RU2184875C1 - Guide vane pump - Google Patents

Guide vane pump Download PDF

Info

Publication number
RU2184875C1
RU2184875C1 RU2000126120/06A RU2000126120A RU2184875C1 RU 2184875 C1 RU2184875 C1 RU 2184875C1 RU 2000126120/06 A RU2000126120/06 A RU 2000126120/06A RU 2000126120 A RU2000126120 A RU 2000126120A RU 2184875 C1 RU2184875 C1 RU 2184875C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
bevels
max
distance
vane pump
Prior art date
Application number
RU2000126120/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
нский Б.Г. Смол
Б.Г. Смолянский
В.Д. Щербин
В.В. Середа
С.В. Бакулин
О.Е. Волков
Original Assignee
25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей - ГосНИИ по химмотологии)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей - ГосНИИ по химмотологии) filed Critical 25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей - ГосНИИ по химмотологии)
Priority to RU2000126120/06A priority Critical patent/RU2184875C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2184875C1 publication Critical patent/RU2184875C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: chemical and oil producing machinery, different branches of industry where forced delivery of liquid is required. SUBSTANCE: invention relates to rotary pumps. Proposed guided vane pump has housing with suction and discharge ports and end face covers. Rotor installed inside housing is provided with rectangular vanes fitted in radial slots of rotor on end face surfaces of which bevels are made at acute angle α to plane of end face covers. Bevels begin on circumference located at distance 1 from hub surface. Value of 1 is calculated by formula l = (1,00-1,10)h max v where 1 is distance from rotor hub surface-lower edge of slots to circumference on which bevels begin, mm; h max v is maximum projection of vane from slot at moment of movement of vanes along lower member from suction space to discharge space, mm. EFFECT: provision of 3-5% increase of [ump efficiency. 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к роторным насосам, и может применяться в различных отраслях народного хозяйства в качестве подвижных и стационарных насосных агрегатов для перекачивания жидкостей с механическими примесями при выполнении сливо-наливных операций. The present invention relates to hydraulic engineering, in particular to rotary pumps, and can be used in various sectors of the economy as mobile and stationary pumping units for pumping liquids with mechanical impurities during discharge and loading operations.

В насосостроении известны водокольцевые и вихревые насосы (а.с. СССР 397676, М. кл. F 04 C 7/00, 1971, [1]), позволяющие перекачивать различные жидкости, в т.ч. с механическими примесями. В известном насосе ротор и лопатки имеют трапецеидальный профиль и выполнены как одно целое, что не позволяет получить КПД насоса выше 25-38% за счет объемных потерь по торцам между корпусом и ротором. In pump engineering, water ring and vortex pumps are known (A.S. USSR 397676, M. cl. F 04 C 7/00, 1971, [1]), which allow the pumping of various liquids, including with mechanical impurities. In the known pump, the rotor and the blades have a trapezoidal profile and are made as a whole, which does not allow to obtain a pump efficiency above 25-38% due to volumetric losses at the ends between the housing and the rotor.

Известно также техническое решение (патент США 3480203, Н. кл. 418-119, 1969, [2]), в компрессоре которого выше ступицы ротор выполнен в поперечном сечении в виде трапеции, вокруг которой размещены две пластины, имеющие скосы по наклону трапеции и пружины, отодвигающие пластины к стенкам корпуса, что создает возможность вращения от коленчатого вала и перемещения сжатого воздуха через коническую щель, образованную трапецией ротора и скосами пластин. A technical solution is also known (US patent 3480203, N. CL. 418-119, 1969, [2]), in the compressor of which, above the hub, the rotor is made in cross section in the form of a trapezoid, around which there are two plates having bevels along the slope of the trapezoid and springs that move the plates to the walls of the housing, which creates the possibility of rotation from the crankshaft and the movement of compressed air through a conical gap formed by the trapezoid of the rotor and the bevels of the plates.

В известном техническом решении (компрессоре) для получения сжатого воздуха принята сложная конструкция, ненадежная для перекачки жидкостей. In the well-known technical solution (compressor) for the production of compressed air adopted a complex design, unreliable for pumping liquids.

