RU2256098C1

RU2256098C1 - Single-screw pump

Info

Publication number: RU2256098C1
Application number: RU2003131218/06A
Authority: RU
Inventors: А.А. Анферов (RU); А.А. Анферов; Н.В. Черемушкина (RU); Н.В. Черемушкина
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2005-07-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: single-screw pump comprises rotor and stator, suction and delivery branch pipes, and axial passage made in the rotor. The face of the rotor is provided with a bore that is connected with the space of the suction branch pipe through a passage. The bore receives safety valve whose sleeve is sealed in the bore and comprises spring with a locking member interposed between movable seat and bearing bushing. The seat is locked against movements in the axial direction, e.g., with a split ring. The sleeve locator is mounted at the rotor exit.

EFFECT: enhanced reliability and simplified structure.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к винтовым машинам, в том числе к одновинтовым насосам с многозаходными винтовыми поверхностями пары ротор-статор внутреннего зацепления с разницей в числе зубьев, равной единице, и может быть использовано в различных областях техники, например, при перекачке масел, лаков, красок, строительных растворов, нефти, пластовых жидкостей.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to screw machines, including single-screw pumps with multi-start screw surfaces of a pair of internal gear rotor-stator pairs with a difference in the number of teeth equal to unity, and can be used in various fields of technology, for example, when pumping oils , varnishes, paints, mortars, oil, formation fluids.

Известен одновинтовой насос, в котором на напорной части установлен реверсивно-предохранительный клапан, выделенный в отдельный узел (см. Д.Ф. Балденко и др. "Винтовые насосы", М.: Машиностроение, 1982, стр.113, рис.69).A single-screw pump is known in which a reversible safety valve is installed on the pressure part, which is allocated in a separate unit (see DF Baldenko et al. "Screw pumps", M .: Mechanical Engineering, 1982, p. 113, Fig. 69) .

Известны конструкции предохранительных клапанов, ограничивающих величину давления в трубопроводе нагнетания (см. И.Я. Чиняев "Поршневые насосы". М.: Машиностроение, стр.146, рис.85), настраиваемые на давление, превышающее номинальное на 10-20%.There are known designs of safety valves that limit the pressure in the discharge pipeline (see I. Ya. Chinyaev “Piston pumps.” M .: Mechanical Engineering, p. 146, Fig. 85), adjustable for pressure exceeding the nominal value by 10-20%.

Известен одновинтовой насос реверсивный героторного типа, содержащий ротор в виде винта, статор, имеющий многозаходную винтовую поверхность, ведущий вал, соединенный с ротором, всасывающий и напорный патрубки (RU 2195581 С1, 27.12.2002, F 04 С 2/107).A single-screw reversible gerotor type pump is known, containing a rotor in the form of a screw, a stator having a multi-start screw surface, a drive shaft connected to the rotor, suction and pressure pipes (RU 2195581 C1, 12.27.2002, F 04 C 2/107).

Известна конструкция одновинтового агрегата, содержащего ротор, на котором на определенных участках направление винтовой поверхности выполнено в противоположных направлениях, ротор содержит осевой канал, внутри которого размещен дроссель с подпружиненным запорным устройством в виде шара для создания перепада давления. (SU 521399 А, 31.01.1977, F 04 С 5/00).The known design of a single-rotor assembly containing a rotor, on which in certain areas the direction of the screw surface is made in opposite directions, the rotor contains an axial channel, inside of which there is a throttle with a spring-loaded locking device in the form of a ball to create a pressure differential. (SU 521399 A, 01/31/1977, F 04 C 5/00).

Указанный насос принят за прототип.The specified pump is adopted as a prototype.

Недостатком известного насоса является недостаточная надежность, сложная конструкция.A disadvantage of the known pump is the lack of reliability, complex design.

Технической задачей является повышение надежности насоса, упрощение конструкции и его обслуживания, устранение вспомогательных магистралей.The technical task is to increase the reliability of the pump, simplifying the design and its maintenance, eliminating auxiliary lines.

Технический результат достигается тем, что в одновинтовом насосе, содержащем ротор со статором, всасывающий и напорный патрубки, осевой канал, выполненный в роторе, согласно изобретению в торце ротора выполнена расточка, которая соединена каналом с полостью всасывающего патрубка, в расточку установлен предохранительный клапан, стакан которого уплотнен в расточке и содержит пружину с запорным устройством, установленную между уплотненным в стакане подвижным седлом и опорной втулкой, при этом седло ограничено от перемещения в осевом направлении, например, разрезным кольцом, а на срезе ротора установлен фиксатор стакана.The technical result is achieved by the fact that in a single-screw pump containing a rotor with a stator, a suction and pressure nozzles, an axial channel made in the rotor, according to the invention, a bore is made in the end face of the rotor, which is connected by a channel to the cavity of the suction pipe, a safety valve and a nozzle are installed in the bore which is sealed in the bore and contains a spring with a locking device installed between the movable seat sealed in the cup and the support sleeve, while the saddle is limited from axial movement For example, with a split ring, and a glass retainer is installed on the cut of the rotor.

