Плунжерний насос

Плунжерний насос з горизонтальним рядним розміщенням плунжерів, що містить в собі модульні клапанні блоки, з'єднані всмоктувальним та нагнітальним колек торами, установленими між блоками і передньою стінкою корпуса, з монтажним вікном в його задній стінці, приводний І ексцентриковий вал з шатунами, сполученими шарнірно в кронштейнах з двохвостовиковими штовхачами плунжерів, механічно не зв'язаними з ними, який в і д р і з и я є т ь с я тим, що корпус виконано з розточками під центрувальні втулки опорних кронштейнів штовхачів в передній глухїй стінці І монтажним вікном в верхній СТІНЦІ, з шириною, обумовленою з одного боку вертикальною площиною, яка проходить по осі ексцентрикового вала, а з другої - передньою стінкою, ї довжиною, більшою, ніж відстань між зовнішніми сторонами крайніх шатунів, при цьому штовхай в зборі з опорним кронштейном може повертатися в монтажному вікні відносно шатуна до утворення їх поздовжніми осями прямого кута, а довжину шатуна І штовхача виконано однакового розміру. Корисна модель стосується насособудування, зокрема плунжерних насосів високого тиску з горизонтальним рядним розміщенням плунжерів, які застосовуються переважно для перекачування водомасляних емульсій в підземних умовах вугільних шахт, де тіснота гірничих виробок і забрудненість навколишнього середовища спричиняють специфічні вимоги до конструкції, яка б дозволила полегшити І прискорити роботи по розбираннюзбиранню окремих вузлів насоса без застосування підйомно-транспортних засобів І охороняла б при цьому від можливого забруднення вузли І деталі, які не мають бути розібраними. Цю задачу значною мірою можна вирішити створенням компактної конструкції насоса, яка дозволяє в той же час провадити поблочне розбирання-збирання основних вузлів, без необхідності в будь-якому випадку розбирати його на деталі, навіть у випадку заміни швидкоспрацьовуваних деталей. Відомий насос СНТ-32 з горизонтальним рядним розміщенням трьох плунжерів, який виготовлюється ВАТ "Новгородський машзавод" (с.м.т. Новгородське Донецької обл.), виконаний щодо ексцентриково-шатунного механізма за авт. св. № 233467, Позитивна конструктивна відміна полягає в тому, що клапанна коробка скла 349 ається Із окремих модульних блоків, єднаних між собою всмоктувальним І агнітальним колекторами, закріпленими а передній ЗНІМНІЙ кришці корпуса насоса о цієї передньої кришки з боку корпуса 5 эсога кріпляться кронштейни з опорами тя розміщення двохвостовикових штовачів плунжерів, тому що в цій конструкції тунжери механічно не зв'язані з ними. В ЇДНІЙ стінці корпуса також виконано мон- 10 «жне вікно. Аналізуючи конструкцію насосг* СНТ32, зчимо, що І вона має ряд недоліків, зрактерних для насосїв УН63, УН100, жрема, для заміни одного Із штовханів 15 тунжєра, опорних втулок штовхача в юнштейні, пальця шатуна або голок голчаого підшипника треба зняти скоби з усіх атунїв, відгвинтити численні болти, які (іплять передню знімну стінку, зібрану з 20 моктувальним та нагнітальним колекрами, до корпуса, І потім указану знімну інку разом з усіма модульними клапаніми блоками, кронштейнами здвохстовиаими штовхачами, з'єднаними з шату- 25 іми. стягти з призонних направляючих ЇЛЬЦІВ на корпусі, І шатуни з підшипними на ексцентриковому валу І увесь цей ок витягти із корпуса І вже потім виконути потрібне розбирання на якомусь 30 ремому кронштейні в зборі з опорним говхачем. Це трудомістка операція, яка магає до того ж підйомно-транспортнопристрою Крім цього, в результаті вібрації насоса 35 ;бувається розстопоріння кріплення, тому процесі експлуатації потрібен постійний нтроль за його станом І підтягування, обливо при роботі насоса на високих тисх. 40 Насос СНТ32 обрано прототипом рисноТ моделі як єдино