RU2663970C2 - Diaphragm pump with electric drive and method of its production - Google Patents
Diaphragm pump with electric drive and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663970C2 RU2663970C2 RU2017126080A RU2017126080A RU2663970C2 RU 2663970 C2 RU2663970 C2 RU 2663970C2 RU 2017126080 A RU2017126080 A RU 2017126080A RU 2017126080 A RU2017126080 A RU 2017126080A RU 2663970 C2 RU2663970 C2 RU 2663970C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- housing
- pump
- electric motor
- cross
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 208000031872 Body Remains Diseases 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/04—Pumps having electric drive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области конструкций и способов изготовления диафрагменных (мембранных) вакуумных насосов с электроприводом от электродвигателя (электромотора).The invention relates to the field of designs and methods for manufacturing diaphragm (membrane) vacuum pumps with electric drive from an electric motor (electric motor).
Известны диафрагменные одно- или многоступенчатые вакуумные насосы, каждая ступень которых содержит рабочую камеру, клапаны, диафрагму, передаточный механизм (кривошипно-шатунный, кулачковый и т.п.), снабженные электроприводом в виде электродвигателя. Один электродвигатель может приводить в действие один одноступенчатый или множество одноступенчатых насосов, соединенных по произвольной схеме (последовательной, параллельной, смешанной) или самостоятельных (далее под словом «насос» может иметься в виду любой из этих вариантов). Электродвигатель привода и насос могут иметь отдельные корпуса, которые либо установлены на общем основании, либо прикреплены друг к другу непосредственно (Например, US 20100202893, http://vacuumpro.ru/vakuurnnyj-nasos/diafragmennyj/edwards/xdd1).Diaphragm single or multi-stage vacuum pumps are known, each stage of which contains a working chamber, valves, diaphragm, a transmission mechanism (crank, cam, etc.) equipped with an electric drive in the form of an electric motor. One electric motor can drive one single-stage or multiple single-stage pumps connected in an arbitrary circuit (serial, parallel, mixed) or independent (hereinafter, the word "pump" may mean any of these options). The electric motor of the drive and the pump can have separate housings that are either mounted on a common base, or attached to each other directly (For example, US 20100202893, http://vacuumpro.ru/vakuurnnyj-nasos/diafragmennyj/edwards/xdd1).
Недостатком такой компоновки является сложность конструкции и неудобство при использовании и обслуживании насоса с электроприводом, связанные со сложностью формы (неудобно встраивать в оборудование, разбирать) и развитостью поверхности (склонность к загрязнению и трудность очистки).The disadvantage of this arrangement is the design complexity and inconvenience in the use and maintenance of the electric pump associated with the complexity of the form (inconvenient to integrate into the equipment, disassemble) and the development of the surface (tendency to contamination and difficulty of cleaning).
Распространенным, в связи с удобством обслуживания и выгодами производства, вариантом является насос с электроприводом, электродвигатель которого вместе с собственным корпусом электродвигателя, включая торцевые стенки с подшипниками вала ротора, монтируют внутри общего корпуса, который также служит корпусом или составной частью насоса или нескольких насосов с общим приводом (например, http://vacuumpro.ru/vakxiurrmyjnasos/diafragmennyj/oerlikon-leybold/divac, US D 499119), т.е. приводимых в действие общим электродвигателем. В качестве корпуса часто используют отрезок замкнутого в поперечном сечении тянутого профиля из алюминиевого сплава, снабженный торцевыми стенками, и такие изделия широко представлены на рынке (http://www.allkor.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=6&Itemid).A common option due to the ease of maintenance and benefits of production is an electric pump, the electric motor of which, together with its own motor housing, including the end walls with rotor shaft bearings, is mounted inside a common housing, which also serves as a housing or an integral part of a pump or several pumps with general drive (e.g. http://vacuumpro.ru/vakxiurrmyjnasos/diafragmennyj/oerlikon-leybold/divac, US D 499119), i.e. driven by a common electric motor. A section of a drawn in aluminum alloy profile, closed in cross section, equipped with end walls, is often used as a body, and such products are widely marketed (http://www.allkor.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=6&Itemid) .
