Комбінація бічної частини шламонасоса і робочого колеса шламонасоса

Реферат: Бічна частина насоса призначена для використання з екранованим робочим колесом насоса, що містить секцію бічної стінки, яка містить зовнішню ділянку із зовнішньою кромкою в площині, яка знаходиться по суті під прямими кутами до осі обертання, внутрішня ділянка з внутрішньою кромкою і проміжна ділянка між зовнішньою і внутрішньою ділянками, нахилена всередину від вказаної площини у напрямку до вхідної секції, а внутрішня ділянка йде від проміжної ділянки в напрямку від передньої поверхні секції бічної стінки, де зовнішня поверхня переднього екрана робочого колеса і задня поверхня бічної частини розміщуються так, щоб бути повернутими одна до одної із зазором між ними, причому задня поверхня сконфігурована так, що поперечні розміри зазору зростають у напрямку до осі обертання робочого колеса на проміжній ділянці. UA 112986 C2 (12) UA 112986 C2 UA 112986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки, до якої належить винахід Цей винахід стосується загалом насосів і, зокрема, хоча і не виключно, відцентрових шламонасосів, які підходять для перекачування шламів. Передумови до створення винаходу Відцентрові шламонасоси звичайно включають в себе кожух насоса, що містить основну частину кожуха і одну або більше бічних частин. Одна з бічних частин утворює забірну частину насоса, яка часто згадується як передня гільза, плита на всмоктуванні або упорна горловина. Насос може також містити зовнішній кожух, який вміщує в себе кожух насоса. При цьому останньому компонуванні кожух насоса сконфігурований як гільза насоса, звичайно виконана з твердих металів або еластомерів. Робоче колесо встановлюють для обертання всередині кожуха навколо осі обертання. Основна частина кожуха має зовнішню периферійну секцію стінки з внутрішньою поверхнею, яка може мати спіральну форму, випускний отвір і вхід, який знаходиться на одній стороні кожуха і співвісний з віссю обертання робочого колеса. Робоче колесо звичайно включає в себе втулку, з якою оперативно з'єднується ведучий вал, і щонайменше один екран. Насосні лопаті вміщуються з одного боку екрана з випускними каналами між сусідніми насосними лопатями. При одній формі робочого колеса два екрани забезпечені насосними лопатями, розташованими між ними. Насосні лопаті включають в себе протилежні основні бічні поверхні, одна з яких є насосною стороною або стороною нагнітання. Насосні лопаті включають також в себе ведучу кромкову частину в області входу і задню кромкову частину в області зовнішньої периферійної кромки кожного екрана. Ведуча кромкова частина нахилена відносно входу під кутом входу лопаті. Відцентрові шламонасоси, які можуть звичайно містити гільзу насоса з твердого металу або еластомерів і/або кожух, стійкий до спрацьовування, широко використовуються в гірничодобувній промисловості. Звичайно вища густина шламу, або більш великі і тверді частинки шламу приведуть до підвищення швидкості спрацьовування і скорочення терміну служби насоса. Відцентрові шламонасоси знаходять широке застосування на підприємствах переробки мінералів, починаючи з процесу, при якому шлам є дуже грубим при відповідних високих швидкостях спрацьовування (наприклад, під час дроблення), і до кінця процесу, коли шлам стає набагато дрібнішим і швидкості спрацьовування значно скорочуються (наприклад, при утворенні хвостів флотації). Наприклад, у шламонасосів, які працюють зі шламом з більшим великим гранулометричним складом, термін служби деталей, що піддаються спрацьовуванню, може становити тижні або місяці в порівнянні з насосами, які працюють в кінці процесу, в яких є спрацьовувані деталі, які можуть продовжувати працювати від одного до двох років. Зношування відцентрових шламонасосів, які використовуються при роботі із шламом з великим гранулометричним складом, є найбільшим з боку входу робочого колеса, оскільки тверді частинки повинні обертатися під прямим кутом (з аксіального потоку у вхідній трубі в радіальний потік на робочому колесі насоса), і при цьому інерція і розміри частинок ведуть до збільшення числа ударів і ковзному руху по стінках робочого колеса і ведучій кромці насосних лопатей. Спрацьовування робочого колеса відбувається головним чином на лопатях і на передньому і задньому екранах на вході робочого колеса. Сильне спрацьовування на цих ділянках може також вплинути на спрацьовування передньої гільзи насоса. Невеликий зазор, який існує між обертовим робочим колесом і стаціонарною передньою гільзою насоса, також буде впливати на термін служби і робочі характеристики спрацьовуваних деталей насоса. Цей зазор нормально достатньо малий, але звичайно збільшується через спрацьовування передньої сторони робочого колеса, екрана робочого колеса або через спрацьовування як робоче колесо, так і гільзи насоса. Одним