Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Гвинтовий насос, що містить корпус, вал з опорним вузлом п'яти, що встановлений у корпусі, вхідний і вихідний перевідники, що укріплені відповідно на вхідному і на вихідному кінцях корпусу, n ступенів насоса, роздільні кільця, які встановлені між ступенями насоса і відокремлюють ступені насоса один від одного, вихідний ступінь насоса - від опорної п'яти і вхідний ступінь насоса - від вхідного перевідника, кожний ступінь насоса містить корпус ступеня, у якому виконані центральний отвір по осі корпусу ступеня і периферійні отвори, як мінімум один, таким чином, що кожен периферійний отвір перетинається з центральним отвором і утворює дві лінії перетинання, центральний гвинт, що розташований у центральному отворі корпусу ступеня, має по осі отвір для вала і укріплений на ньому, периферійні гвинти, число яких дорівнює числу периферійних отворів корпусу ступеня, кожний з периферійних гвинтів розміщений у відповідному периферійному отворі і знаходиться в зубчатому зачепленні з центральним гвинтом, вхідні і вихідні отвори для протікання рідини, що виконані в корпусі ступеня таким чином, що одна з твірних кожного отвору збігається з відповідною лінією перетинання центрального і периферійного отворів, при цьому вхідні і вихідні отвори розташовані відповідно з вхідної і вихідної для рідини сторони корпусу ступеня, кожний вхідний і вихідний отвір збігається з тією лінією перетинання центрального і відповідного периферійного отворів, яка зміщена відносно площини, що проходить через осі центрального і периферійного отворів, відповідно по напрямку і проти напрямку обертання вала, глухі отвори, перші гумові кільця, установлені між корпусом кожного ступеня і корпусом насоса, другі гумові кільця, установлені між центральним гвинтом кожного ступеня і валом, який відрізняється тим, що в кожний ступінь насоса уведено циліндричні осі периферійних гвинтів, фігурні шайби, число яких дорівнює подвоєному числу периферійних отворів, вхідна і вихідна прокладки, що мають виступ, вхідна і вихідна щоки, у кожному периферійному гвинті виконаний циліндричний отвір по осі обертання, у якому розташована його циліндрична вісь, кінці якої мають нециліндричну форму в перерізі, а в центральний і периферійний отвори корпусу ступеня з двох сторін установлені фігурні шайби, кожна з яких перекриває всю торцеву поверхню периферійного гвинта і частину торцевої поверхні центрального гвинта, що примикає до цього периферійного гвинта, таким чином, що усі фігурні шайби з вхідної і вихідної сторін корпусу ступеня перекривають усю торцеву поверхню периферійних і центральних гвинтів із зазорами між фігурними шайбами над (під) центральним гвинтом, крім цього, у кожній фігурній шайбі по осі обертання периферійного гвинта виконаний отвір для нециліндричного кінця його осі і отвір, що збігається з вхідним або вихідним отвором для протікання рідини в корпусі ступеня над (під) фігурними шайбами, а в зазорі між поверхнею фігурних шайб, оберненої до вала, і валом розміщені виступи вхідної і вихідної прокладок, що установлені відповідно з вхідної і вихідної сторін корпусу ступеня в отвори для периферійних і центрального гвинтів, і в кожній з яких виконані центральний отвір для вала і отвори для протікання рідини, що збігаються відповідно з вхідними і вихідними отворами для протікання рідини ступеня, при цьому, кожна прокладка перекриває всю поверхню фігурних шайб на відповідній торцевій стороні корпусу ступеня, а виступи прокладок перекривають зазори між фігурними шайбами з боку вала, на вхідному і вихідному торцях корпусу ступеня жорстко укріплені за допомогою болтів, встановлених у глухі різьбові отвори в них, вхідна і вихідна щоки, у кожній з яких виконані центральний отвір для вала й отвори для протікання рідини, що збігаються відповідно з вхідними або вихідними отворами для протікання рідини в корпусі ступеня, фігурних шайбах і прокладках.

2. Гвинтовий насос за п. 1, який відрізняється тим, що вал насоса і отвори під вал центрального гвинта виконані багатогранними.

3. Гвинтовий насос за п. 1, який відрізняється тим, що гвинти і фігурні шайби кожного ступеня шліфуються в один розмір.