Недостатком известных конструкций насосов, имеющих общий корпус с электродвигателем, является необходимость изготовления в общем корпусе посадочных узлов для двигателя, необходимость использования деталей крепежа, трудоемкость монтажа в стесненных условиях внутри корпуса, повышенные вес и габариты устройства. Основным эксплуатационным недостатком его является шум при работе, возникающий из-за использования более протяженного корпуса с закрепленными на нем источниками вибрации - двигателя и насосов.A disadvantage of the known designs of pumps having a common housing with an electric motor is the need to manufacture landing gears for the engine in a common housing, the need to use fasteners, the complexity of installation in cramped conditions inside the housing, the increased weight and dimensions of the device. Its main operational disadvantage is noise during operation, arising due to the use of a longer housing with vibration sources fixed to it - the engine and pumps.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в упрощении конструкции насоса с электрическим приводом, в повышении его надежности, в снижении трудоемкости сборки, в уменьшении количества узлов и деталей, в снижении веса и габаритов без потери производительности насоса, а также в снижении шума при работе насоса. Снижение шума насоса особенно существенно в отношение диафрагменных (мембранных) насосов, т.к. благодаря отсутствию масла в выхлопе таких насосов, их можно устанавливать, и часто устанавливают, в общем помещении с людьми, в т.ч. в стесненных условиях (в космических станциях, в авиационной технике, на подводных лодках, в операционных и в лечебных палатах, в лабораториях, на гражданском и военном транспорте и т.п.).The technical problem solved by the present invention is to simplify the design of the pump with an electric drive, to increase its reliability, to reduce the complexity of the assembly, to reduce the number of nodes and parts, to reduce weight and dimensions without loss of pump performance, as well as to reduce noise during operation pump. Pump noise reduction is especially significant in relation to diaphragm (membrane) pumps, as due to the lack of oil in the exhaust of such pumps, they can be installed, and often installed, in a common room with people, including in cramped conditions (in space stations, in aircraft, in submarines, in operating rooms and in medical wards, in laboratories, in civil and military transport, etc.).
Для решения указанной задачи насос, одноступенчатый или многоступенчатый, ступени которого соединены произвольным - последовательным, параллельным, комбинированным - образом, выполнен в общем корпусе с электродвигателем, не имеющим собственного корпуса, т.е. с бескорпусным электродвигателем.To solve this problem, a pump, single-stage or multi-stage, the stages of which are connected in an arbitrary - sequential, parallel, combined - way, is made in a common housing with an electric motor that does not have its own housing, i.e. with a frameless motor.
Бескорпусным электродвигателем здесь назван, как обычно и трактуют этот термин, электродвигатель, не имеющий собственного корпуса (кожуха), например, бескорпусным называют двигатель, у которого статор, якорь и подшипники (подшипник) монтируются в требуемом относительном положении в устройстве, для привода которого он предназначен. Другим примером бескорпусного электродвигателя является электродвигатель, у которого подшипники ротора закреплены непосредственно на статоре, т.е. электродвигатель, не имеющий корпуса (кожуха), задающего, кроме прочего, взаимное положение частей двигателя (статора, ротора, подшипников).A frameless motor is called here, as the term usually interprets it, a motor that does not have its own body (casing), for example, a frameless motor is a motor in which the stator, armature and bearings (bearing) are mounted in the required relative position in the device for which it is driven intended. Another example of a frameless motor is an electric motor in which the rotor bearings are mounted directly on the stator, i.e. an electric motor that does not have a housing (casing), which sets, among other things, the relative position of the engine parts (stator, rotor, bearings).