зі способів зменшення потоку, що виходить з області високого тиску кожуха (через зазор між передньою стороною робочого колеса і гільзою насоса у вхід насоса) полягає у використанні піднятого і нахиленого під кутом фланця на стаціонарній передній гільзі на вході робочого колеса. Робоче колесо має профіль, співпадаючий з цим фланцем. Потік через цей зазор можна також зменшити шляхом використання витісняючих лопатей перед робочим колесом. Різні аспекти, описані тут, можуть застосовуватися до всіх відцентрових шламонасосів, особливо до тих, які схильні до високих швидкостей спрацьовування на вході робочого колеса, або до тих, які використовуються в умовах з високою температурою шламу. Суть опису 1 UA 112986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У першому аспекті описані варіанти реалізації бічної частини насоса, призначеної для використання з робочим колесом насоса, причому робоче колесо містить передній екран, задній екран і множину насосних лопатей між ними, причому передній екран має зовнішню поверхню і вхід робочого колеса, що проходить через передній екран, а вхід робочого колеса є співвісним з віссю обертання робочого колеса; бічна частина насоса містить секцію бічної стінки, що має передню поверхню і задню поверхню, бічна частина насоса містить також вхідну секцію, що проходить від передньої поверхні і розміщену при використанні співвісно з віссю обертання робочого колеса, задню поверхню, що включає в себе зовнішню ділянку із зовнішньою кромкою в площині, що знаходиться по суті під прямим кутом до осі обертання, внутрішню ділянку з внутрішньою кромкою і проміжна ділянка між зовнішньою і внутрішньою ділянками, яка нахилена всередину від вказаної площини в напрямку до вхідної секції, внутрішня ділянка тягнеться від проміжної ділянки в напрямку від передньої поверхні секції бічної стінки, причому зовнішня поверхня переднього екрана робочого колеса і задня поверхня бічної частини насоса розміщуються при використанні так, щоб бути поверненими одна до іншої із зазором між ними, причому задня поверхня секції бічної стінки сконфігурована так, що поперечні розміри зазору зростають в напрямку до осі обертання робочого колеса в проміжній ділянці. У деяких варіантах реалізації розміри зазору між зовнішньою поверхнею переднього екрана робочого колеса і внутрішньою ділянкою задньої поверхні бічної частини насоса зменшуються в напрямку від проміжної ділянки до внутрішньої кромки. У деяких варіантах реалізації внутрішня ділянка містить суцільну, по суті безперервну похилу поверхню. У деяких варіантах реалізації проміжна ділянка містить суцільну, по суті безперервну похилу поверхню. У деяких варіантах реалізації похила поверхня однієї або обох, проміжної і внутрішньої ділянок є по суті лінійною. У деяких варіантах реалізації одна або обидві, проміжна і лінійна ділянки мають загалом форму зрізаного конуса. У деяких варіантах реалізації існує перехідна область між проміжною і внутрішньою ділянками, причому перехідна область є криволінійною. У деяких варіантах реалізації перехідна область має форму зрізаного конуса. У деяких варіантах реалізації задня поверхня має профіль, що спостерігається в поперечному розрізі, при якому профілі зовнішньої ділянки, внутрішньої ділянки і проміжної ділянки є по суті лінійними, профіль зовнішньої ділянки знаходиться по суті під прямим кутом до центральної осі, профіль проміжної ділянки нахилений від профілю зовнішньої ділянки відносно площини і профіль внутрішньої ділянки нахилений всередину від проміжного профілю відносно площини. У другому аспекті описані варіанти реалізації робочого колеса насоса в комбінації з бічною частиною насоса згідно з першим аспектом даного опису, причому при деяких варіантах реалізації робоче колесо містить передній екран, задній екран і множину насосних лопатей між ними, причому передній екран має зовнішню поверхню і вхід робочого колеса, що проходить через передній екран, а вхід робочого колеса є співвісним з віссю обертання робочого колеса; при цьому зовнішня поверхня переднього екрана робочого колеса і задня поверхня бічної частини насоса розташовуються так, щоб бути поверненими одна до одної із зазором між ними, одна або обидві з числа зовнішніх поверхоньпереднього екрана робочого колеса і задньої поверхні секції бічної стінки сконфігуровані так, що поперечні розміри зазору зростають в напрямку до осі обертання робочого колеса в проміжній ділянці. У деяких варіантах реалізації розміри зазору визначаються уявним колом С, що утворюється в перехідній області, де проміжна ділянка і внутрішня ділянка закінчуються у відповідних точках дотику на окружності кола С, а площина зовнішньої поверхні переднього екрана робочого колеса йде по дотичній до іншої окружності кола С, причому діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,02 до 0,10 від