4. Гвинтовий насос за п. 1, який відрізняється тим, що величина кута нахилу зубів гвинтів вибрана в межах від 0° до 30°.

5. Гвинтовий насос за п. 1, який відрізняється тим, що відстань між дугами центрального і периферійного отворів, які знаходяться між їхніми лініями перетинань, у площині, що проходить через осі цих отворів, дорівнює висоті зуба гвинтів.

Текст

1. Гвинтовий насос, що містить корпус, вал з опорним вузлом п'яти, що встановлений у корпусі, вхідний і вихідний перевідники, що укріплені відповідно на вхідному і на ви хідному кінцях корпусу, n ступенів насоса, роздільні кільця, які встановлені між ступенями насоса і відокремлюють ступені насоса один від одного, вихідний ступінь насоса від опорної п'яти і вхідний ступінь насоса - від вхідного перевідника, кожний ступінь насоса містить корпус ступеня, у якому виконані центральний отвір по осі корпусу ступеня і периферійні отвори, як мінімум один, таким чином, що кожен периферійний отвір перетинається з центральним отвором і утворює дві лінії перетинання, центральний гвинт, що розташований у центральному отворі корпусу ступеня, має по осі отвір для вала і укріплений на ньому, периферійні гвинти, число яких дорівнює числу периферійних отворів корпусу ступеня, кожний з периферійних гвинтів розміщений у відповідному периферійному отворі і знаходиться в зубчатому зачепленні з центральним гвинтом, вхідні і вихідні отвори для протікання рідини, що виконані в корпусі ступеня таким чином, що одна з твірних кожного отвору збігається з відповідною лінією перетинання центрального і периферійного отворів, при цьому вхідні і вихідні отвори розташовані відповідно з вхідної і ви хідної для рідини сторони корпусу ступеня, кожний вхідний і вихідний отвір збігається з тією лінією перетинання центрального і відповідного периферійного отворів, яка зміщена відносно площини, що проходить через осі центрального і периферійного отворів, відповідно по напрямку і проти напрямку обертання вала, глухі отвори, перші гумові кільця, установлені між корпусом кожного ступеня і корпусом насоса, другі гумові кільця, установлені між центральним гвинтом кожного ступеня і валом, який відрізняється 2 (19) 1 3 35445 4 3. Гвинтовий насос за п. 1, який відрізняється тим, що гвинти і фігурні шайби кожного ступеня шліфуються в один розмір. 4. Гвинтовий насос за п. 1, який відрізняється тим, що величина кута нахилу зубів гвинтів вибрана в межах від 0° до 30°. 5. Гвинтовий насос за п. 1, який відрізняється тим, що відстань між дугами центрального і периферійного отворів, які знаходяться між їхніми лініями перетинань, у площині, що проходить через осі цих отворів, дорівнює висоті зуба гвинтів. Корисна модель відноситься до насосів і призначений для перекачування будь-яких рідин і вологого газу в різних галузях народного господарства і може бути використаний, зокрема, у нафтовидобувній промисловості для відкачки рідини зі свердловин. Відомий гвинтовий насос [Т.М.Ба шта. Машинобудівна гідравліка. Ма шинобудування, М., 1971, с.241-243], що містить корпус, вал, центральний і мінімум один периферійний гвинти, що розміщені в отворах корпусу, у якому також виконані вхідні і вихідні отвори для рідини, центральний гвинт з'єднаний з валом і є ведучім, а периферійні гвинти, що розміщені в бічних отворах корпусу, взаємодіють з центральним, причому профіль нарізки гвинтів циклоїдальний, який забезпечує виконання виступами нарізки функції поршнів при обертанні гвинтів і поступальне переміщення рідини на величину одного кроку за оборот центрального гвинта. Даний гвинтовий насос так само, як і гвинтовий насос, що заявляється, містить корпус, вал, центральний і мінімум один периферійний гвинти, що розміщені в отворах корпусу, у якому також виконані вхідні і вихідні отвори для рідини, центральний гвинт з'єднаний з валом і є ведучім, а периферійні гвинти, що розміщені в бічних отворах корпусу, взаємодіють з центральним. Однак, відсутність ступіней у насосі веде до того, що для одержання потрібного для практики тиску, наприклад, 150-200 атмосфери, нарізка