В предлагаемом изобретении общий для насоса и электродвигателя корпус (далее - «общий корпус») представляет из себя металлический профиль, замкнутый в поперечном его оси сечении, на внутренней поверхности которого имеется не менее двух ребер (продольных выступов) толщиной не менее 2 мм и высотой не менее 2 мм (минимальные размеры в поперечном сечении), и снабжен торцевыми стенками. Статор электродвигателя закреплен внутри общего корпуса на его внутренних ребрах, а ротор электродвигателя и его вал, снабженный кулачками или выполненный в виде кривошипа, установлены внутри статора на подшипниках с помощью деталей, крепящих их к общему корпусу или к статору электродвигателя в нужной позиции (на требуемом расстоянии) относительно статора, кулачков или колен кривошипа. Статор электродвигателя (далее - «статор») выполнен с продольными посадочными элементами с возможностью плотной посадки на внутренние ребра корпуса. Такие посадочные элементы могут быть выполнены на внешней поверхности статора в виде продольных канавок с поперечным сечением, меньшим поперечного сечения внутренних ребер корпуса на величину заданных посадочных допусков. Посадочные элементы могут быть также выполнены на внешней поверхности статора в виде продольных выступов, содержащих продольные канавки или формирующих (за счет промежутка между выступами) продольные канавки, размеры, форма и расположение которых обеспечивают возможность плотной посадки на внутренние ребра корпуса. Продольные выступы, выполняющие роль посадочных элементов, могут быть выполнены или заодно со статором, или в виде деталей, закрепленных на внешней поверхности статора. Посадочные места могут быть выполнены как при изготовлении статора (например, набором из пластин заданной формы), так и на уже изготовленном статоре (проточкой, фрезерованием и т.п.). Другими словами, посадочные элементы бескорпусного электродвигателя выполнены на внешней поверхности статора в виде продольных углублений или выступов, размеры в поперечном сечении и расположение которых обеспечивающих возможность плотной посадки на внутренние ребра корпуса.In the present invention, the common housing for the pump and electric motor (hereinafter referred to as the “common housing”) is a metal profile closed in its transverse axis section, on the inner surface of which there are at least two ribs (longitudinal protrusions) with a thickness of at least 2 mm and a height not less than 2 mm (minimum dimensions in cross section), and is equipped with end walls. The stator of the electric motor is fixed inside the common housing on its inner ribs, and the rotor of the electric motor and its shaft, equipped with cams or made in the form of a crank, are mounted inside the stator on bearings using parts that attach them to the common housing or to the stator of the electric motor in the desired position (at the required distance) relative to the stator, cams or cranks of the crank. The stator of the electric motor (hereinafter - the "stator") is made with longitudinal landing elements with the possibility of a tight fit on the inner ribs of the housing. Such landing elements can be made on the outer surface of the stator in the form of longitudinal grooves with a cross section smaller than the cross section of the inner ribs of the housing by the value of the specified landing tolerances. The seating elements can also be made on the outer surface of the stator in the form of longitudinal protrusions containing longitudinal grooves or forming (due to the gap between the protrusions) longitudinal grooves, the dimensions, shape and location of which allow tight fit on the inner ribs of the housing. Longitudinal protrusions acting as landing elements can be made either integrally with the stator, or in the form of parts fixed to the outer surface of the stator. Seats can be made both in the manufacture of the stator (for example, with a set of plates of a given shape), and on an already made stator (grooving, milling, etc.). In other words, the landing elements of the open-frame electric motor are made on the outer surface of the stator in the form of longitudinal recesses or protrusions, the dimensions in the cross section and the location of which provide the possibility of a tight fit on the inner ribs of the housing.
Ребра (в поперечном сечении) не обязательно должны быть прямыми и не обязательно перпендикулярными стенкам корпуса: в вариантах исполнения, наклонные или волнистые в сечении ребра, например, будут лучше пружинить и уменьшать усилие запрессовки, иметь большую поверхность теплоотвода и т.п. Можно также выполнить поперечные сечения ребер и посадочных мест в геометрии, обеспечивающей совмещение плотной посадки с соединением «ласточкин хвост».The ribs (in cross section) do not have to be straight and not necessarily perpendicular to the walls of the body: in versions, inclined or wavy ribs in the cross section, for example, will better spring and reduce the pressing force, have a large heat sink surface, etc. You can also make cross sections of the ribs and seats in the geometry, ensuring the combination of tight fit with the connection dovetail.
Предложенная конструкция обеспечивает при плотной посадке статора в корпус множественность мест крепления относительно тонкостенного корпуса к массивному статору, что увеличивает жесткость корпуса и уменьшает вибрации корпуса, связанные с работой мембранных насосов, и, следовательно, уменьшает шум при работе насоса.The proposed design provides for a tight fit of the stator into the housing, a plurality of attachment points relative to the thin-walled housing to the massive stator, which increases the rigidity of the housing and reduces the vibrations of the housing associated with the operation of diaphragm pumps, and therefore reduces the noise during operation of the pump.