відому з патентних науково-технічних матеріалів конструк• плунжерного насоса з рядним о зизонтальним розміщенням плунжерів, у 45 Я ексцентриково-шатунний механізм Із овхзчами плунжерів, що мають двохво)виков( опори, механічно не зв'язані з /нжерами 1 мають окремі модульні клапа, зв'язані між собою всмоктувальними та '50 "нітальн'іми колекторами. Задачею корисної моделі є створення >ох І більше плунжерних насосів високого :ку з горизонтальним рядним розміщенії плунжерів, механічно не зв'язаних зі 55 овхачами, з двохвостовиковими опорами ;центриково-шатунного механізме І з земими модульними клапанними блока, зв'язаними між собою всмоктувальними згнітальними колекторами, закріпленими на передній стінці корпуса, у якого можливе повне розбирання-збирання ексцентриково-шатунного привода окремого блока штовхача поршня в нероз'ємному корпусі без проведення демонтажних операцій на Інших шатунах І без необхідності застосування підйомно-транспортних пристроїв, що в стиснених умовах гірничих виробок спростить І знизить трудомісткість обслуговування при заміні окремих елементів приводної частини насоса. Однією З ОСНОВНИХ ВИМОГ ДО задачі по створенню корисної моделі плунжерного насоса є виконання його компактним щодо ширини, тому що цей розмір обумовлюється габаритом платформи шахтної вагонетки, яка є, як правило, рамою насоса. Оскільки насоси проектуються переважно на високий робочий тиск (32 МПа І більше), нероз'ємний корпус повинен мати мінімально необхідні для монтажно-демонтажних робіт вікна, які не зменшують його загальну жорсткість. В запропонованій корисній моделі плунжерного насоса поставлена задача вирішується за рахунок того, що нероз'ємний корпус виконано з глухою передньою стінкою І розточками а ній під центруючі втулки опорних кронштейнів штовханів І монтажним вікном у верхній стінці з шириною "А", обумовленою передньою стінкою корпуса 1 вертикальною площиною, яка проходить по осі ексцентрикового вала, 1 довжиною "Б", більшою за відстань між зовнішніми боками крайніх шатунів, обумовленою кількістю шатунів І Тх розміром щодо ширини, при цьому довжина шатуна "В" І штовхзча Т" має однаковий розмір, а шатун І штовхач в зборі з опорним кронштейном прокручуються в монтажному ВІКНІ відносно один одного до утворювання їх осями прямого кута. В корисній моделі, що пропонується, поставлена задача вирішується на відміну від прототипу у першу чергу завдяки тому, що передню стінку нероз'ємного корпуса виконано глухою разом з ним. Таке виконання конструкції насоса значно знижує трудомісткість виготовлення, тому що зникає необхідність в знімній СТІНЦІ з обробленими притичними поверхнями, чисельним П кріпленням 1 центруючими призонними штифтами. Однак глуха передня стінка в корпусі може бути виконана тільки за умови можливого блочного збирання-розбирання окремо кожного ексцентриково-шатунного привода плунжера усередині корпуса І одночасно при зберіганні компактності ширини насоса, обумовленоТшириною візка 6 шахтної" вагонетки, який є в основному н рамою. Ця умова може бути виконана, якщо довжина штовхана, конструктивно визначена як мінімальна, буде дорівнювати довжині 5 шатуна. У випадку, коли довжина шатуна буде більшою (в цьому випадку дещо знижується тангенціальна складова зусилля на опорні поверхні хвостовиків штовхача), для введен- 10 ня зібраного на шатуні вузла штовхачз з кронштейном необхідно передню стінку корпуса віддалити від осі шатуна на таку ж саму величину, на яку шатун довший за штовхача В цьому випадку ширина насоса 15 збільшується на цю подвоєну величину, що неприпустиме з умови розташування насоса на шахтній вагонетці. Крім цього, конструкція шатуна і зібраного на ньому штовхача в зборі на опорному кронштейні 20 повинна дозволяти прокручування в момент уведення указаного вузла через верхнє монтажне вікно в корпус відносно один одного до утворення їх поздовжніми осями прямого кута. 25 Виконання цієї вимоги дозволить також мати монтажне вікно мінімальної ширини в верхній стінці корпуса. Оскільки пропонований насос виконується для роботи на високих тисках (32 МПа І вище), то жорсткість 30 його корпуса не повинна додатково ослаблятися, тому що в ньому вже виконано технологічні монтажні вікна в задній стінці І з боку привода для монтажа ексцентрикового та приводного валів. 