and synchronizing gears mounted on the shafts, and the inner stator cavity, cage and screw robots made conically kimi, wherein the screw rotors rubberized performed, the side surfaces of the projections rubberized screw rotors are provided with self-sealing edges and the bottom of the depression formed gear teeth inclined in the direction opposite to the rotation direction of screw rotors.

Недостаток не раскрывается диапазон толщин обрезиненного слоя, при котором достигается желаемый эффект, и не представлена зависимость, определяющая толщину резиновой оболочки ротора в зависимости от величины механических примесей, что практически исключает возможность эффективного применения данного изобретения для перекачивания жидкостей с мехпримесями различных размеров. The disadvantage is not disclosed the range of thicknesses of the rubberized layer, at which the desired effect is achieved, and no dependence is presented that determines the thickness of the rubber shell of the rotor depending on the value of mechanical impurities, which practically excludes the possibility of effective use of this invention for pumping liquids with mechanical impurities of various sizes.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая оболочка выполнена в соответствии с профилем винтовой нарезки, причем толщина резиновой оболочки определяется из условия δ (1,6 2) H, при этом максимальная величина мехпримесей при выбранной толщине резиновой оболочки определяется из выражения:

где P суммарное усилие, оказываемое винтом на поверхность мехпримесей;
T_m показатель твердости резины;
H глубина погружения мехпримеси в резиновую оболочку.This goal is achieved in that the rubber shell is made in accordance with the profile of the screw thread, and the thickness of the rubber shell is determined from the condition δ (1.6 2) H, while the maximum value of the mechanical impurities at the selected thickness of the rubber shell is determined from the expression:

where P is the total force exerted by the screw on the surface of the solids;
T _{m is an} indicator of rubber hardness;
H the depth of immersion of the solids in the rubber shell.

На чертеже приведен общий вид двухвинтового насоса, продольный разрез. The drawing shows a General view of a twin-screw pump, a longitudinal section.

Цель изобретения увеличение давления нагнетания, объемного КПД насоса и повышение надежности работы насоса путем исключения заклинивания роторов с винтовой нарезкой при попадании между ними мехпримесей. The purpose of the invention is to increase the discharge pressure, volumetric efficiency of the pump and increase the reliability of the pump by eliminating jamming of rotors with screw thread when mechanical impurities fall between them.

Двухвинтовой насос содержит корпус 1 и установленную в корпусе 1 обойму 2, в цилиндрических расточках 3 которой размещены жестко сопряженные с валами 4 роторы 5 с винтовой нарезкой 6, покрытой резиновой оболочкой 7 толщиной δ, и установленные в цилиндрических расточках 3 с образованием равномерной окружности, жестко соединенные с валами 4, синхронизирующие шестерни 8 и камеры всасывания 9 и нагнетателя 10. The twin-screw pump comprises a housing 1 and a ferrule 2 installed in the housing 1, in the cylindrical bores 3 of which rotors 5 with screw thread 6, coated with a rubber sheath 7 of thickness δ, and mounted in cylindrical bores 3 with a uniform circle, are rigidly rigidly coupled connected to the shafts 4, synchronizing gears 8 and the suction chamber 9 and the supercharger 10.

Двухвинтовой насос работает следующим образом. The twin-screw pump operates as follows.

При вращении роторов рабочая жидкость с мехпримесями поступает в камеру всасывания 9, заполняет впадины винтовой нарезки 6 и далее, перемещаясь вдоль винтовой нарезки, поступает в камеру нагнетания 10. Наличие резиновой оболочки на винтовой нарезке позволит избежать их заклинивание, так как мехпримеси будут погружаться (вдавливаться) в резиновую оболочку. И следовательно силы, возникающие при вращении роторов, стремящихся прижать их к внутренней поверхности цилиндрических расточек будут незначительными. When the rotors rotate, the working fluid with mechanical impurities enters the suction chamber 9, fills the hollows of the screw thread 6 and then, moving along the screw thread, it enters the pressure chamber 10. The presence of a rubber shell on the screw thread will prevent them from jamming, as the mechanical impurities will sink (press in ) into the rubber sheath. And therefore, the forces arising from the rotation of the rotors seeking to press them against the inner surface of the cylindrical bores will be insignificant.

Использование предлагаемого изобретения позволит перекачивать нефть и нефтепродукты с механическими включениями без заклинивания роторов и, кроме того, увеличить не только объемный КПД насоса, но и давление нагнетания, а также повысить его надежность. Using the proposed invention will allow pumping oil and oil products with mechanical impurities without jamming of the rotors and, in addition, increase not only the volumetric efficiency of the pump, but also the discharge pressure, as well as increase its reliability.

Claims

A twin-screw pump containing a housing, a ferrule, screw rotors in a rubber sheath, synchronizing gears, suction and discharge chambers, characterized in that the thickness of the rubber sheath is determined from the condition
δ = (1,6 - 2) • H,
where H is the immersion depth of the solids in the rubber shell,
the maximum value of the solids at the selected thickness of the rubber shell is determined from the following expression

where P is the total force exerted by the screw on the surface of the solids;
T _{m is an} indicator of the hardness of rubber.