Внутренние ребра корпуса могут быть выполнены толщиной и шириной не менее 2 мм, что определяется наиболее подходящим материалом металлического корпуса - алюминиевого сплава - и результатами экспериментального подбора для насосов с разными характеристиками: при меньших размерах поперечного сечения ребер возрастает брак при монтаже и снижается надежность устройства. Другой причиной ограничения размеров поперечного сечения ребер является то, что при изготовлении металлического корпуса наиболее выгодным способом - экструдированием из алюминиевого сплава - дельнейшее уменьшение этих размеров повышает вероятность брака.The inner ribs of the casing can be made with a thickness and width of at least 2 mm, which is determined by the most suitable material of the metal casing - aluminum alloy - and the results of experimental selection for pumps with different characteristics: with smaller sizes of the cross section of the ribs, the marriage during installation increases and the reliability of the device decreases. Another reason for limiting the size of the cross section of the ribs is that in the manufacture of a metal casing in the most advantageous way — extruding from an aluminum alloy — further reduction of these sizes increases the likelihood of marriage.
Посадочные элементы могут быть выполнены с возможностью плотной посадки статора в корпус с использованием: 1) либо только деформации внутренних ребер корпуса в поперечном их боковым поверхностям направлении (тангенциальном), 2) либо с использованием одновременно с ней еще и поперечной деформации стенок корпуса (радиальной относительно статора). Для последнего случая размеры посадочных мест статора в поперечном направлении должны быть также меньше размеров посадочных мест корпуса на величину заданных посадочных допусков. Первый из приведенных вариантов обеспечивает плотную посадку статора в корпус без деформации (изменения внешней формы) последнего - посадка происходит только за счет поперечной деформации ребер корпуса и железа статора. Второй из приведенных вариантов приводит дополнительно к возникновению растягивающих напряжений в корпусе (поперечных для корпуса), что приводит к повышению частот собственных колебаний корпуса, т.е. уменьшению амплитуды вибрации в слышимой области. Для обеспечения требуемых усилий во втором случае квадратный в поперечном сечении корпус может быть, в варианте, выполнен с диагонально (от вершин в поперечном сечении) направленными внутренними ребрами, что позволяет исключить искажение формы корпуса при выполнении плотной посадки с использованием этих ребер: усилия при плотной посадке приложены к ребрам корпуса по диагонали его поперечного сечения, и грани корпуса остаются плоскими (растягиваются, а не выгибаются).The seating elements can be made with the possibility of a tight fit of the stator into the housing using: 1) either only deformation of the inner ribs of the housing in the direction transverse to their lateral surfaces (tangential), 2) or using simultaneously with it also the transverse deformation of the walls of the housing (radial relative to stator). For the latter case, the dimensions of the stator seats in the transverse direction should also be less than the dimensions of the housing seats by the amount of the given seating tolerances. The first of these options provides a tight fit of the stator into the housing without deformation (changing the external shape) of the latter - landing occurs only due to the transverse deformation of the ribs of the housing and iron of the stator. The second of the above options additionally leads to tensile stresses in the housing (transverse to the housing), which leads to an increase in the natural frequencies of the housing, i.e. reducing the amplitude of vibration in the audible region. To ensure the required forces in the second case, the square body in cross section can, in the embodiment, be made with diagonally (from the vertices in the cross section) directed internal ribs, which eliminates distortion in the shape of the body when performing a tight fit using these ribs: landing attached to the ribs of the body along the diagonal of its cross section, and the edges of the body remain flat (stretch, not bend).
При сборке торцы посадочных элементов статора двигателя совмещают с торцами внутренних ребер и сажают (устанавливают) в корпус плотной посадкой. При этом не требуется каких-либо дополнительных средств крепления статора к корпусу, а место установки статора в корпусе (позиция вдоль корпуса) может быть любым выбранным. Для облегчения процедуры плотной посадки, т.е. для облегчения совмещения концов ребер с входами каналов, посадочные каналы на статоре могут быть выполнены с расширениями на концах и/или могут быть сужены концы внутренних ребер.When assembling, the ends of the landing elements of the stator of the engine are combined with the ends of the inner ribs and planted (installed) in a tight fit housing. It does not require any additional means of fastening the stator to the housing, and the installation location of the stator in the housing (position along the housing) can be any chosen. To facilitate tight fit, i.e. to facilitate alignment of the ends of the ribs with the entrances of the channels, the landing channels on the stator can be made with extensions at the ends and / or the ends of the inner ribs can be narrowed.
Тянутый корпус может быть также изготовлен с наружными ребрами, размеры и количество которых обеспечивают расчетный теплоотвод.The drawn housing can also be made with external ribs, the dimensions and quantity of which provide the calculated heat sink.