35 На фіг. 1 зображено плунжерний насос, загальний вид, вид зверху; на фіг. 2 переріз А-А на фіг. 1; на фіг. З - переріз А-А на фіг. 1, схема демонтажу кронштейна з опорним штовхачем. 40 Плунжерний насос складається Із нероз'ємного корпуса 1, модульних гідроблоків 2, двохвостовикових штовхачів 3. механічно не зв'язаних з плунжерами 4, приводного 5 та ексцентрикового вала б з шату- 45 нами 7. Між передньою стінкою корпуса 1 і модульними гідроблоками 2 установлено брусся, які є нагнітальним 8 та всмоктувальним 9 колекторами. Ці колектори 8 і' 9, прикріплені болтами до стінки корпуса 1, ут- 50 ворюють між ним І гідроблоками 2 дренажну порожнину 10, яка розділяє гідравлічну та механічну частини насоса. В стінці корпуса 1 з боку примикання модульних гідроблоків 2 виконано розточки 55 під установку центруючих отулок 11 І наскрізні отвори для проходу кріпильних шпильок 12, Модульний гідроблок 2 містить в собі всмоктувальний 13 та нагнітальний 14 кла пани І циліндричну розточку з рояміщеними в ній робочими ущільненнями 15. що утворюють вкупі з окремим плунжером 4 робочу камеру 16 Робоча камера 16 через всмоктувальний • 13 І нагнітальний 14 клапани сполучена відповідно каналами з всмоктувальним 9 та нагнітальним 8 колекторами, утворюючи загальну гідравлічну частину. Крім цього, Е кожному гідроблоці виконано наскрізні отвори для проходу кріпильних шпильок 12. ШтовхачЗмає два опорних хвостовика 17 І 18 І поперечну розточку в середній частині, в якій збирається голча- , стий підшипник 20. Штовхач 3 уводиться в кронштейн 19 і вкупі з ним вставляється між щоки шатуна 7 1 остаточно скріплюється пальцем 21, утворюючи ексцентриково-шатунний механізм. С Опору заднього хвостовика 17 штовхача виконано в кронштейні 19, опорою переднього хвостовика 18 штовхача служить центруюча в гулка 11, установлена в розточці передньої стінки І кронштейна 19, * яка забезпечує їх центрування при збиранні. Торець переднього хвостовика 18штов- ' хачз 3 контактує з торцем робочого плунжера 4, установленого в робочому ущільненні 15 гідроблока 2. Зворотно-по- '• ступальний рух передається штовхачу 3 ексцентриково-шатунним механізмом. В кронштейні 19 виконано нарізні отвори для загвинчування в них шпильок 12, а в центруючій втулці 11 - наскрізні отвори для . проходження шпильок 12, Збирання насоса здійснюється в такій ' послідовності. Через монтажне вікно в торцевій стінці корпуса 1 з боку приводу в розточки під ' опорні підшипники уводиться ексцентриковий вал 6 в зборі з опорними підшипниками і підшипниками шатунів. Вал 6 фіксується кришками в торцевих стінках корпуса 1. Потім в знімній торцевій кришці монтується приводний вал 5 І закріпленням цієї кришки на корпусі 1 закінчується монтаж валів насоса. Через монтажне вікно в верхній стінці корпуса 1 уводяться по черзі шатуни 7 І через монтажне вікно в задній . стінці корпуса 1 І за допомогою скоб І болтів закріплюються відповідно кожний на своєму опорному підшипникові. Потім КІНЦІ шатунів повертаються по черзі в монтажно- \ му ВІКНІ в верхній стінці корпуса уверх t на них збираються кронштейни 19 в зборі з штовханами 3. Зібраний на шатуні вузол кронштейна зі штовхачем прокручується відносно один одного до утворення Тх