Грунтовой насос
Патент 964247
Авторы
Грунтовой насос
Иллюстрации
Реферат
{22) Авторы язобретеняя
Е.П.Иихальченко, А.Н.Квитко, С.С.Кувшинов и С.В.Лившиц !
Всесоювный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации (71) Заявятель
Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано для перекачивания жидкостей с повышенным содержанием механических примесей, например, пульпы.
Известен грунтовый насос, содержащий корпус с бронедисками и штуцаром для подвода уплотняющей жидкости, размещенное в корпусе рабочее колесо со входной горловиной и уплотнительное кольцо, взаимодействующее одной своей торцовой поверхностью с торцом горловины рабочего колеса $1).
Однако известный насос не обвспечивает надежной работы иэ-эа попадания механических примесей в щелевые. зазоры и износа колеса и бронедисков.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является грунтовый на" сос, содержащий корпус с бронедиска". ми и штуцером для подвода уплотняющей жидкости, размещенные в корпусе ра" бочее колесо с входной горловийой, 2 установочную втулку с кольцевой проточкой, подвижное в осевом направлении уплотнительное кольцо со сквозными аксиальными- каналами, вэаимодейст вующее одной своей торцовой поверхностью с торцом горловины рабочего ко« леса, имеющее на другой торцовой поверхности кольцевую выемку и снабженное приводным гидроцилиндром с поршнем, подключенным к штуцера для под" вода уплотняющей жидкости (2 ).
Недостатками известной конструкции являются ее сложность и низкая надежность.
Цель изобретения - упрощение кон15 .струкции и повышение надежности работы насоса.
Поставленная цель достигается тем, что уплотнительное кольцо размещено в кольцевой проточке втулки, уплотнено в ней и служит поршнем гидроци-. линдра.
Кроме toro, аксиальные каналы рас положены концентричными рядами со сме«.
3 964247 щением относительно друг друга .в соседних рядах.
Взаимодействующие торцовые поверхности горловины рабочего колеса и уплотнительного кольца могут быть выполнены коническими с образующей ко" нуса в виде прямой, эвольвенты или циклоиды, Наконец, уплотнительное кольцо мо- . жет быть снабжено подвижными эластич- 1О ными уплотнениями, имеющими Форму то-. ра и установленными с возможностью качения в кольцевой проточке.
На фиг. 1 изображен грунтовый насос, продольнь1й разрез; на фиг. 2 - 1з узел I на Фиг. 1; на Фиг. 3 - то же, второй вариант выполнения;,на фиг. 4 - уплотнительное кольцо.
Грунтовый насос содержит корпус 1 с бронедисками 2 и штуцером 3 для 2о подвода уплотняюцей жидкости, размещенные в корпусе 1 рабочее колесо 4 с входной горловиной 5, установочную втулку 6 с кольцевой проточкой 7, подвижное в осевом направлении уплотни- 2$ тельное кольцо 8 со сквозными аксиальными каналами 9, взаимодействующее одной своей торцовой поверхностью 10 с торцом 11 горловины 5 рабочего колеса 4, имеющее на другой торцовой эо поверхности 12 кольцевую выемку 13 и снабженное приводным гидроцилиндром с поршнем, подключенным к штуцеру 3 для подвода уплотняющей жидкости, посредством отверстий 14, причем уплотнительное кольцо 8 размещено в кольцевой проточке 7 втулки 6, уплотнено в ней и служит поршнем 15 гидроцилиндра.
Аксиальные каналы 9 расположены концентричными ряДами со смещением относительно друг друга в соседних рядах (©и г. 4) .
Взаимодействующие поверхность 10 и торец 11 соответственно горловины 5 рабочего колеса 4 и уплотнительного кольца 8 могут быть выполнены коническими с образующей конуса в виде прямой, эвольвенты или циклоиды (Фиг. 3).
Уплотнительное кольцо 8 может быть . 50 снабжено подвижными эластичными уплотнениями 16, имеющими форму тора и установленными с возможностью качения в кольцевой проточке 7.
Насос работает следующим образом.