Кроме того, в насосе между фиксатором и стаканом размещена пружина с диском, в котором по резьбе установлен упор с контровочной гайкой и выполнены отверстия для прохода перекачиваемой среды, а стакан установлен с возможностью перемещения в осевом направлении.In addition, in the pump between the clamp and the cup there is a spring with a disk, in which a stop with a lock nut is installed along the thread and holes are made for the fluid to be pumped, and the cup is mounted with the possibility of axial movement.

На фиг.1 представлен одновинтовой насос, ротор которого оснащен предохранительным клапаном.Figure 1 presents a single-screw pump, the rotor of which is equipped with a safety valve.

На фиг.2 - выносной элемент I с изображением торца ротора.Figure 2 - remote element I with the image of the end face of the rotor.

На фиг.3 - вариант ротора с предохранительным клапаном для реверса.Figure 3 - version of the rotor with a safety valve for reverse.

На фиг.4 - ротор насоса с заглушкой.Figure 4 - pump rotor with a plug.

Одновинтовой насос содержит ротор 1 в виде винта, статор 2, имеющий многозаходную винтовую поверхность, ведущий вал 3, кинематически через муфту 4 соединенный с ротором 1, всасывающий патрубок 5, напорный патрубок 6. В роторе 1 выполнена цилиндрическая расточка Д, которая соединяется каналом 7 с полостью всасывающего патрубка 5. В расточке Д установлен стакан 8 предохранительного клапана с уплотнением 9, внутри стакана 8 размещена пружина 10 с запорным устройством 11 и седлом 12. Седло 12 уплотнено шнуром 13 по внутреннему диаметру стакана 8 и ограничено от перемещения в стакане разрезным кольцом 14. Пружина 10 закрыта втулкой опорной 15. Конец стакана 8 упирается в фиксатор 16 ротора 1.A single-screw pump contains a rotor 1 in the form of a screw, a stator 2 having a multi-start screw surface, a drive shaft 3, kinematically through a coupling 4 connected to the rotor 1, a suction pipe 5, a pressure pipe 6. In the rotor 1 there is a cylindrical bore D, which is connected by a channel 7 with a cavity of the suction pipe 5. In the bore D there is a glass 8 of the safety valve with a seal 9, inside the glass 8 there is a spring 10 with a locking device 11 and a seat 12. The seat 12 is sealed with a cord 13 along the inner diameter of the glass 8 and is limited of the displacement in the glass split ring 14. Spring 10 is closed sleeve bearing 15. The end of nozzle 8 abuts against the lock rotor 16 January.

В расточке Д между стаканом 8 и фиксатором 16 может быть размещена пружина 17 с диском 18 с резьбой по центру, по которой может перемещаться упор 19. От произвольного смещения упор 19 зафиксирован контровочной гайкой 20. Диск 18 выполнен с перфорацией в виде нескольких отверстий d. Вместо стакана 8 в расточку Д ротора 1 может устанавливаться заглушка 21.In the bore D between the cup 8 and the clamp 16, a spring 17 with a disk 18 with a thread in the center can be placed along which the stop 19 can move. From an arbitrary displacement, the stop 19 is fixed by a lock nut 20. The disk 18 is made with perforation in the form of several holes d. Instead of the glass 8, a plug 21 can be installed in the bore D of the rotor 1.

Одновинтовой насос работает следующим образом.Single screw pump operates as follows.

Ротор 1 получает вращение в статоре 2 от электродвигателя (на графических материалах не показан) через ведущий вал 3, муфту 4. Перемещая жидкость от всасывающего патрубка 5 к напорному патрубку 6, ротор 1 создает в магистрали за насосом избыточное давление, которое воздействует через запорное устройство 11, находящееся в седле 12, на пружину 10, предварительно сжатую и закрытую, например, втулкой опорной 15.The rotor 1 receives rotation in the stator 2 from the electric motor (not shown in graphic materials) through the drive shaft 3, the coupling 4. Moving the fluid from the suction pipe 5 to the pressure pipe 6, the rotor 1 creates excess pressure in the line behind the pump, which acts through the shut-off device 11, located in the saddle 12, on the spring 10, pre-compressed and closed, for example, by a support sleeve 15.

При рабочих давлениях в напорном патрубке 6 запорное устройство 11 сохраняет герметичность. В случае превышения давления на выходе из насоса (на 10-20% от номинального) запорное устройство 11 отжимается от седла 12, сжав пружину 10, и происходит перетекание жидкости из полости напорного патрубка 6 по каналу 7 в полость всасывающего патрубка 5, тем самым предохраняя насос от перегрузки.At operating pressures in the pressure pipe 6, the shut-off device 11 retains tightness. In case of excess of pressure at the outlet of the pump (by 10-20% of the nominal value), the locking device 11 is squeezed from the seat 12, compressing the spring 10, and fluid flows from the cavity of the pressure pipe 6 through channel 7 into the cavity of the suction pipe 5, thereby protecting pump overload.