Из патентной литературы известна объемная гидромашина по а.с. СССР 1137244 кл. F 04 C 2/344, 1982, [3]. В известном решении периферийная часть торцевых поверхностей ротора выполнена сферической. Такая конструкция создает условия для перекоса вала вследствие одностороннего осевого подвода и отвода жидкости по каналам в распределительном диске. Разность давления на участках подвода и отвода создает осевую силу, прижимающую ротор к корпусу машины, и момент, изгибающий вал. Кроме того профиль торцевых поверхностей ротора, создающий зазор, требует применения специального оборудования (шаблоны, направляющие и др.). From the patent literature known volumetric hydraulic machine by.with. USSR 1137244 cells F 04 C 2/344, 1982, [3]. In a known solution, the peripheral part of the end surfaces of the rotor is made spherical. This design creates the conditions for the skew of the shaft due to one-sided axial inlet and outlet of fluid through the channels in the distribution disk. The pressure difference in the inlet and outlet sections creates an axial force, which presses the rotor against the machine body, and the moment bending the shaft. In addition, the profile of the end surfaces of the rotor, creating a gap, requires the use of special equipment (templates, guides, etc.).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению и взятым за прототип является пластинчатый насос по а.с. СССР 1735608, F 04 C 2/344, 1992, [4], содержащий корпус, торцовые крышки, ротор с радиальными пазами, в которых установлены прямоугольные пластины, на торцовых поверхностях ротора в осевом направлении выше ступицы выполнены скосы, расположенные под острым углом α относительно плоскости торцовых крышек. Начало скосов, расположенное на окружности, равной глубине паза, образует увеличенные торцовые зазоры на наружном диаметре ротора и минимальные на окружности. Closest to the proposed invention and taken as a prototype is a vane pump according to as USSR 1735608, F 04 C 2/344, 1992, [4] comprising a housing, end caps, a rotor with radial grooves in which rectangular plates are mounted, bevels are arranged on the end surfaces of the rotor axially above the hub at an acute angle α relative to the plane of the end caps. The beginning of the bevels, located on a circle equal to the depth of the groove, forms enlarged end gaps on the outer diameter of the rotor and minimal on the circumference.

Недостатком этого насоса (а. с. 1735608) является сравнительно низкий КПД, обусловленный наличием объемных потерь за счет перетока жидкости в нижней части пазов ротора (на глубине паза). The disadvantage of this pump (a.s. 1735608) is the relatively low efficiency due to the presence of volumetric losses due to fluid flow in the lower part of the rotor grooves (at the depth of the groove).

Переток жидкости происходит при максимальном выходе пластин в радиальных пазах через увеличенный торцовый зазор от внутренней поверхности паза до внутреннего конца пластины и открытый в этом месте паз. The fluid flow occurs at the maximum exit of the plates in the radial grooves through the enlarged end gap from the inner surface of the groove to the inner end of the plate and the groove opened in this place.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение КПД работы насоса. The technical result of the invention is to increase the efficiency of the pump.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном пластинчатом насосе, содержащем корпус с окнами всасывания и нагнетания и торцовыми крышками, во внутренней полости которого установлен ротор, прямоугольные пластины, размещенные в радиальных пазах ротора, на торцовых поверхностях которого выполнены скосы под острым углом α к плоскости торцовых крышек, при этом начало скосов расположено на окружности, согласно изобретению окружность удалена от поверхности ступицы на расстояние l, определяемое по следующей формуле:
l = (1,00-1,10)hmaxпл,
где l - расстояние от поверхности ступицы до начала скосов, мм;
hmaxпл - максимальный выход пластины из паза в момент перемещения пластин по нижнему замыкателю от полости всасывания к полости нагнетания, мм.
The specified technical result is achieved by the fact that in the well-known vane pump containing a housing with suction and discharge windows and end caps, in the inner cavity of which a rotor is installed, rectangular plates placed in radial grooves of the rotor, on the end surfaces of which are beveled at an acute angle α to the plane of the end caps, while the beginning of the bevels is located on a circle, according to the invention, the circle is removed from the surface of the hub by a distance l, determined by the following formula:
l = (1.00-1.10) h max pl ,
where l is the distance from the surface of the hub to the beginning of the bevels, mm;
h max PL - the maximum exit of the plate from the groove at the moment of movement of the plates along the lower trap from the suction cavity to the discharge cavity, mm