радіальної відстані L між зовнішнім діаметром Z переднього екрана і внутрішнім діаметром Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. У деяких варіантах реалізації діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,04 до 0,05 від радіальної відстані L між зовнішнім діаметром Z переднього екрана і внутрішнім діаметром Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. У деяких варіантах реалізації відстань М від центра кола С до осі обертання Х-Х становить від 1,0 до 1,8 від діаметра Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. У деяких варіантах реалізації відстань М від центра кола С до осі обертання Х-Х становить від 1,2 до 1,8 від діаметра Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. 2 UA 112986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У деяких варіантах реалізації відстань М від центра кола С до осі обертання Х-Х становить від 1,2 до 1,5 від діаметра Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. У деяких варіантах реалізації робоче колесо містить множину допоміжних лопатей на зовнішній поверхні переднього екрана, причому допоміжні лопаті мають глибину Т, а діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,5 до 1,5 від глибини допоміжних лопатей. У деяких варіантах реалізації робоче колесо містить множину допоміжних лопатей на зовнішній поверхні переднього екрана, причому допоміжні лопаті мають глибину Т, а діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,5 до 1,0 від глибини допоміжних лопатей. У третьому аспекті описані варіанти реалізації бічної частини насоса, призначеної для використання з робочим колесом насоса, причому робоче колесо містить передній екран, задній екран і множину насосних лопатей між ними, причому передній екран має зовнішню поверхню і вхід робочого колеса, що проходить через передній екран, а вхід робочого колеса є співвісним з віссю обертання робочого колеса; бічна частина насоса містить секцію бічної стінки, що має передню поверхню і задню поверхню, бічна частина насоса містить також вхідну секцію, що проходить від передньої поверхні і розміщену при використанні співвісно з віссю обертання робочого колеса, де зовнішня поверхня переднього екрана робочого колеса і задня поверхня бічної частини насоса розміщуються так, щоб при використанні бути повернутими одна до одної, причому задня поверхня секції бічної стінки сконфігурована так, що поперечні розміри зазору зростають в напрямку до осі обертання робочого колеса. У деяких варіантах реалізації задня поверхня має зовнішню ділянку із зовнішньою кромкою в площині, що знаходиться по суті під прямими кутами до центральної осі, і внутрішню ділянку з внутрішньою кромкою, причому задня поверхня має також проміжну ділянку між зовнішньою і внутрішньою ділянками, зміщену в сторону і заглиблену відносно площини. У деяких варіантах реалізації зміщення в сторону нахилене всередину від вказаної площини в напрямку вхідної секції. У деяких варіантах реалізації проміжна ділянка йде від зовнішньої ділянки до внутрішньої ділянки і закінчується в ньому. У деяких варіантах реалізації проміжна ділянка містить суцільну похилу поверхню. У деяких варіантах реалізації похила поверхня є по суті лінійною. У деяких варіантах реалізації проміжна ділянка має загалом форму зрізаного конуса. У деяких варіантах реалізації внутрішня ділянка простягається від проміжної ділянки у напрямку від вказаної передньої поверхні вказаної секції бічної стінки. У деяких варіантах реалізації бічна частина насоса включає в себе перехідну область між проміжною і внутрішньою ділянками, причому перехідна область є криволінійною. У деяких варіантах реалізації внутрішня ділянка має загалом форму зрізаного конуса. У четвертому аспекті описані варіанти реалізації робочого колеса насоса для використання з бічною частиною насоса, причому бічна частина насоса містить секцію бічної стінки, передню поверхню і задню поверхню, вхідну секцію, що проходить від передньої поверхні і розташовану при використанні з віссю обертання робочого колеса; робоче колесо, яке містить передній екран, задній екран і множину насосних лопатей між ними, причому передній екран має зовнішню поверхню і вхід робочого колеса, що проходить крізь передній екран, а вхід робочого колеса співвісний з віссю обертання робочого колеса; де зовнішня поверхня переднього екрана робочого колеса і задня поверхня бічної частини насоса розміщуються так, щоб при використанні бути поверненими одна до одної, причому задня поверхня секції бічної стінки сконфігурована так, що поперечні розміри зазору зростають в напрямку до осі обертання робочого колеса. У деяких варіантах реалізації зовнішня поверхня переднього екрана включає в себе зовнішню ділянку, яка має зовнішню кромку в площині, яка знаходиться по суті під прямими кутами до осі обертання робочого колеса і внутрішню