поздовжніми осями прямого кута (конструктив Л' 349 но до упору фланцем кронштейна бічних шок шагума) І спільно з шатуном 7 повпртяється на екгцевтриковому валу 6 у бік передньої пінки корпуса 1 з одночасним розворотом нузлп кронштейна 19 зі штовхачем 3 до уведення його переднього хвостовика 18 в розточку на передній стінці корпуса 1 і виведення осей шатуна і кронштейна водне горизонтальне положення. Потім з зовнішнього боку передньої стінки корпуса 1 в розточки уводяться центруючі втулки 11, на яких центруються кронштейни 19. Через наскрізні отвори у фланці центруючих втулок 11 І в передній стінці корпуса 1 в кронштейни 19 вгвинчуються шпильки 12, які закріплюють вищевказані деталі в єдиний блок на СТІНЦІ корпуса Потім на передній стінці корпуса 1 закріплюються болтами всмоктувальний 9 та нагнітальний 8 колектори. На кінці втулок шпильок 12, що виступають, надягаються модульні гідроблоки 2 в зборі І закріплюються гайками 22 І контргайками 23. Розбирання насоса відбувається у зворотному порядку. У випадку, коли виникає необхідність ремонту або заміни одного Із шатунів, штовхача 3 або зв'язаних з ними деталей (наприклад, голчастого підшипника, знімних опорних втулок І Ін.) розбирання проводиться в такому порядку. На модульному гідроблоку 2, до якого належить ексцентриково-шатунний механізм, що потребує ремонту, відгвинчуються контргайки 23 І гайки 22; гідроблок 2 знімається зі шпильок 12. Шпильки 12 вигвинчуються Із кронштейна 19, витягається Із розточки на передній стінці корпуса 1 центруюча втулка 11, визволяючи таким чином Із з'єднання на корпусі 1 вузол, зібраний Із штовхача З ! кронштейна 19 на штовхані 3. Спільним поворотом шатуна 7 І зібраного на ньому штовхача 3 з кронштейном 19 відносно один одного і відносно ексцентриситету вала ця зборка прокручується до виводу сполучного пальця 5 10 15 20 25 30 35 40 45 8 21 у монтажне вікно в верхній стінці корпуса 1. Через витягання пальця 21 Із сполучення шатуна 7 зі штовхачем 3 відбувається повне подетальне розбирання одного із ексцентриково-плунжерних механізмів. При цьому демонтажні роботи не зачіпають Інших вузлів І деталей. Насос працює у такий спосіб. При вмиканні приводу насоса обертання від приводного вала 5 через зубчасте з'єднання передається ексцентриковому валу б, який через шатунний механізм 7 обертальний рух перетворює у зворотно-поступальний рух штовхачів 3. У вихідному положенні плунжери 4 знаходяться в крайньому правому положенні (повністю засунуті в робочу камеру 16) і не взаємодіють зі штовханами 3. Під час подачі робочої рідини з підпором у всмоктувальний колектор 9 рідина через всмоктувальний клапан 13 надходить у робочу камеру 16 І переміщує плунжер 4 в крайнє ліве положення, притискуючи плунжер до штовхача З, І потім виконує з ним зворотно-поступальний рух. При нагнітальному ході плунжера 4 всмоктувальний клапан 13 закривається, а нагнітальний 14 відкривається І рідина Із робочої камери 16 витискується в нагнітальний колектор 81 далі до споживача. Конструкція корисної моделі плунжерного насоса, що пропонується, дозволяє створити компактний щодо ширини насос з нероз'ємним жорстким корпусом при незалежному блочному розбиранні-збиранні окремого ексцентриково-шатунного привода блока штовхача поршня без демонтажа інших кінематично не зв'язаних з ним вузлів І елементів і без необхідності застосування підиомно-транспортного засобу, при значному зниженні трудомісткості робіт як при виготовленні, так і при його експлуатації. Конструкція насоса підвищує ремонтопридатність за рахунок скорочення часу відновлення на 30-40%. 319 7 17 20-21 н л Фїт. З Упорядник Замовлення 4685 Техред М Келемеш Коректор О Кравцова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул Гагаріна, 101 349 Фіг. Г