Использование изобретения позволяет устанавливать подшипники вала двигателя в общем корпусе в оптимальных позициях относительно статора и кулачков или колен кривошипно-шатунного механизма, то есть в позициях, обеспечивающих уменьшение вибрации корпуса от воздействия сил со стороны кривошипного (или кулачкового) механизма и насосов. Например, установка подшипников вала вблизи зоны (или в зоне) взаимодействия вала с шатунами насосов уменьшает плечи сил, возникающих в этой зоне, т.е. уменьшает циклические изгибающие моменты, действующие на общий корпус и на вал, и, в частности, приводит к уменьшению шума.The use of the invention allows the motor shaft bearings to be installed in a common housing in optimal positions relative to the stator and cams or cranks of the crank mechanism, that is, in positions that reduce the vibration of the housing from the effects of forces from the side of the crank (or cam) mechanism and pumps. For example, the installation of shaft bearings near the zone (or zone) of the shaft interaction with the pump rods reduces the shoulders of the forces arising in this zone, i.e. reduces cyclic bending moments acting on the common housing and on the shaft, and, in particular, reduces noise.
Подшипники вала привода установлены в сплошных или не сплошных поперечных переборках корпуса и/или в его торцевых стенках. Переборки с подшипниками и/или торцевые стенки корпуса также могут быть выполнены с посадочными элементами с возможностью плотной посадки на внутренние ребра корпуса. Посадочные элементы переборок и стенок могут иметь тот же вид, что и посадочные элементы статора. Плотная посадка переборок и торцевых стенок также приводит к повышению жесткости и/или напряжения корпуса и, следовательно, к понижению шума.The bearings of the drive shaft are installed in solid or non-continuous transverse bulkheads of the housing and / or in its end walls. Bulkheads with bearings and / or end walls of the housing can also be made with landing elements with the possibility of tight fit on the inner ribs of the housing. The landing elements of the bulkheads and walls can have the same appearance as the landing elements of the stator. A tight fit of the bulkheads and end walls also leads to an increase in the rigidity and / or stress of the housing and, consequently, to a decrease in noise.
В варианте изобретения насосы также могут быть выполнены с посадочными элементами в виде прорезей или выступов, обеспечивающих возможность плотной посадки их на внутренние ребра корпуса.In an embodiment of the invention, the pumps can also be made with landing elements in the form of slots or protrusions, providing the possibility of their tight fit on the inner ribs of the housing.
Использование предлагаемого изобретения может быть совмещено с применением других известных средств уменьшения шума насоса. В частности, возможно:The use of the present invention can be combined with the use of other known means of reducing pump noise. In particular, it is possible:
- использование шумопоглащающих материалов для изготовления узлов насоса и привода, например, переборок, торцевых стенок, толкателей и др.,- the use of noise absorbing materials for the manufacture of pump and drive units, for example, bulkheads, end walls, pushers, etc.,
- использование шумопоглащающих покрытий узлов и деталей,- the use of noise-absorbing coatings of nodes and parts,
- использование шумопоглащающих прокладок между узлами и деталями.- the use of noise absorbing gaskets between components and parts.
Например, посадочные места статора и переборок и/или внутренних ребер корпуса могут быть покрыты шумопоглощающим материалом (полимер, застывающий компаунд, клей, мягкий сплав, микроволоконный материал и т.п.), а наконечники толкателей или толкатели целиком выполнены из шумопоглащающих износопрочных материалов. Из шумопоглащающих материалов могут быть выполнены и торцевые стенки, и переборки.For example, the seats of the stator and bulkheads and / or internal ribs of the housing can be covered with sound-absorbing material (polymer, hardening compound, adhesive, soft alloy, microfiber material, etc.), and the tips of the pushers or pushers are entirely made of noise-resistant, wear-resistant materials. End walls and bulkheads can be made of noise-attenuating materials.
На фиг. 1 показан в поперечном разрезе статор, установленный плотной посадкой на внутренние ребра корпуса, в том числе на диагональные ребра.In FIG. 1 shows in cross section a stator mounted snugly on the inner ribs of the housing, including the diagonal ribs.