ділянку з внутрішньою кромкою; зовнішня поверхня містить також проміжну ділянку між зовнішньою і внутрішньою ділянками, зміщену в сторону і заглиблену відносно площини. У деяких варіантах реалізації зміщення в сторону нахилене всередину від вказаної площини в напрямку насосних лопатей. У деяких варіантах реалізації проміжна ділянка йде від зовнішньої кромкової частини до внутрішньої ділянки і закінчується на ньому. У деяких варіантах реалізації проміжна ділянка містить суцільну похилу поверхню. У деяких варіантах реалізації похила поверхня є по суті лінійною. У деяких варіантах реалізації проміжна ділянка має загалом форму зрізаного конуса. У деяких варіантах реалізації робоче колесо насоса включає також в себе множину лопатей, що відкачують (що виштовхують), на зовнішній поверхні переднього екрана. 3 UA 112986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У п'ятому аспекті описані варіанти реалізації робочого колеса насоса в комбінації з бічною частиною насоса, причому робоче колесо містить передній екран, задній екран і множину насосних лопатей між ними, причому передній екран має зовнішню поверхню і вхід робочого колеса, що проходить через передній екран, а вхід робочого колеса є співвісним з віссю обертання робочого колеса; бічна частина насоса містить секцію бічної стінки, передню поверхню і задню поверхню, вхідну секцію, що проходить від передньої поверхні і розташовану при використанні так, щоб бути співвісною з віссю обертання робочого колеса, при цьому зовнішня поверхня переднього екрана робочого колеса і задня поверхня бічної частини насоса розташовуються так, щоб бути поверненими одна до одної із зазором між ними, одна або обидві з числа зовнішніх поверхонь переднього екрана робочого колеса і задньої поверхні секції бічної стінки сконфігуровані так, що поперечні розміри зазора зростають в напрямку до осі обертання робочого колеса. У деяких варіантах реалізації зазор є бічною виїмкою, розташованою на задній поверхні секції бічної стінки бічної частини насоса. У деяких варіантах реалізації комбінації бічна частина насоса відповідає описаній в третьому і четвертому аспектах. У деяких варіантах реалізації розміри зазору на перехідній ділянці при спостереженні в поперечному розрізі визначаються уявним колом С, що утворюється в перехідній області, де проміжна ділянка і внутрішня ділянка закінчуються у відповідних точках дотику на окружності кола С, а площина зовнішньої поверхні переднього екрана робочого колеса йде по дотичній до іншої точки окружності кола С, причому діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,02 до 0,10 від радіальної відстані L між зовнішнім діаметром Z переднього екрана і внутрішнім діаметром Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса (або внутрішнього діаметра вхідної секції робочого колеса). У деяких варіантах реалізації відстань М від центра кола С до осі обертання Х-Х становить від 1,2 до 1,8 від діаметра Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. Ці різні параметри показані на фіг. 8 і 9. У деяких варіантах реалізації робоче колесо містить множину допоміжних лопатей на зовнішній поверхні переднього екрана, причому допоміжні лопаті мають глибину Т, а діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,5 до 1,0 від глибини допоміжних лопатей. У деяких варіантах реалізації розміри зазору на перехідній ділянці при спостереженні в поперечному розрізі визначаються уявним колом С, що утворюється в перехідній області, де проміжна ділянка і внутрішня ділянка закінчуються у відповідних точках дотику на окружності кола С, а площина зовнішньої поверхні переднього екрана робочого колеса йде по дотичній до іншої точки окружності кола С, причому діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,02 до 0,10 від радіальної відстані L між зовнішнім діаметром Z переднього екрана і внутрішнім діаметром Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. У деяких варіантах реалізації відстань М від центра кола С до осі обертання Х-Х становить від 1,2 до 1,8 від діаметра Y вхідної секції робочого колеса на передньому екрані. У шостому аспекті описані варіанти реалізації робочого колеса насоса в комбінації з бічною частиною насоса, причому робоче колесо містить передній екран, задній екран і множину насосних лопатей між ними, причому передній екран має зовнішню поверхню і вхід робочого колеса, що проходить через передній екран, а вхід робочого колеса є співвісним з віссю обертання робочого колеса; бічна частина насоса містить секцію бічної стінки, передню поверхню і задню поверхню, вхідну секцію, що проходить від передньої поверхні і розташовану при використанні так, щоб бути співвісною з віссю обертання робочого колеса, при цьому зовнішня поверхня переднього екрана робочого колеса і задня поверхня бічної частини насоса розташовуються так, щоб бути