гвинтів повинна мати 6-8 щільно взаємодіючих циклів, що є складної технічною задачею. Відомий гвинтовий насос [Деклараційний патент України №64205 А, кл. F 04В 47/00, Бюл. №2, 16.02.2004], що містить корпус, вал з опорним вузлом п'яти, що встановлений у корпусі, вхідний і вихідної перевідники, що укріплені відповідно на вхідному і на вихідних кінцях корпусу, n ступенів насоса, роздільні втулки, що встановлені в корпусі насоса і відокремлюють ступеня насоса друг від друга, вихідн у ступінь насоса від опорної п'яти, а вхідний ступінь від вхідного перевідника, кожний ступінь насоса містить корпус ступеня, центральний і як мінімум один периферійний косозуби гвинти, установлені відповідно в центральний і бічний отвір корпусу ступеня, профіль нарізки гвинтів циклоїдальний, евольвентний або синусоїдальний, центральні гвинти всіх ступенів з'єднані з валом, стиснуті між собою і кожний з них знаходиться в зубчатому зачепленні з периферійними гвинтами своєї ступеня, висота кожного з периферійних гвинтів не менше кроку зубчатого зачеплення, діленого на тангенс кута нахилу зубів зачеплення, а висота гвинтової нарізки центральних гвинтів більше висоти периферійних гвинтів, ця різниця розміще на в циліндричних отворах роздільних втулок, діаметр яких дорівнює діаметрові центральних отворів відповідних корпусів ступенів, торцеві поверхні кожного з центральних гвинтів з боку виходу закриті клапанами, розміщеними також у циліндричних отворах роздільних втулок, клапани за допомогою штифтів з рухомою в осьовому напрямку посадкою з'єднані з роздільними втулками, вихідні отвори для рідини виконані з осями, що паралельні осі вала, їхній діаметр, не перевищує шага гвинтів, а їхній початок зміщено в напрямку обертання по лінії з'єднання точок перетинання центральних і периферійних отворів на відстань від площі осей центральних і периферійних гвинтів не менше половини кроку зубчато го зачеплення. Даний гвинтовий насос так само, як і гвинтовий насос, що заявляється, містить корпус, вал з опорним вузлом п'яти, що встановлений у корпусі, вхідний і ви хідної перевідники, що укріплені відповідно на вхідному і на ви хідних кінцях корпусу, n ступенів насоса, роздільні кільця (роздільні втулки), кожний ступінь насоса містить корпус ступеня, у якому виконані центральний отвір по осі корпусу і периферійний отвір, як мінімум один, центральний гвинт, розташований у центральному отворі корпусу ступеня й укріплений на валі, периферійні гвинти, кожний з яких розміщений у відповідному периферійному отворі і знаходиться в зубчатому зачепленні з центральним гвинтом, вхідні і вихідні отвори для протікання рідини, що виконані в корпусі ступеня і розташовані відповідно з вхідної і вихідної для рідини сторони корпусу ступеня, глухі отвори, перші гумові кільця, установлені між корпусом кожного ступеня і корпусом насоса, другі гумові кільця, установлені між центральним гвинтом кожного ступеня і валом. Однак, відсутність у ступенях насоса циліндричних осей периферійних гвинтів з нециліндричними кінцями, фігурних шайб, вхідної і ви хідної прокладок, що мають виступ, вхідної і вихідної щік, розміщення осей периферійних гвинтів у їхніх осьових отворах, установки у центральний і периферійні отвори корпусу ступеня з двох сторін фігурних шайб з отворами для кінця осі периферійного гвинта і отворами для протікання рідини, таким чином, що всі фігурні шайби з кожного сторони корпусу перекривають всю торцеву поверхню периферійних і центрального гвинтів з зазорами між фігурними шайбами над (під) центральним гвинтом, розміщення вхідної і вихідної прокладок в отворах центрального і периферійного гвинтів на фігурних шайбах і виконання в них отворів для протікання рідини, розташування щік на торцях корпусу ступеня, виконання в кожній із щік отворів для проходу рідини й отворів для болтів, за допомогою яких щоки жорстко прикріплюються до відповідного торця корпусу 5 35445 ступеня, не допускає використання периферійних гвинтів з осями, що різко зменшує ресурс гвинтового насоса через те, що під дією сил у