На фиг. 2 показано продольное осевое сечение варианта предлагаемого насоса. Цифрами на чертежах указаны схематично и без общеизвестных или очевидных средств: линий питания и управления, трубопроводов, средств разборки и пр.:In FIG. 2 shows a longitudinal axial section of a variant of the proposed pump. The numbers in the drawings indicate schematically and without well-known or obvious means: power and control lines, pipelines, disassembly tools, etc.:
1 - корпус из тянутого профиля;1 - case from a drawn profile;
2 - внутренние ребра корпуса;2 - inner ribs of the housing;
3 - статор электродвигателя;3 - stator of the electric motor;
4 - ротор электродвигателя;4 - electric motor rotor;
5 - приводной вал;5 - a power shaft;
6 - кулачок;6 - cam;
7 - толкатель;7 - a pusher;
8 - диафрагма (мембрана);8 - diaphragm (membrane);
9 - диафрагменно-клапанный узел насоса;9 - diaphragm valve assembly of the pump;
10 - переборка с подшипником;10 - a bulkhead with a bearing;
11 - торцевая стенка корпуса,11 - end wall of the housing,
12 - вентиляционные отверстия.12 - ventilation holes.
Примером осуществления предлагаемого изобретения может быть двухступенчатый насос с корпусом квадратного (по осям) сечения, выполненным из тянутого профиля из алюминиевого сплава размерами 120×120 мм (в поперечно сечении по осям) и длиной 350 мм, в четырех установочных гнездах которого - по два на противоположных гранях корпуса - смонтировано четыре диафрагменно-клапанных группы, включая толкатели. Корпус имеет 4 внутренних ребра шириной (в поперечном сечении) 3 мм и высотой 8 мм, направленных перпендикулярно граням корпуса, и 4 диагонально (в поперечном сечении) направленных ребра толщиной 4 мм и высотой 10 мм, расположенных в вершинах. В статоре круглого сечения диаметром 110 мм и длиной 120 мм выполнены 8 продольных прорезей, радиальных в поперечном сечении: 4 прорези шириной 3,9 мм и глубиной 2,8 мм, а также 4 прорези шириной 2,9 мм и глубиной 2,5 мм, соответствующих по расположению и направлению восьми расположению и направлению внутренних ребер корпуса. В гнезде, выполненном в центре одной из квадратных торцевой стенок, устанавливают подшипник вала, а вдоль каждой из сторон выполняют по 4 сквозных отверстия диаметром 8 мм на расстоянии 14 мм от края стенки до центров отверстий - выходные вентиляционные отверстия. В сквозном отверстии в центре переборки такого же размера, как и торцевые стенки, устанавливают второй подшипник вала, а вдоль каждой из сторон переборки выполняют по 4 сквозных отверстия диаметром 15 мм на расстоянии 24 от края до центров отверстий (проходные вентиляционные отверстия). Вторую торцевую стенку выполняют решетчатой в центре в пределах окружности радиусом 30 мм (входное вентиляционное отверстие). По периметру всех этих трех деталей выполняют прорези для плотной посадки их на внутренние ребра корпуса, причем диагональные прорези по углам выполняют шириной 4 мм на глубину 9,9 мм, а остальные - шириной 2,9 мм на глубину 8 мм. Сборку производят с использование пресса и оправок необходимых размеров в следующем порядке (основные операции):An example of the implementation of the invention can be a two-stage pump with a casing of square (axial) cross section, made of a drawn profile of aluminum alloy with dimensions of 120 × 120 mm (in cross section along the axes) and a length of 350 mm, in four mounting sockets of which are two per opposite sides of the body - mounted four diaphragm-valve groups, including pushers. The body has 4 inner ribs with a width (in cross section) of 3 mm and a height of 8 mm, directed perpendicular to the faces of the body, and 4 diagonally (in cross section) directed ribs with a thickness of 4 mm and a height of 10 mm located at the vertices. In the stator of circular cross section with a diameter of 110 mm and a length of 120 mm, 8 longitudinal slots are made, radial in the cross section: 4 slots with a width of 3.9 mm and a depth of 2.8 mm, as well as 4 slots with a width of 2.9 mm and a depth of 2.5 mm corresponding to the location and direction of the eight location and direction of the inner ribs of the housing. A shaft bearing is mounted in a socket made in the center of one of the square end walls, and 4 through holes with a diameter of 8 mm are made along each side at a distance of 14 mm from the edge of the wall to the centers of the holes — exhaust vents. A second shaft bearing is installed in the through hole in the center of the bulkhead of the same size as the end walls, and along each side of the bulkhead there are 4 through holes with a diameter of 15 mm at a distance of 24 from the edge to the centers of the holes (through ventilation holes). The second end wall is made lattice in the center within a circle with a radius of 30 mm (inlet vent). Slots are made along the perimeter of all these three parts to fit them snugly on the inner ribs of the body, with diagonal slots at the corners 4 mm wide to a depth of 9.9 mm, and the rest to 2.9 mm wide to a depth of 8 mm. The assembly is carried out using a press and mandrels of the required size in the following order (basic operations):