Иидкость с механическими примесями
И поступает в насос и рабочим колесом 4 подается потребителю. Не содержащая примесей уплотняюц ая жидкость через ф штуцер 3 поступает в кольцевую проточку 7 установочной втулки 6, выполняющую функции приводного гидроцилиндра. Через отверстия 14 уплотняющая жидкость попадает в кольцевую выем" ку 13 и по аксиальным каналам 9 подается в зону контакта поверхности 10 и торца 11, смачивая их. Для выравнивания давления жидкости в зоне контакта аксиальные каналы 9 расположены концентричными рядами со смещением относительно друг друга в соседних рядах, Этим обеспечивается непрерывное смачивание всей площади зоны контакта, поддержание постоянного расхода уплотняющей жидкости и оптималь" ного зазора между взаимодействующими, поверхностцю 10 и торцом 11.
Давление уплотняющей жидкости в
/ кольцевой проточке 7 действует на тор-, цовую поверхность 12 уплотнительного кольца 8,прижимая его к торцу 11 гор-. ловины 5 колеса 4. Таким образом, обеспечивается постоянное поджатие уплотнительного кольца 8 к горловине 5 независимо от степени износа контактируюцих поверхностей. Усилие, поджатия регулируется давлением уплотняющей жидкости в кольцевой проточке 7.
Выполнение взаимодействующих поверх" ности 10 и торца 11 горловины 5 и кольца 8 комическими позволяет более равномерно распределить износ по радиусу с учетом разницы окружных скоростей и исключить возможность про- никновения частиц механических приме" сей в зону контакта.
При этом образующая конической поверхности может представлять собой прямую,эвольвенту или циклоиду (фиг.3).
Надежное уплотнение кольца 8 в кольцевой проточке 7 достигается посредством подвижных эластичных уплотнений 16, имеющих Форму тора. При осевом перемещении кольца 8 уплотнения 16 перекатываются по боковым поверхностям проточки 7 и кольца 8, за счет чего снижается сила трения между ними и уменьшается расход уплотняю-. щей жидкости.
Для обеспечения одинакового ресурса работы колеса 4 и уплотнительного кольца 8 длины этих элементов Ъ могут выбираться исходя из следующего условия:
Er Ks
В =в
Kr формула изобретения, 5 96424 где 2, 2г - длина соответсгвенно уплотнительного кольца 8 и горловины 5 колеса 4, Кг, Ку - скорость износа материала соответственно горло- З вины 5 и кольца 8 при их взаимном контакте.
В указанную формулу может быть при необходимости введен коэффициент запаса. ю
1. Грунтовый насос, содержащий корпус с бронедисками и штуцером для подвода уплотняющей жидкости, размещенные в корпусе рабочее колесо с входной горловиной, установочную втулку с. кольцевой проточкой, подвижное в осевом направлении уплотнительное кольцо со сквозными аксиальными каналами, взаимодействующее одной своей торцовой поверхностью с торцом Iop ловины рабочего колеса, имеющее на другой торцовой поверхности кольцевую выемку и снабженное приводным гидроцилиндром с поршнем, подключенным к штуцеру для подвода уплотняющей жидкости, отличающийся 36
7 6 тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, уплотнительное кольцо размещено в кольцевой проточке втулки, уплотнено
s ней и служжт поршнем гидроцилиндра.
2. Насос по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что аксиальные каналы расположены концентричными ря-, дами со смещением относительно друг друга в соседних рядах.
3. Насос по и. 1, о т л и ч à юшийся тем, что взаимодействующие торцовые, поверхности горловины рабочего колеса и уплотнительного кольца .выполнены коническими с образующей конуса в виде прямой эвольвенты или циклоиды.
4. Насос по .и. 1, о т л и ч à юшийся тем, что уплотнительное кольцо снабжено подвижными эластич-! ными уплотнениями, имеющими ©орму то.ра и установленными с возможностью::, качения в кольцевой проточке.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Вкундин Б.М. Земпесосные сна" ряды. М., "Энергия", 1968, с. 106, рис. 8-26.
2. Авторское свидетельство СССР
N 613038, кп. E 02 F 3/90 1972 °
964247
Составитель Г, Богомольный
Редактор Пд Иакаоевич Техоец .ЕДаритончик Корректор Г, Решетник, Заказ 7555/9 Тираж 7 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
«11)0)5 Иосква, й-Я Разовская наб. «д. 4/$
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 5