косозубому зачепленні периферійні гвинти без осей «вигризають» ніші в периферійних отворах корпусу ступіні, при цьому порушуються міжцентрові відстані і насос втрачає працездатність. Найбільш близьким по технічній сутності є гвинтовий насос [Патент Російської Федерації на корисну модель №40082, кл. F 04В 47/00, Бюл. №24, 27.08.2004], що містить корпус, у якому установлений вал з опорним вузлом п'яти, і ступеня насоса, кожний з яких містить щільно притиснуті друг до друга корпус ступеня і роздільну втулку, центральний гвинт з отвором по осі, укріплений на валі, і, щонайменше, один периферійний гвинт, що знаходяться в зубчатому зачепленні і установлені відповідно в центральному і периферійному отворах у корпусі ступеня, вхідні і вихідні отвори ступеня, що виконані в корпусі ступеня й у роздільній втулці відповідно по числу периферійних гвинтів, при цьому вхідний і вихідної отвори ступеня розташовані так, що їхні твірні паралельні осі вала, лежать у площині, що проходить через прямі перетинання центрального і периферійного отвору по різні сторони від умовної площини, що проходить через подовжні осі центрального і периферійного отворів, причому вхідний отвір ступеня зміщений від згаданої площини по напрямку обертання вала і його твірна збігається з прямої перетинання центрального і периферійного отворів, при цьому на поверхні роздільної втулки, оберненої до наступної ступеня, соосно центральному отворові виконана кільцева виїмка, сполучена з вихідними отворами тієї ж ступеня і з вхідними отворами наступної ступеня, центральний і периферійний гвинти кожного ступеня притиснуті до роздільної втулки тієї ж ступеня, кожен з вихідних отворів має діаметр не більш кроку зубчатого зачеплення і його твірна розташована від площини, що проходить через осі центрального і периферійного отворів, на відстані не менш кроку зубчатого зачеплення і не більш радіуса периферійного отвору, довжина гвинтів не менш кроку зубчатого зачеплення, діленого на тангенс кута нахилу зубів, при цьому центральний гвинт притиснутий до роздільної втулки за допомогою притискача центрального гвинта, що встановлений у кільцевій виїмці роздільної втулки попередньої ступеня з можливістю осьового переміщення і зафіксований від повороту, крім того, периферійний гвинт притиснутий до роздільної втулки тієї ж ступеня за допомогою притискача периферійного гвинта, а кожний ступінь має проточки для ущільнювальних кілець, що охороняють від протікання рідини, що перекачується, з виходу на вхід по зазору між валом і центральним гвинтом і по зазору між корпусом ступеня і корпусом насоса, крім того, у роздільній втулці попередньої ступеня виконані рівновіддалені друг від друга перші і другі глухі отвори для пружин і штифтів притиску центрального гвинта наступної ступеня відповідно. Даний гвинтовий насос так само, як і гвинтовий насос, що заявляється, містить корпус, вал з опорним вузлом п'яти, що встановлений у корпусі, 6 вхідний і ви хідної перевідники, що укріплені відповідно на вхідному і на ви хідних кінцях корпусу, n ступенів насоса, роздільні кільця (роздільні втулки), кожний ступінь насоса містить корпус ступеня, у якому виконані центральний отвір по осі корпусу ступеня і периферійні отвори, як мінімум один, таким чином, що кожен периферійний отвір перетинається з центральним отвором і утворює дві лінії перетинання, центральний гвинт з отвором для вала, розташований у центральному отворі корпусу ступеня й укріплений на валі, периферійні гвинти, кожний з яких розміщений у відповідному периферійному отворі і знаходиться в зубчатому зачепленні з центральним гвинтом, вхідні і вихідні отвори для протікання рідини, що виконані в корпусі ступеня і розташовані відповідно з вхідної і вихідної для рідини сторони корпусу ступеня, кожен вхідний і вихідної отвір збігається з тією лінією перетинання центрального і відповідного периферійного отворів, що зміщена щодо площини, що проходить через осі центрального і периферійного отворів, відповідно по напрямку і проти напрямку обертання вала, глухі отвори, перші