В пластинчатом насосе получают увеличенный торцовый зазор между торцовыми крышками и боковой поверхностью ротора по наружному диаметру (δmax) и оставляют без изменений зазор (δmin) от поверхности ступицы ротора до торцевой поверхности ротора на расстоянии (1), соответствующем положению нижнего торца прямоугольных пластин при их максимальном выходе из паза до касания внутренней рабочей поверхности корпуса.In the vane pump, an increased end gap between the end caps and the side surface of the rotor along the outer diameter (δ max ) is obtained and the gap (δ min ) is left unchanged from the surface of the rotor hub to the end surface of the rotor at a distance (1) corresponding to the position of the lower end of the rectangular plates at their maximum exit from the groove before touching the inner working surface of the housing.

На фиг. 1 представлен пластинчатый насос (в разрезе); на фиг.2 - пластинчатый насос (сечение А-А). In FIG. 1 shows a vane pump (sectional view); figure 2 - vane pump (section aa).

Пластинчатый насос состоит из корпуса 1 с окнами 2, 3 всасывания и нагнетания, ротора 4 с радиальными пазами 5, в которые установлены прямоугольные пластины 6, на торцовых поверхностях ротора 4 в осевом сечении выше ступицы 7 выполнены скосы, расположенные под острым углом α относительно плоскости 8 торцовых крышек 9. Начало скосов расположено на окружности, удаленной на расстояние (1), соответствующее положению нижнего торца пластин 6 при их максимальном hmaxпл выходе из паза 5. Скосы образуют увеличенные δmax торцовые зазоры между ротором 4 и минимальные δmin между ротором и внутренней поверхностью крышек 9.The vane pump consists of a housing 1 with suction and discharge windows 2, 3, a rotor 4 with radial grooves 5 into which rectangular plates 6 are mounted, bevels made at an axial section above the hub 7 at an axial cross-section, located at an acute angle α relative to the plane end caps 8 9. Starting bevel arranged on a circle at a distance (1) corresponding to the position of the lower end plate 6 at their maximum h max Sq output from the groove 5. The bevels form an enlarged δ max Mechanical clearance between the rotor 4 and the small cial δ min between the rotor and the inner surface 9 of covers.

Для пояснения работы насоса введены следующие условные обозначения: D - наружный диаметр ротора 4 пластинчатого насоса, мм; α - острый угол скоса торцовой (боковой) поверхности ротора 4 относительно плоскости торцовых крышек 9, град; δmax - максимальный боковой (торцовый) зазор по наружному диаметру ротора 4 между торцовыми поверхностями ротора 4 и боковыми плоскостями 8 торцовых крышек 9, мм; δmin - минимальный боковой (торцовый) зазор между торцовыми поверхностями ротора 4 и плоскостями торцовых крышек 9, мм; 1 - расстояние от поверхности ступицы ротора (нижней кромки паза) до окружности начала скосов (до нижнего торца пластин при их максимальном выходе из паза), мм.To explain the pump, the following conventions are introduced: D - outer diameter of the rotor 4 of the vane pump, mm; α is the acute angle of the bevel of the end (side) surface of the rotor 4 relative to the plane of the end caps 9, degrees; δ max - the maximum lateral (end) clearance along the outer diameter of the rotor 4 between the end surfaces of the rotor 4 and the lateral planes 8 of the end caps 9, mm; δ min - the minimum lateral (end) gap between the end surfaces of the rotor 4 and the planes of the end caps 9, mm; 1 - distance from the surface of the rotor hub (lower edge of the groove) to the circumference of the beginning of the bevels (to the lower end of the plates at their maximum exit from the groove), mm.