поверненими одна до одної із зазором між ними, і де зазор сконфігурований так, щоб матеріал, який надходить в нього в процесі використання в напрямку осі обертання робочого колеса, відхилявся при проходженні вздовж зазору, зменшуючи таким чином ерозійне спрацьовування задньої поверхні бічної стінки і передньої стінки робочого колеса. Інші аспекти, ознаки і переваги стануть очевидними з наступного докладного опису в комбінації з прикладеними кресленнями, які є частиною опису і які ілюструють як приклад описані принципи винаходу. Опис фігур Прикладені креслення полегшують розуміння різних варіантів реалізації. На фіг. 1 проілюстроване приведене як приклад схематичне зображення в частковому поперечному розрізі насоса, що включає в себе робоче колесо і комбінацію робочого колеса і гільзи згідно з одним варіантом реалізації. 4 UA 112986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На фіг. 2-7 проілюстровані наведені як приклад схематичні зображення в частковому поперечному розрізі робочого колеса і бічній частині насоса згідно з деякими варіантами реалізації. На фіг. 8 і 9 показані в поперечному розрізі зображення робочого колеса і бічної частини насоса, що ілюструють різні параметри компонентів згідно з деякими варіантами реалізації; і На фіг. 10 і 11 проілюстровані наведені як приклад схематичні зображення в частковому поперечному розрізі робочого колеса і бічній частині насоса згідно з іншим варіантом реалізації, з більш докладним зображенням на фіг. 11, ніж показано на фіг. 10. Докладний опис На фіг. 1 показаний як приклад насос 10 згідно з деякими варіантами реалізації, який включає в себе кожух насоса 12, задню гільзу або бічну частину 14, передню гільзу або бічну частину 30 і вихід насоса 18. Внутрішня камера 20 пристосована для вміщення робочого колеса 40 для обертання навколо осі обертання Х-Х. Передня гільза або бічна частина 30 включає в себе циліндричну подавальну або вхідну секцію 32, через яку шлам надходить в камеру насоса 20. Вхідна або подавальна секція 32 має прохід 33 з першим, найбільш зовнішнім кінцем 34, який може оперативно з'єднуватися з живильною трубою (не показана) і другим, найбільш внутрішнім кінцем 35, прилеглим до камери 20. Передня гільза або бічна частина 30 додатково включає в себе секцію 15 бічної стінки, яка сполучається з кожухом насоса 12 для утворення і замикання камери 20, причому секція 15 бічної стінки має передню поверхню 36 і задню поверхню 37. Другий кінець 35 передньої гільзи або бічної частини 30 має в цьому місці піднятий фланець 38 з кривизною, яка пристосована для сполучення з робочим колесом 40 на вході робочого колеса 52. Робоче колесо 40 включає в себе втулку 41, від якої відходять множини розділених проміжками по окружності насосних лопатей 42. Маточинна частина 47 відходить уперед від втулки в напрямку проходу 33 в передній гільзі. Насосні лопаті 42 включають в себе ведучу кромку 43, розташовану на ділянці входу робочого колеса 48, і задню кромку 44, розташовану на ділянці виходу робочого колеса 49. Робоче колесо включає також в себе передній екран 50 з входом робочого колеса 52 в передньому екрані і задній екран 51, причому лопаті 42 розташовані між ними. Як найкраще показано на фіг. 2-7, а також в подібних варіантах реалізації, показаних на фіг. 10 і 11, задня поверхня 37 секції бічної стінки 15 бічної частини насоса 30 містить зовнішню ділянку 60 із зовнішньою кромкою 61, внутрішню ділянку 62 з внутрішньою кромкою 63 і проміжну ділянку 64 між внутрішньою і зовнішньою ділянками 62 і 60. Потрібно розуміти, що зовнішня ділянка 60 може міститися тільки зовнішньою кромкою 61, або він може простягатися назовні від зовнішньої кромки 61 на деяку відстань вздовж поверхні 37. Секція бічної стінки 15 включає в себе зовнішню поверхню 36 з ободом 69, що проходить між внутрішньою і зовнішньою поверхнями. Зовнішня поверхня може містити зовнішню кромку 65 більшого діаметра, ніж зовнішня кромка 61 внутрішньої поверхні 37, так що обід 69 нахилений. У кожному варіанті реалізації бічна частина насоса 30 пристосована для взаємодії з робочим колесом 40, що має передній екран 50, що має внутрішню поверхню 55 і зовнішню поверхню 54. Зовнішня поверхня 54 містить зовнішню ділянку 70, внутрішню ділянку 72 з проміжною ділянкою 74 між ними. Зовнішня ділянка 70 має зовнішню кромку 71 і внутрішня ділянка має внутрішню кромку 73. Як у випадку бічної частини насоса 30, зовнішня і внутрішня ділянки переднього екрана робочого колеса 50 можуть бути утворені тільки зовнішньою і внутрішньою кромками. Робоче колесо може також включати в себе допоміжні лопаті або виштовхуючі лопаті або відкачувальні лопаті 56, які простягаються від зовнішньої кромки вздовж зовнішньої поверхні, закінчуючись на проміжній ділянці. Виштовхуючі лопаті 56 можуть мати будь-яку придатну форму і конфігурацію. У