гумові кільця, установлені між корпусом кожного ступеня і корпусом насоса, другі гумові кільця, установлені між центральним гвинтом кожного ступеня і валом. Однак, відсутність у ступенях насоса осей периферійних гвинтів, фігурних шайб, число яких дорівнює подвоєному числу периферійних отворів корпусу ступеня, вхідної і ви хідної прокладок, що мають виступ, вхідної і вихідної щік, виконання в кожному периферійному гвинті циліндричного отвору по осі обертання, у якому розташована циліндрична ось, кінці якої мають нециліндричну форму в перетині, установки в центральний і периферійні отвори корпусу ступеня з двох сторін фігурних шайб з отворами для нециліндричного кінця осі гвинта й отворами для протікання рідини, таким чином, що усі фігурні шайби з кожного сторони корпусу ступеня перекривають усю торцеву поверхню периферійних і центральних гвинтів із зазорами між фігурними шайбами над (під) центральним гвинтом, розміщення з вхідної і ви хідної сторін корпусу ступеня в отворах для периферійних і центральних гвинтів на фігурних шайбах вхідної і ви хідної прокладок з виступом і з отворами для протікання рідини таким чином, що кожний з них перекриває всю площу фігурних шайб на відповідної торцевої стороні корпусу ступеня, а виступ перекриває зазор між фігурними шайбами зі сторони вала, жорсткого кріплення до вхідного і вихідного торців корпусу ступеня за допомогою болтів, встановлюваних у глухі різьбові отвори в них, вхідної і вихідної щік, у кожній з яких виконані центральний отвір для вала, отвори для болтів і отвори для протікання рідини, не допускає використання периферійних гвинтів з осями, що різко зменшує ресурс гвинтового насоса через те, що під дією сил у косозубому зачепленні периферійні гвинти безосей «вигризають» ніші в периферійних отворах корпусу ступеня, при цьому порушуються міжцентрові відстані і насос утрачає працездатність й, крім того, допускає можливість перетікання рідини з боку високого тиску (вихідна 7 35445 сторона ступеня) на бік низького тиску (вхідна сторона ступеня), що зніжує ви хідної тиск насосу. Завданням корисної моделі є удосконалення гвинтового насоса шляхом введення в ступінь насоса нових конструктивних рішень, що дозволяє збільшити його ресурс и не допустить зниження його вихідного тиску. Поставлене завдання вирішується тим, що в гвинтовий насос, що містить корпус, вал з опорним вузлом п'яти, що встановлений у корпусі, вхідний і вихідної перевідники, що укріплені відповідно на вхідному і на вихідному кінцях корпусу, n ступенів насоса, роздільні кільця, які встановлені між ступенями насоса і відокремлюють ступеня насоса один від одного, вихідної ступінь - насоса від опорної п'я ти і вхідний ступінь насоса - від вхідного перевідника, кожний ступінь насоса містить корпус ступеня, у якому виконані центральний отвір по осі корпусу ступеня і периферійні отвори, як мінімум один, таким чином, що кожен периферійний отвір перетинається з центральним отвором і утворює дві лінії перетинання, центральний гвинт, що розташований у центральному отворі корпусу ступеня, має по осі отвір для вала й укріплений на ньому, периферійні гвинти, число яких дорівнює числу периферійних отворів корпусу ступеня, кожний з периферійних гвинтів розміщений у відповідному периферійному отворі і знаходиться в зубчатому зачепленні з центральним гвинтом, вхідні і вихідні отвори для протікання рідини, що виконані в корпусі ступеня таким чином, що одна з твірних кожного отвору збігається з відповідною лінією перетинання центрального і периферійного отворів, при цьому вхідні і вихідні отвори розташовані відповідно з вхідної і ви хідної для рідини сторони корпусу ступеня, кожний вхідний і вихідної отвір збігається з тією лінією перетинання центрального і відповідного периферійного отворів, яка зміщена відносно площини, що проходить через осі центрального і периферійного отворів, відповідно по напрямку і проти напрямку обертання вала, глухі отвори, перші гумові кільця, установлені між корпусом кожного ступеня і корпусом насоса, другі гумові кільця, установлені