Таким образом суть предлагаемого изобретения в том, что в пластинчатом насосе на торцовых поверхностях ротора 4 насоса выполнены скосы под острым углом α относительно плоскости торцовых крышек 9. Начало скосов (точки "а" и "б" фиг. 2) расположено на окружности, удаленной от ступицы 7 на расстояние (1), соответствующее положению нижних торцов пластин 6 при их максимальном выходе hmaxпл из паза 5, что позволяет получить по наружному диаметру ротора 4 увеличенный зазор (δmax) между его торцовыми поверхностями и поверхностями 8 торцовых крышек 9, оставляя минимальным значение торцовых зазоров (δmin) между торцовой поверхностью ротора 4 до начала скосов (точки "а" и "б" фиг. 2) от ступицы ротора. Получив увеличенный зазор δmax в предлагаемом насосе, авторам, за счет оптимизации точки начала скосов, удалось сохранить минимальный зазор по всей боковой поверхности пластин 6, что повысило надежность и долговечность работы насоса и одновременно КПД насоса.Thus, the essence of the invention is that in the vane pump on the end surfaces of the pump rotor 4, bevels are made at an acute angle α relative to the plane of the end caps 9. The beginning of the bevels (points a and b of Fig. 2) is located on the circumference remote from the hub 7 to a distance (1) corresponding to the position of the lower ends of the plates 6 at their maximum output h max PL from the groove 5, which allows to obtain an increased clearance (δ max ) between its end surfaces and the surfaces 8 of the end caps 9 by the outer diameter of the rotor 4 left I minimum value of end of gaps (δ min) between the end surface of the rotor 4 to the beginning of the bevel (the point "a" and "b" of FIG. 2) from the rotor hub. Having obtained an increased clearance δ max in the proposed pump, the authors, by optimizing the start point of the bevels, managed to maintain a minimum clearance along the entire lateral surface of the plates 6, which increased the reliability and durability of the pump and at the same time the pump efficiency.

Пластинчатый насос работает следующим образом. При вращении ротора 4 в направлении, указанном стрелкой, происходит изменение объемов полостей, ограниченных внутренней поверхностью корпуса 1 двумя соседними пластинами 6 и торцовыми крышками 2 и 3, в результате чего создается разрежение в полости всасывания и происходит перемещение жидкости к полости нагнетания. Верхний замыкатель от точки С до точки К и нижний замыкатель от точки Е до точки F, по которым скользят рабочие торцы пластин 6, разделяют полость насоса на всасывающую и нагнетательную полости. При перемещении пластины 6 на нижний замыкатель (точка Е) пластина перемещается в радиальном пазу 5. На всем участке нижнего замыкателя от точки Е до точки F пластина 6 имеет максимальное перемещение (hmaxпл) из паза 5. Учитывая, что пластины 6, перемещающиеся в пазах 5 ротора 4, остались без изменения прямоугольной формы, а центр скосов сместился, гидравлические показатели насоса не изменяются, т.к. снижаются объемные потери за счет того, что скосы на торцовых поверхностях ротора 4 выполняются в насосе на окружности, соответствующей пазам 5, постоянно закрытым перемещающимися пластинами, а ниже скосов в направлении к ступице 7 выполняются минимальные торцовые зазоры.The vane pump operates as follows. When the rotor 4 rotates in the direction of the arrow, the volume of the cavities is limited, limited by the inner surface of the housing 1 by two adjacent plates 6 and the end caps 2 and 3, as a result of which a vacuum is created in the suction cavity and the fluid moves to the injection cavity. The upper contactor from point C to point K and the lower contactor from point E to point F, along which the working ends of the plates 6 slide, separate the pump cavity into the suction and discharge cavities. When moving the plate 6 to the lower contactor (point E), the plate moves in the radial groove 5. Over the entire section of the lower contactor from point E to point F, the plate 6 has a maximum displacement (h max PL ) from the groove 5. Considering that the plates 6 moving in grooves 5 of rotor 4, they remained unchanged in a rectangular shape, and the center of the bevels shifted, the hydraulic indicators of the pump did not change, because volume losses are reduced due to the fact that the bevels on the end surfaces of the rotor 4 are carried out in the pump on a circle corresponding to the grooves 5 constantly closed by the moving plates, and the minimum end clearances are made below the bevels in the direction of the hub 7.

Механические примеси, скапливающиеся под действием центробежных сил на периферии ротора, благодаря увеличенному зазору δmax не создают механических повреждений рабочих торцевых поверхностей ротора 4 и крышек 9.Mechanical impurities that accumulate under the action of centrifugal forces on the periphery of the rotor, due to the increased clearance δ max, do not create mechanical damage to the working end surfaces of the rotor 4 and the covers 9.

Как показали испытания опытного образца пластинчатого насоса (см. таблицу), изменение положения начала скоса на торцовых поверхностях ротора на величину (1), равную максимальному выходу пластины hmaxпл, позволяет повысить КПД насоса на 3-5%.As shown by tests of a prototype vane pump (see table), a change in the position of the beginning of the bevel on the end surfaces of the rotor by an amount (1) equal to the maximum output of the plate h max pl allows increasing the pump efficiency by 3-5%.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 397676, М. кл. F 04 С, 7/00, 1971.
Sources of information
1. USSR author's certificate 397676, M. cl. F 04 C, 7/00, 1971.