зібраному або робочому положенні робоче колесо 40 і бічна частина 30 розташовуються бік у бік із зовнішньою поверхнею 54 робочого колеса 40, поверненою до задньої поверхні 37 бічної частини 30 із зазором або проміжком 80 між ними. Вісь обертання робочого колеса 40 і центральна вісь бічної частини насоса 30 є співвісними. Зазор або проміжок 80 передбачений для зовнішнього отвору 82 і внутрішнього отвору 83. У варіанті реалізації, показаному на фіг. 2, зовнішня ділянка 70 зовнішньої поверхні 54 переднього екрана робочого колеса 50 утворюється зовнішньою кромкою 71, проміжна ділянка 74 простягається від зовнішньої ділянки 70 або зовнішньої кромки 71 до внутрішньої ділянки 72. У цьому конкретному варіанті реалізації зовнішня поверхня 64 проміжної ділянки 74 є площиною, яка знаходиться загалом під прямими кутами до осі обертання робочого колеса Х-Х і до центральної осі бічної частини. Внутрішня ділянка 72 нахилена в напрямку від передньої поверхні 36 бічної частини 30 і до насосних лопатей 42. 5 UA 112986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Зовнішня ділянка 60 внутрішньої поверхні бічної частини проходить від зовнішньої кромки 61 до зовнішньої кромки 71 переднього екрана робочого колеса 50. Зовнішня ділянка 60 знаходиться в площині під прямими кутами до осі Х-Х. Проміжна ділянка 64 проходить під кутом нахилу від зовнішньої ділянки 60 до внутрішньої ділянки 62, так що зазор 80 на цій ділянці поступово зростає в поперечних розмірах. Внутрішня ділянка 62 йде загалом до внутрішньої ділянки переднього екрана робочого колеса 50, де знаходиться перехідна область 86 між проміжною ділянкою 64 і внутрішньою ділянкою 62. У варіанті реалізації, показаному на фіг. 3, різні ділянки переднього екрана робочого колеса 50 і секція бічної стінки 15 бічної частини насоса 30 є загалом такими ж, як показані на фіг. 2, за винятком того, що при цьому варіанті реалізації проміжна ділянка переднього екрана робочого колеса 50 нахилена, і проміжна ділянка секції бічної стінки 15 знаходиться в площині під прямими кутами до осі Х-Х. У цьому конкретному варіанті реалізації можна бачити також, що виштовхуючі лопаті 56 сходяться на конус. Варіант реалізації, показаний на фіг. 4, схожий з показаним на фіг. 2, за винятком того, що внутрішня ділянка переднього екрана робочого колеса знаходиться в тій же площині, що і проміжна ділянка; тобто проміжна ділянка по суті продовжується по внутрішній кромці 71. Варіант реалізації, показаний на фіг. 5, схожий з показаним на фіг. 3, за винятком того, що внутрішня ділянка переднього екрана робочого колеса знаходиться в тій же площині, що і проміжна ділянка; тобто проміжна ділянка по суті продовжується по внутрішній кромці 63. У варіанті реалізації, показаному на фіг. 6, і проміжна, і внутрішня ділянки переднього екрана і секція бічної стінки знаходяться в одній площині, причому робоче колесо знаходиться в площині, що знаходиться під прямими кутами до осі Х-Х і протилежна поверхня секції бічної стінки нахилена відносно екрана. Варіант реалізації, показаний на фіг. 7, схожий з показаним на фіг. 6, за винятком того, що проміжна і внутрішня ділянки нахилені і ці ділянки в бічній частині насоса знаходяться під прямими кутами до осі Х-Х. У варіантах реалізації, показаних на фіг. 10 і 11, частина зазору між внутрішньою (задньою) поверхнею 37 бічної частини насоса 30 і зовнішньою поверхнею 54 робочого колеса 40 відносно вузька на зовнішній закругленій частині робочого колеса і бічній частині насоса, і як внутрішня поверхня 37, так і зовнішня поверхня 54 знаходяться загалом під прямими кутами до осі обертання робочого колеса Х-Х. Ця вузька ділянка зазору 70 там, де поверхні 37 і 54, будучи близько вирівняні, простягаються на приблизно третину відстані між зовнішньою кромкою 61 і внутрішньою кромкою 63. Різні параметри робочого колеса насоса і бічної частини проілюстровані на фіг. 8 і 9. Ці параметри використовуються для визначення оптимальних розмірів зазору на проміжній ділянці. Для того, щоб визначити оптимальні розміри зазору в перехідній області при спостереженні в поперечному розрізі, утворюється уявне коло С. Проміжна і внутрішня ділянки конфігуруються так, що вони закінчуються в точках дотику 81 і 82 на окружності кола С, і площина зовнішньої поверхні переднього екрана робочого колеса торкається в іншій точці 83 на окружності кола С. На фіг. 8 і 9 встановлені наступні параметри: D діаметр уявного кола С Z зовнішній діаметр переднього екрана Y внутрішній діаметр найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса; крім того, є діаметром вхідної секції переднього екрана робочого колеса L радіальна відстань між Z і Y М радіальна відстань від осі обертання робочого колеса Х-Х і центром кола С Т глибина допоміжних або виштовхуючих або видуваючих лопатей 56 Оптимальні розміри зазору можуть