між центральним гвинтом кожного ступеня і валом, ЗГІДНО КОРИСНОЇ МОДЕЛІ в кожний ступінь насоса уведено циліндричні осі периферійних гвинтів, фігурні шайби, число яких дорівнює подвоєному числу периферійних отворів, вхідна і ви хідна прокладки, що мають виступ, вхідна і вихідна щоки, у кожнім периферійному гвинті виконаний циліндричний отвір по осі обертання, у якому розташована його циліндрична вісь, кінці якої мають нециліндричну форму в перетині, а в центральний і периферійний отвори корпусу ступеня з двох сторін установлені фігурні шайби, кожний з яких перекриває всю торцеву поверхню периферійного гвинта і частину торцевої поверхні центрального гвинта, що примикає до цього периферійного гвинта, таким чином, що усі фігурні шайби з вхідної і вихідної сторін корпусу ступеня перекривають усю торцеву поверхню периферійних і центральних гвинтів із зазорами між фігурними шайбами над (під) центральним гвинтом, крім цього, у кожній фігурній шайбі по осі обертання периферійного гвинта виконаний отвір для 8 нециліндричного кінця його осі і отвір, що збігається з вхідним або вихідним отвором для протікання рідини в корпусі ступеня над (під) фігурними шайбами, а в зазорі між поверхнею фігурних шайб, оберненої до вала, і валом розміщені виступи вхідної і вихідної прокладок, що установлені відповідно з вхідної і вихідної сторін корпусу ступеня в отвори для периферійних і центрального гвинтів, і в кожній з яких виконані центральний отвір для вала і отвори для протікання рідини, що збігаються відповідно з вхідними і вихідними отворами для протікання рідини ступеня, при цьому, кожний прокладка перекриває всю поверхню фігурних шайб на відповідної торцевої стороні корпусу ступеня, а виступи прокладок перекривають зазори між фігурними шайбами з боку вала, на вхідному і ви хідному торцях корпусу ступеня жорстко укріплені за допомогою болтів, встановлених у глухі різьбові отвори в них, вхідна і вихідна щоки, у кожній з яких виконані центральний отвір для вала й отвори для протікання рідини, що збігаються відповідно з вхідними або вихідними отворами для протікання рідини в корпусі ступеня, фігурних шайбах і прокладках, а також вал насоса й отворипід вал центрального гвинта виконані багатогранними, гвинти і фігурні шайби кожного ступеня шліфуються в один розмір, величина кута нахилу зубів гвинтів вибрана в межах від 0° до 30°, відстань між дугами центрального і периферійного отворів, які знаходяться між їхніми лініями перетинань, у площині, що проходить через осі цих отворів, дорівнює висоті зуба гвинтів. Введення в ступінь насоса циліндричних осей периферійних гвинтів, що мають нециліндричні кінці, кожний з яких встановлена в отвір по осі периферійного гвинта, фігурних шайб, що розміщені в отворах для периферійних гвинтів і частково в отворах для центрального гвинта з вхідний і з вихідної сторін гвинтів і в кожній з яких виконаний отвір, що відповідає за формою кінцеві циліндричної осі периферійного гвинта, і установка в ці отвори кінців осей периферійних гвинтів вказаним способом і з вказаними зв'язками дозволяє перенести дію сил у косозубому зачепленні на циліндричну ось периферійного гвинта і далі через фігурну шайбу на корпус ступеня і виключити «вигризання» периферійними гвинтами ніш у корпусі ступеня насоса. Введення в ступінь насоса вхідної і вихідної прокладок, що мають виступ, вхідної і вихідної щік, виконання в них і у фігурних шайбах отворів для протікання рідини, що перекачується, і установки вхідної і вихідної прокладок у центральне і периферійні отвори на фігурні шайби, а вхідної і ви хідної щік на торці ступеня корпусу дозволяє сформувати канал перекачування рідини і виключити можливість протікання рідини з боку високого тиску на сторону низького тиску. Усе вищевказане дозволяє збільшити ресурс гвинтового насоса і не допустити зниження його вихідного тиску. На кресленнях наведені: Фіг.1 - поздовжній розріз гвинтового насоса; Фіг.2 - поперечний розріз гвинтового насоса по А-А - вид на вхідний сторону ступеня насоса, на 9 35445 якій правий периферійний