Насос з горизонтальним розняттям

1. Насос з горизонтальним розняттям, що містить корпус з кришкою, спряжені поверхні розняття, між якими розміщена прокладка і які з'єднані кріпильними елементами, при цьому всередині корпусу і кришки утворена гідравлічна порожнина, форма якої обумовлена геометрією проточної частини, який відрізняється тим, що спряжені поверхні розняття корпусу і кришки, або принаймні одна з них, мають конічні форми, вершини яких знаходяться на одній вертикальній осі в гідравлічній порожнині. 2. Насос за п.1, який відрізняється тим, що конічні поверхні виконані з різними кутами при вершині. Технічне рішення, насос з горизонтальним розняттям, належить до галузі машинобудування і може використовуватись в насосах або компресорах. Відомі рознімні з'єднання [1], спряжені поверхні яких виконані неконтактуючими. В таких з'єднаннях між спряженими поверхнями є прокладка Взагалі прокладку виконують з матеріалу меншої твердості ніж твердість матеріалу спряжених поверхонь, контактуючі поверхні можуть бути гладкими або з виступами і впадинами. Такі з'єднання широко застосовуються в техніці, наприклад, в трубопровідній арматурі і ємкістній апаратурі, а також для ущільнення різних рознімних з'єднань, з кільцевим розняттям, по діаметру якого розміщені кріпильні елементи. В таких рознімних з'єднаннях прокладка рівномірно обтискується, чим досягається надійне ущільнення. Також відомі контактні рознімні з'єднання [2], які спряженими поверхнями контактують між собою. Такі з'єднання застосовують в техніці для ущільнення рознімних з'єднань, які не мають в порожнині тиску, наприклад, в редукторах, варіаторах і т.п. Застосування вищезгаданих рознімних з'єднань в насосах з горизонтальним розняттям неефективне. Так у відомому насосі з горизонтальним розняттям [3], що має корпус і установлену на ньому кришку, спряжені поверхні розняття, між якими розміщена паронітова прокладка. Поверхні розняття і прокладка, обтиснені кріпильними елементами. Всередині корпуса і кришки утворена гідравлічна порожнина Форма її обумовлена геометрією проточної частини. При роботі насоса в гідравлічній порожнині відбувається турбулентний рух рідини, що перекачується. Корпус насоса постійно знаходиться під тиском. Враховуючи те, що прокладка має твердість нижчу ніж твердість металу корпуса і кришки, вона руйнується рідиною, що перекачується, і є самим уразливим місцем руйнування рознімного з'єднання. В процесі експлуатації насоса розмивання збільшується, як в глибину з'єднання, так і по його периметру. Це означає, що збільшується площа розмиву, на яку діє тиск, такий же за величиною і напрямком, як і тиск, що діє на корпус і кришку. Сумарне збільшення сил, що діють на корпус і кришку, спричиняє негативний ефект, пов'язаний з розущільненням поверхні розняття. Крім того, розмивання прокладки і основного металу, що відбувається, є додатковим осередком завихрення рідини в зоні рознімного з'єднання, при цьому, збільшуються гідравлічні втрати в про ю 00 00 о> 8850 точній частині насоса, які погіршують, тим самим, характеристики насоса При подальшій експлуатації насоса, може утворитись щілина, що призведе до течії і розгерметизації насоса При поновленні уражених поверхонь розняття застосовують наплави, з подальшою їх механічною обробкою. Зазначений метод ремонту - трудомісткий і може бути неефективним із-за жолоблення конструкції, визваного нагріванням. В насосах з горизонтальним розняттям можна застосувати прокладку з міді або м'якої сталі. Для цього необхідно забезпечити контактний тиск спряжених поверхонь розняття в 2,4...З рази і більше тиску, що ущільнює гідравлічну порожнину насоса, Як правило, в насосах поверхня розняття має відносно більшу площу і обтиснути металеву прокладку для забезпечення щільного з'єднання, складно, або навіть неможливо, в заданих габаритах спряжених поверхонь. Для усунення зазначених вище недоліків поставлена задача, створити насос з горизонтальним розняттям з більш надійним ущільненням поверхонь розняття. Для вирішення поставленої задачі запропонований насос з горизонтальним розняттям, який, так як і відомий, має корпус з кришкою, спряжені поверхні розняття, між якими розміщена прокладка, з'єднані кріпильними елементами, при цьому, всередині корпуса і кришки утворена гідравлічна порожнина, форма якої обумовлена геометрією проточної частини. На відміну від відомого, в запропонованому технічному рішенні принаймні одна із спряжених поверхонь розняття корпусу і/або кришки мають конічну форму, вершини яких знаходяться на одній вертикальній осі в гідравлічній порожнині і основою, виконаною по найбільш віддаленій від вершини точці поверхні розняття. Крім того, конічні поверхні виконані з різними кутами при вершині. Всі