2. Патент США 3480203, Н. кл. 418-119, 1986. 2. US patent 3480203, N. cl. 418-119, 1986.

3. Авторское свидетельство СССР 1137244, кл. F 04 С, 2/344, 1982. 3. Copyright certificate of the USSR 1137244, cl. F 04 C, 2/344, 1982.

4. Авторское свидетельство СССР 1735608, кл. F 04 С, 2/344, 1992 (прототип). 4. Copyright certificate of the USSR 1735608, cl. F 04 C, 2/344, 1992 (prototype).

Claims (1)

Пластинчатый насос, содержащий корпус с окнами всасывания и нагнетания и торцовыми крышками, во внутренней полости которого установлен ротор, прямоугольные пластины, размещенные в радиальных пазах ротора, на торцовых поверхностях которого выполнены скосы под острым углом α к плоскости торцовых крышек, при этом начало скосов расположено на окружности, отличающийся тем, что окружность удалена от поверхности ступицы на расстояние l, определяемое по следующей формуле:
l = (1,00-1,10)h max пл ,
где l - расстояние от поверхности ступицы ротора - нижней кромки пазов до окружности начала скосов, мм;
h max пл - максимальный выход пластины из паза в момент перемещения пластин по нижнему замыкателю от полости всасывания к полости нагнетания, мм.
A vane pump containing a housing with suction and discharge windows and end caps, in the inner cavity of which a rotor is installed, rectangular plates placed in radial grooves of the rotor, on the end surfaces of which are beveled at an acute angle α to the plane of the end caps, while the beginning of the bevels is located on a circle, characterized in that the circle is removed from the surface of the hub by a distance l, determined by the following formula:
l = (1.00-1.10) h max pl ,
where l is the distance from the surface of the hub of the rotor - the bottom edge of the grooves to the circumference of the beginning of the bevels, mm;
h max pl - the maximum exit of the plate from the groove at the time of movement of the plates along the lower trap from the suction cavity to the discharge cavity, mm
RU2000126120/06A 2000-10-19 2000-10-19 Guide vane pump RU2184875C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000126120/06A RU2184875C1 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Guide vane pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000126120/06A RU2184875C1 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Guide vane pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2184875C1 true RU2184875C1 (en) 2002-07-10

Family

ID=20241101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000126120/06A RU2184875C1 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Guide vane pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2184875C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799858C1 (en) * 2022-04-22 2023-07-12 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики" (АО "ЦНИИАГ") Vane pump built into the electric motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799858C1 (en) * 2022-04-22 2023-07-12 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики" (АО "ЦНИИАГ") Vane pump built into the electric motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113446219B (en) Rotary compressor
JP4741155B2 (en) Pump
KR890004076A (en) Fluid pump device
EP1925778A1 (en) Vane pump
US2969743A (en) Rotary slidable-vane machines
RU2184875C1 (en) Guide vane pump
US9441626B2 (en) Oval chamber vane pump
KR100593208B1 (en) Rotor structure of volumetric rotary pump
RU2331796C1 (en) Multi-stage rotor-swirl machine with combined stators
RU192263U1 (en) Vane pump
WO2014138870A1 (en) Oval chamber vane pump
RU2196254C2 (en) Centrifugal pump
RU221391U1 (en) Multistage pump
RU2359155C1 (en) Rotor vortex machine
RU2449174C1 (en) Vortex machine with dynamic vortex
CN216077562U (en) Vane pump
RU2564961C2 (en) Vane-type pump
RU211349U1 (en) Centrifugal Soil Pump
US3900942A (en) Method of forming a rotary motor or pump
RU2270922C2 (en) Roller-blade hydraulic machine
JP4821673B2 (en) Vane pump
RU204236U1 (en) HYDRAULIC UNLOADING DEVICE OF CENTRIFUGAL SECTIONAL MULTI-STAGE PUMP
RU226027U1 (en) ROTARY VANE PUMP
CN115949583A (en) Vane pump
RU2164313C2 (en) Pump

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051020