- устанавливают плотной посадкой торцевую стенку с подшипником на том конце корпуса, который ближе к гнездам для насосов;- establish a tight fit end wall with a bearing on the end of the housing, which is closer to the pump sockets;
- приводной вал с кулачками вводят одним концом в подшипник установленной стенки;- a drive shaft with cams is introduced at one end into the bearing of an installed wall;
- устанавливают в заранее выполненные гнезда корпуса или сажают плотной посадкой на внутренние ребра корпуса насосные группы так, чтобы толкатели насосов упирались в соответствующие кулачки, выполненные с таким расчетом, что противоположно расположенные насосы работают синхронно,- install in the pre-made housing jacks or plant tight fit on the inner ribs of the housing pump groups so that the pump followers abut against the corresponding cams, made in such a way that the opposing pumps operate synchronously,
- плотной посадкой устанавливают переборку с подшипником на расстоянии 10 мм от ближайшему к ней кулачку (надевают на вал, установленный одним концом в подшипник);- a tight fit sets the bulkhead with the bearing at a distance of 10 mm from the closest cam to it (put on a shaft mounted at one end into the bearing);
- плотной посадкой сажают на вал короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя;- a tight fit planted on the shaft a squirrel-cage rotor of an induction motor;
- плотной посадкой сажают на внутренние ребра корпуса статор двигателя;- tight fit plant on the inner ribs of the housing the stator of the engine;
- плотной посадкой сажают на вал двигателя крыльчатку центробежного вентилятора;- tight fit planted on the motor shaft impeller of a centrifugal fan;
- плотной посадкой сажают на внутренние ребра корпуса вторую торцевую стенку;- tight fit planted on the inner ribs of the body of the second end wall;
- фиксируют (при необходимости) положение торцевых стенок и переборки винтовыми фиксаторами;- fix (if necessary) the position of the end walls and bulkheads with screw clamps;
- устанавливают в гнезда корпуса насосные группы так, чтобы толкатели насосов упирались в соответствующие кулачки, выполненные с таким расчетом, что противоположно расположенные насосы работают синхронно, и закрепляют их на корпусе.- install the pumping groups in the housings so that the pump followers abut against the respective cams, made in such a way that the oppositely positioned pumps operate synchronously, and fix them on the housing.
Преимущества использования предлагаемого изобретения:The advantages of using the invention:
- меньше вибрации и шум от работы насосов - за счет повышения жесткости корпуса, обеспечиваемого множественным креплением его к массивному статору двигателя, за счет напряженного состояния корпуса и за счет оптимального расположения подшипников вала;- less vibration and noise from the operation of the pumps - by increasing the rigidity of the housing, provided by multiple mounting it to a massive motor stator, due to the stress state of the housing and due to the optimal location of the shaft bearings;
- используется относительно дешевый в изготовлении корпус;- a relatively cheap housing is used;
- не нужны узлы и детали для закрепления статора в корпусе, а также операции соответствующего закрепления внутри корпуса;- no nodes and parts are needed to secure the stator in the housing, as well as the operation of the corresponding fixing inside the housing;
- проще операция монтажа статора - совместить и запрессовать на заданную глубину, в любой позиции вдоль оси корпуса, в зависимости от числа насосных головок и их расположения;- easier stator mounting operation - combine and press to the specified depth, in any position along the housing axis, depending on the number of pump heads and their location;
- упрощается переход от производства одного типа насосов к производству другого;- simplifies the transition from the production of one type of pump to the production of another;
- лучше теплоотвод за счет прямого теплового контакта статора с корпусом через ребра и конвекционного отвода тепла через корпус наружу, а также за счет лучших условий обдувки статора, связанных с тем, что поток воздуха от вентилятора не рассеивается, а находится в тепловом контакте со статором на всем его протяжении;- better heat dissipation due to direct thermal contact of the stator with the housing through the ribs and convection heat dissipation through the housing to the outside, as well as due to better stator blowing conditions due to the fact that the air flow from the fan does not dissipate, but is in thermal contact with the stator at all along it;