відрізняючі ознаки запропонованого насоса знаходяться в нерозривному зв'язку, необхідні і достатні для вирішення поставленої задачі, а саме: - принаймні одна із спряжених поверхонь розняття корпусу і/або кришки мають конічну форму. Таке рішення дозволяє надійно ущільнити найбільш уразливі місця руйнування спряжених поверхонь розняття, завдяки утворенню в них найбільших контактних напружень. Крім того, конічна поверхня, спряжуючись з другою поверхнею через прокладку, утворюють між собою повітряний клин. В міру розмивання з'єднання під дією сил, утворених кріпильними елементами, кут клина зменшується, але щільність розняття при цьому зберігається; - конічні поверхні мають вершини, які знаходяться на одній вертикальній осі в гідравлічній порожнині. Це дозволяє по периметру розняття сумістити всі точки, що належать спряженим поверхням корпусу і кришки. Таким чином забезпечується точність виготовлення і збирання, що обумовлює надійність ущільнення розняття; - конічні поверхні виконані з різними кутами при вершині. Це дозволяє утворити клин між конічними спряженими поверхнями розняття, що при зведе до такого ж результату, як і в раніше описаній ознаці. Таким чином, ознаки, що відрізняють заявлений насос, знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з одержаним результатом і дозволяють на високому технічному рівні здійснити розробку нової конструкції насоса. Запропонований насос з горизонтальним розняттям пояснюється кресленнями. На фіг.1 зображений загальний вигляд насоса. На фіг.2 розріз по А-А. На фіг.З зображене схематичне зображення горизонтального розняття. Насос з горизонтальним розняттям має корпус 1 і установлену на ньому кришку 2. Між спряженими поверхнями корпуса 1 і кришки 2 розміщена прокладка 3. Всередині корпуса 1 і кришки 2 є гідравлічна порожнина 4 в якій розміщений вал 5 з робочим колесом 6. По периметру гідравлічної порожнини 4 спряжені поверхні корпуса 1 і кришки 2, та прокладки 3 між ними, найбільше стиснені і утворюють клин, який розширюється до зовнішнього периметра цих поверхонь. Корпус і кришка мають вхідний і вихідний патрубки 7, 8. Спряжені поверхні розняття корпуса 1 і кришки 2 з'єднані кріпильними елементами 9, 10. Насос з горизонтальним розняттям працює так. Через вхідний патрубок 7 рідина надходить на робоче колесо б, яке обертається і далі спрямовується по гідравлічній порожнині 4 у вихідний патрубок 8. Спряжені поверхні по внутрішньому периметру гідравлічної порожнини розняття, через прокладку 3 притиснені одна до другої кріпильними елементами 9, 10, забезпечуючи необхідну щільність розняття. Розмивання спряжених поверхонь розняття і прокладки відбувається в місцях, розміщених ближче до центра гідравлічної порожнини. Ці місця більше навантажені із-за конічної форми спряжених поверхонь розняття, а прокладка максимально обтиснена. Тому, час до початку розмивання і процес розмивання, подовжуються. При розмиванні спряжених поверхонь розняття прокладка залишається обтисненою, крім того, її обтиснення по зовнішньому периметру розняття забезпечується конічними поверхнями, тобто, відбувається самоущільнення розняття насоса. Таким чином, застосування принаймні одної із спряжених поверхонь корпуса 1 або кришки 1, що мають форму конуса по периметру гідравлічної порожнини, дозволяє надійно ущільнити рознімне з'єднання насоса Також, по технічному рішенню, рознімне з'єднання може мати конічну форму і на корпусі і на кришці. У всіх вищезазначених випадках, застосування спряжених поверхонь розняття з конічною формою і прокладки 3, розміщеної між ними, дозволяє, завдяки пружним деформаціям з'єднання, постійно підтримувати обтиснення прокладки в рознімному з'єднані при його руйнуванні. Враховуючи те, що у заявленому насосі площа контакту спряжених поверхонь мала, відносно поверхні розняття, а утворений клин також сприяє обтисненню прокладки, сила притиснення спряжених поверхонь зростає і задовольняє умову ущільнення q > Зр де, q - контактний тиск в місці спряження, кг/см2. 8850 p - тиск в гідравлічній порожнині насоса, кг/см2. Дане технічне рішення дозволяє виконати поставлену задачу і виготовити насоси з горизонтальним розняттям на стандартному обладнанні без додаткових технологічних операцій. Джерела інформації: 1. Биргер И.А., Шорр Б.Ф. и Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М, Машиностроение, 1993, с.73, рис. 1а. 6 2. Биргер И.А, Шорр Б.Ф. и Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М, Машиностроение, 1993, с.73, рис.16. 3. Марцинковский В.А. и Ворона П.Н. Насосы атомных электростанций. М, Энергоагомиздат, с.57, рис.2.21, с.49, рис.2.13 - прототип. В ФІГ.1 А-А Фіг. 2 Комп'ютерна верстка А. Рябко Фіг. З Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601