В случае работы насоса в реверсе, что допускается конструкцией насоса, ротор 1 забирает жидкость из напорного патрубка 6, создавая в нем разрежение, и подает жидкость во всасывающий патрубок 5. Во всасывающем патрубке 5 создается избыточное давление, которое передается по каналу 7 к стакану 8 с уплотнением 9, воздействуя на запорное устройство 11. При этом происходит сжатие пружины 17. В диапазоне рабочих величин давления система, состоящая из запорного устройства 11, седла 12, стакана 8, как единый поршень перемещается в сторону упора 19.In the case of the pump operating in reverse, which is allowed by the pump design, the rotor 1 draws liquid from the discharge pipe 6, creating a vacuum in it, and delivers the liquid to the suction pipe 5. An excess pressure is created in the suction pipe 5, which is transmitted through the channel 7 to the glass 8 with a seal 9, acting on the locking device 11. In this case, the spring 17 is compressed. In the range of working pressure values, the system consisting of the locking device 11, the seat 12, the cup 8, as a single piston moves towards the stop 19.

В случае превышения давления происходит уменьшение зазора S между запорным устройством 11 и торцом упора 19 до касания запорным устройством 11 упора 19 с образованием между запорным устройством 11 и седлом 12 кольцевой щели, что приводит к перетеканию перекачиваемой жидкости из всасывающего патрубка 5 по каналу 7 в полость напорного патрубка 6, тем самым давление в магистрали за насосом уменьшается.In case of excess pressure, the gap S decreases between the locking device 11 and the end face of the stop 19 until the locking device 11 touches the stop 19 with the formation of an annular gap between the locking device 11 and the seat 12, which leads to the flow of the pumped liquid from the suction pipe 5 through the channel 7 into the cavity pressure pipe 6, thereby reducing the pressure in the line behind the pump.

В заводских условиях одновинтовой насос проходит испытания с установленным статором 2, который может быть изготовлен из различных материалов (мягкая резина для пищевых продуктов, полиуретан, твердая резина для химических агрессивных сред). Каждый статор 2 в паре с ротором 1 развивает при одной подаче разные давления на выходе.In the factory, a single-screw pump is tested with an installed stator 2, which can be made of various materials (soft rubber for food, polyurethane, hard rubber for chemical aggressive environments). Each stator 2 paired with the rotor 1 develops with a single supply a different output pressure.

Испытания насоса с ротором 1 проводят с заглушкой 21, которая является технологическим приспособлением.Tests of the pump with the rotor 1 is carried out with a plug 21, which is a technological device.

Стакан 8 в сборе с деталями настраивают на срабатывание путем предварительного обжатия пружины 10 втулкой опорной 15, что позволяет использовать корпус 8 для установки в ротор 1 для ограничения максимального давления с разными пределами.The glass 8 assembly with parts is set to operate by pre-compressing the spring 10 with the support sleeve 15, which allows the housing 8 to be used in the rotor 1 to limit the maximum pressure with different limits.

Так же автономно отрабатывается срабатывание предохранительного клапана при реверсивной работе насоса.The operation of the safety valve during the reverse operation of the pump is also autonomously worked out.

При перемещении упора 19 в резьбовом отверстии диска 18 изменяют зазор S между запорным устройством 11 и торцом упора 19 в технологической расточке приспособления. Выбранное положение упора 19 контрят гайкой 20.When moving the stop 19 in the threaded hole of the disk 18, the gap S is changed between the locking device 11 and the end face of the stop 19 in the technological bore of the device. The selected stop position 19 is countered with a nut 20.

Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения повышается надежность насоса, упрощается его обслуживание, исключается установка предохранительных клапанов со вспомогательными отводящими магистралями.Thus, when using the present invention, the reliability of the pump is increased, its maintenance is simplified, the installation of safety valves with auxiliary outlet lines is excluded.

Claims

1. A single-screw pump containing a rotor with a stator, a suction and pressure nozzles, an axial channel made in the rotor, characterized in that a bore is made in the end of the rotor, which is connected by a channel to the cavity of the suction pipe, a safety valve is installed in the bore, the cup of which is sealed in boring and contains a spring with a locking device installed between the movable seat sealed in the cup and the support sleeve, while the saddle is limited from axial movement, for example, by a split ring, and on se rotor cup retainer is mounted.

2. The pump according to claim 1, characterized in that a spring with a disk is placed between the latch and the cup, in which a stop with a lock nut is installed along the thread and holes are made for the passage of the pumped medium, and the cup is mounted with the possibility of movement in the axial direction.