- в тех же габаритах можно поставить двигатель большей мощности - как за счет большего полезного диаметра (нет собственного корпуса двигателя) и за счет лучшего теплоотвода;- in the same dimensions it is possible to supply a larger engine - both due to a larger usable diameter (there is no own motor housing) and due to a better heat sink;
- в корпусе заданного сечения можно устанавливать статоры с разных диаметров - делать при этом в статорах разных диаметров канавки разной глубины;- in the housing of a given cross-section, stators can be installed with different diameters - in this case, grooves of different depths can be made in stators of different diameters;
- фиксация за счет плотной посадки тем более надежна, что пластины статора тверже алюминиевого корпуса и «впиваются» в него;- fixation due to tight fit is all the more reliable since the stator plates are harder than the aluminum case and “stick” into it;
- позволяет устанавливать подшипники вала двигателя в оптимальных позициях, ослабляющих передачу действия переменных нагрузок на корпус.- allows you to install the motor shaft bearings in optimal positions, weakening the transmission of the action of variable loads to the housing.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126080A RU2663970C2 (en) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Diaphragm pump with electric drive and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126080A RU2663970C2 (en) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Diaphragm pump with electric drive and method of its production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017126080A RU2017126080A (en) | 2017-09-08 |
| RU2663970C2 true RU2663970C2 (en) | 2018-08-13 |
Family
ID=59798759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017126080A RU2663970C2 (en) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Diaphragm pump with electric drive and method of its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2663970C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU866272A1 (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-23 | Минский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Механизированного И Ручного Строительно-Монтажного Инструмента, Вибраторов И Строительно-Отделочных Машин | Diaphragm-type compressor |
| RU5826U1 (en) * | 1996-11-14 | 1998-01-16 | Андрей Александрович Гаврилов | MICROPRESSOR |
| USD499119S1 (en) * | 2003-11-05 | 2004-11-30 | Gast Manufacturing Corporation | Compressor |
| US8585372B2 (en) * | 2007-09-11 | 2013-11-19 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Motor/pump assembly |
-
2017
- 2017-07-20 RU RU2017126080A patent/RU2663970C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU866272A1 (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-23 | Минский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Механизированного И Ручного Строительно-Монтажного Инструмента, Вибраторов И Строительно-Отделочных Машин | Diaphragm-type compressor |
| RU5826U1 (en) * | 1996-11-14 | 1998-01-16 | Андрей Александрович Гаврилов | MICROPRESSOR |
| USD499119S1 (en) * | 2003-11-05 | 2004-11-30 | Gast Manufacturing Corporation | Compressor |
| US8585372B2 (en) * | 2007-09-11 | 2013-11-19 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Motor/pump assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017126080A (en) | 2017-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20170350494A1 (en) | Stepped joint of a part on a transmission housing | |
| WO2012066782A1 (en) | Vacuum exhaust device coupling structure and vacuum exhaust system | |
| US10550720B2 (en) | Guide vane segment | |
| CN101255868A (en) | Embedded vane pump of motor | |
| ATE473373T1 (en) | COMPRESSOR UNIT | |
| BR102015016860B1 (en) | LINEAR MOTOR AND LINEAR COMPRESSOR | |
| KR20080024486A (en) | Radial compressor | |
| KR20200115629A (en) | Multistage Roots dry vacuum pump | |
| CN105121856A (en) | Electric motor vehicle vacuum pump arrangement | |
| CN201144829Y (en) | Electric machine built-in vane pump | |
| EP3303846B1 (en) | Vacuum pump | |
| RU2663970C2 (en) | Diaphragm pump with electric drive and method of its production | |
| KR20150099830A (en) | Sealing arrangement for axially split turbomachines | |
| JP2005036798A (en) | Turbo molecular pump | |
| RU2633278C1 (en) | Standard housing of centrifugal gas compressor | |
| US6619911B1 (en) | Friction vacuum pump with a stator and a rotor | |
| KR20190039963A (en) | Vacuum pump rotor | |
| CN112081777A (en) | High-speed turbine capable of realizing cooling heat balance | |
| JP5683544B2 (en) | Vacuum pump | |
| JP6624962B2 (en) | Suction casing for multi-stage submersible pump and multi-stage submersible pump | |
| CN210398345U (en) | Oil pump | |
| CN210686306U (en) | Rotary-vane electronic air pump | |
| CN111164307B (en) | Universal shell of compressor motor | |
| JP2022501999A (en) | Air inlet frame and motor rotor used for the rotor | |
| US7588417B2 (en) | Turbomolecular pump having multistage stator spacers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190721 |