бути визначені таким чином: D = від 0,02 L до 0,10 L, більш переважно від 0,04 L до 0,05 L Оптимальне положення кола С є наступним: М = від 1,0 Y до 1,8 Y, або переважно від 1,2 Y до 1,8 Y, або переважно від 1,2 Y до 1,5 Y У деяких інших варіантах реалізації: D = від 0,5 Т до 1,5 Т, більш переважно від 0,5 Т до 1,0 Т У зборі проміжні ділянки 64 і 74 загалом повернуті одна до одної при зазорі або проміжку, причому зазор або проміжок 80 поступово зростає при його продовженні всередину. У процесі використання збільшення розмірів зазору веде до збільшення площі поперечного перерізу на цій ділянці, що веде до зниження швидкості текучого середовища, включаючи частинки, які течуть в ній, і тому знижує абразивне спрацьовування деталей насоса. Плавне збільшення конфігурації зазору по ширині і пов'язане з ним збільшення площі потоку, рухомого вздовж 6 UA 112986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 проміжних ділянок забезпечує оптимальне зменшення турбулентності і абразивного спрацьовування деталей насоса. Крім того, особливо як показано у варіантах реалізації з фіг. 10 і 11, вузька частина зазору між робочим колесом і зовнішньою ділянкою бічної частини насоса поліпшує показники ущільнення і зносостійкість цих компонентів. У наведеному вище описі переважних варіантів реалізації для наглядності вдалися до спеціальної термінології. Однак винахід не повинен обмежуватися спеціальними термінами, вибраними таким чином, і потрібно розуміти, що кожний спеціальний термін включає в себе всі технічні еквіваленти, які застосовуються схожим чином для досягнення схожої технічної мети. Такі терміни як "передній" і "задній", "внутрішній" і "зовнішній", "вище", "нижче", "верхній", "нижній" і тому подібне використовуються як слова, які є зручні для одержання еталонних точок, і не повинні розумітися як обмежувальні терміни. Посилання в цьому описі на будь-яку попередню публікацію (або інформацію, витягнуту з неї), або на будь-який відомий матеріал, не вважається і не повинно вважатися визнанням або допущенням або будь-якою формою припущення того, що попередня публікація (або інформація, витягнута з неї), або відомий матеріал утворюють частину звичайного загального знання в області зусиль, якої стосується винахід. У цьому описі термін "що містить" повинен розумітися в своєму "відкритому" значенні, тобто в значенні "що включає в себе" і, таким чином, не обмежуватися "закритим" значенням. Відповідне значення повинно надаватися відповідним словам "містити", "становити" і "містить" там, де вони з'являються. Крім того, вище описані тільки деякі варіанти реалізації винаходу (винаходів), і в них можуть бути внесені зміни, модифікації, додавання і/або заміни без відхилення від об'єму та суті описаних варіантів реалізації, причому варіанти реалізації є ілюстративними і не обмежувальними. Крім того, винахід (винаходи) описані в зв'язку з тим, що в цей час розглядається найбільш практичними і переважними варіантами реалізації, і повинно бути зрозуміло, що винахід не обмежується описаними варіантами реалізації, але навпаки, повинен охоплювати різні модифікації і рівнозначні компонування, що входять в обсяг та суть винаходу (винаходів). Крім того, різні варіанти реалізації, описані вище, можуть бути реалізовані в комбінації з іншими варіантами реалізації, наприклад, аспекти одного варіанта реалізації можуть комбінуватися з аспектами іншого варіанта реалізації для реалізації інших варіантів реалізації. Крім того, кожна ознака або компонент варіанта реалізації будь-якого даного вузла може утворити додатковий варіант реалізації винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Комбінація бічної частини (30) шламонасоса і робочого колеса (40) шламонасоса, в якій - робоче колесо (40) містить передній екран (50), задній екран (51) і множину насосних лопатей (42) між ними, причому передній екран (50) має зовнішню поверхню (54) і вхід (52) робочого колеса, що проходить через передній екран (50), а вхід (52) робочого колеса є співвісним з віссю обертання (Х-Х) робочого колеса, причому зовнішня поверхня (54) переднього екрана включає в себе зовнішню ділянку (70), внутрішню ділянку (72) і проміжну ділянку (74) між ними, причому проміжна ділянка (74) знаходиться в площині загалом під прямими кутами до осі (Х-Х) обертанні робочого колеса, а внутрішня ділянка нахилена в напрямку до насосних лопатей (42); - бічна частина (30) насоса містить секцію (15) бічної стінки, що має передню поверхню (36) і задню поверхню (37), бічна частина (30) насоса містить також вхідну секцію (32), що проходить від передньої поверхні (36) і розміщена при використанні співвісно з віссю (Х-Х) обертання робочого колеса, задню поверхню (37), що включає в себе зовнішню ділянку (60) із зовнішньою кромкою (61) в площині, що знаходиться по суті під прямими кутами до осі (Х-Х) обертання, внутрішню ділянку (62) з внутрішньою кромкою (63) і проміжну ділянку (64) між зовнішньою і внутрішньою ділянками (60, 62), яка нахилена від вказаної площини у напрямку до вхідної секції (32), причому внутрішня ділянка (62) проходить у напрямку від проміжної ділянки (64) і в напрямку від передньої поверхні (36) секції (15) бічної стінки і йде загалом до внутрішньої ділянки (72) зовнішньої поверхні (54) переднього екрана (50) робочого колеса, причому зовнішня поверхня (54) переднього екрана (50) робочого колеса і задня поверхня (37) бічної частини (30) насоса розміщені при використанні так, щоб бути поверненими одна до іншої із зазором (80) між ними, причому зазор має зовнішній отвір (82) і внутрішній отвір (83), а задня поверхня (37) секції бічної стінки виконана так, що поперечний розмір зазору (80) зростає у 7 UA 112986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 напрямку до осі (Х-Х) обертання робочого колеса в проміжній ділянці, і внутрішня ділянка закінчується на внутрішньому отворі (83). 2. Комбінація за п. 1, в якій розміри зазору (80) між внутрішньою ділянкою зовнішньої поверхні (54) переднього екрана (50) робочого колеса і внутрішньою ділянкою (62) задньої поверхні (37) бічної частини (30) насоса зростають у напрямку від проміжної ділянки (64) до внутрішньої кромки (63). 3. Комбінація за п. 2, в якій вказана внутрішня ділянка містить суцільну, по суті безперервну похилу поверхню. 4. Комбінація за будь-яким з пп. 2 або 3, в якій вказана проміжна ділянка (64) містить суцільну, по суті безперервну похилу поверхню. 5. Комбінація за п. 4, в якій похила поверхня однієї або обох із проміжної (64) і внутрішньої (62) ділянок є по суті лінійною. 6. Комбінація за п. 4 або п. 5, в якій одна або обидві, проміжна і лінійна ділянки (64, 62) мають загалом форму зрізаного конуса. 7. Комбінація за будь-яким з попередніх пунктів, яка включає також в себе перехідну область (86) між проміжною і внутрішньою ділянками (64, 62), причому перехідна область (86) є криволінійною. 8. Комбінація з п. 7, в якій згадана перехідна область (86) має загалом форму зрізаного конуса. 9. Комбінація за будь-яким з попередніх пунктів, в якій задня поверхня (37) має профіль, якщо дивитися в поперечному перерізі, в якому профіль зовнішньої ділянки (60), внутрішньої ділянки (62) і проміжної ділянки (64) є по суті лінійними, профілі зовнішньої ділянки знаходиться по суті під прямими кутами до центральної осі, причому проміжна ділянка нахилена від профілю зовнішньої ділянки назовні відносно згаданої площини, а профіль внутрішньої ділянки нахилений всередину від згаданого проміжного профілю відносно згаданої площини. 10. Комбінація за будь-яким з попередніх пунктів, коли додані до п. 7, в якій розміри зазору в перехідній області визначаються уявним колом С, що утворюється в перехідній області, де проміжна ділянка і внутрішня ділянка закінчуються у відповідних точках дотику на окружності вказаного кола, а площина зовнішньої поверхні переднього екрана робочого колеса є дотичною до іншої точки окружності кола С, причому діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,02 до 0,10 від радіальної відстані L між зовнішнім діаметром Z переднього екрана і внутрішнім діаметром Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. 11. Комбінація за п. 10, в якій діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,04 до 0,05 від радіальної відстані L між зовнішнім діаметром Z переднього екрана і внутрішнім діаметром Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. 12. Комбінація за п. 10 або п. 11, в якій відстань М від центра кола С до осі обертання Х-Х становить від 1,0 до 1,8 від діаметра Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. 13. Комбінація за п. 10 або п. 11, в якій відстань М від центра кола С до осі обертання Х-Х становить від 1,2 до 1,8 від діаметра Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. 14. Комбінація за п. 10 або п. 11, в якій відстань М від центра кола С до осі обертання Х-Х становить від 1,2 до 1,5 від діаметра Y найбільш внутрішнього кінця вхідної секції бічної частини насоса. 15. Комбінація за будь-яким з пп. 10-14, в якій робоче колесо містить множину допоміжних лопатей (56) на зовнішній поверхні переднього екрана, причому допоміжні лопаті мають глибину Т, а діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,5 до 1,5 від глибини допоміжних лопатей. 16. Комбінація за будь-яким з пп. 10-14, в якій робоче колесо містить множину допоміжних лопатей (56) на зовнішній поверхні переднього екрана, причому допоміжні лопаті мають глибину Т, а діаметр D кола С знаходиться в діапазоні від 0,5 до 1,0 від глибини допоміжних лопатей. 50 8 UA 112986 C2 9 UA 112986 C2 10 UA 112986 C2 11 UA 112986 C2 12 UA 112986 C2 13 UA 112986 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14