отвір закритий вхідною щокою, у нижній периферійний отвір уставлена прокладка, у лівий уставлена фігурна шайба, а у верхньому видні периферійний гвинт, що знаходиться в зачепленні з центральним гвинтом, і циліндрична ось периферійного гвинта з кінцем, що має дві лиски; Фіг.3 - поперечний розріз гвинтового насоса по Б-Б - вид на вихідну сторону ступеня насоса, на якій правий периферійний отвір закритий вихідною щокою, нижній - прокладкою, лівий - фігурною шайбою, а у вер хньому розміщений периферійний гвинт із циліндричною осью; Фіг.4 - аксонометричне зображення деталей ступеня насоса в порядку їхнього монтажу в корпус ступеня насоса. Гвинтовий насос - Фіг.1 містить корпус 1, вал 2 з опорним вузлом п'яти 3, укріпленим у корпусі 1, при цьому вал 2 виконаний багатогранним, вихідної переводник 4, установлений з вихідної сторони на корпус насоса 1, наприклад, за допомогою різьблення, вхідний переводник 5, установлений із вхідної сторони на корпус насоса 1, наприклад, також за допомогою різьблення, n ступенів 6 насоса (n = 1, 2,.., N, де N - максимальний номер ступеня насоса), що розміщені на валі 2 і укріплені в корпусі 1, роздільні кільця 7, що встановлені між ступенями 6 насоса, вихідне з яких розділяє опорний вузол п'я ти 3 і вихідну ступінь 6 насоса, вхідне роздільне кільце 7 розділяє вхідний ступінь 6 насоса і вихідної переводник 5, а інші роздільні кільця 7 розділяють між собою сусідні ступеня насоса 6. Ступінь 6 насоса - Фіг.2, 3 i 4 містить корпус 8 ступеня 6 насоса, у якому виконаний центральний отвір 9 по осі корпусу 8 ступеня 6 насоса, центральний гвинт 10, що розташований у центральному отворі 9 і має по осі отвір 11, у якому укріплений вал 2, периферійні отвори 12, наприклад чотири отвори, що виконані в корпусі 8 ступеня 6, у кожнім з яких розміщений периферійний гвинт 13, що має по осі отвір 14, циліндричні осі 15 периферійних гвинтів 13, кожний з яких розташована в осьовому отворі 14 відповідного периферійного гвинта 13, кінці 16 осей 15 периферійних гвинтів 13 виконані нециліндричними, наприклад, з двома лисками, вхідні отвори 17 ступеня 6 для проходу рідини, виконані з вхідної сторони корпусу 8 ступеня 6 по одній лінії перетинання центрального 9 і кожного з периферійних 12 отворів на половину висоти ступеня 6, вихідні отвори 18 ступеня 6 для проходу рідини, виконані з вихідної сторони корпусу 8 ступеня 6 по іншій лінії перетинання центрального 9 і кожного з периферійних 12 отворів також на половину висоти ступеня 6, глухі отвори 19, виконані в корпусі 8 ступеня 6 і призначені для установки в них болтів 20, фігурні шайби 21, кожний з яких розміщена у відповідному периферійному отворі 12 і частково в центральному отворі 9 на відповідному периферійному гвинті 13 з його вхідної і вихідної сторін, у кожній з фігурних шайб 21 виконаний отвір 22, призначений для установки в нього кінця 16 осі 15 периферійного гвинта 13 і який має відповідну форму, і отвір 23, виконаний в місці, розташованім відповідно під вхідними 17 або над ви 10 хідними 18 отворами для проходу рідини в корпусі 8 ступеня 6, вхідний 24 і вихідну 25 прокладки, що розміщені в периферійних 12 і в центральному 9 отворах корпусу 8 ступеня 6, прокладки 24 і 25 мають однакову форму і кожний з них має виступ 26, у кожній із прокладок 24 і 25 виконані отвори 27 у місцях, розташованих відповідно під або над отворами 23 для проходу рідини у фігурних шайбах 21, вхідний 28 і вихідну 29 щоки, що розміщені на відповідних торцях корпусу 8 ступеня 6, отвори ЗО, виконані в щоках 28 і 29, за допомогою яких щоки 28 і 29 жорстко прикріплюються до вхідного і вихідного відповідно торця корпусу ступеня 6 болтами 20, встановленими в глухі отвори 19, у кожній із щік 28 і 29 виконані отвори 31 у місцях, розташованих відповідно під або над отворами 27 для проходу рідини в прокладках 24 і 25, гумові кільця 32, установлені між корпусом 8 кожного ступеня 6 і корпусом 1 насоса, гумові кільця 33, установлені між центральним гвинтом 10 кожного ступеня 6 і валом 2. Центральний гвинт 10 кожного ступеня 6 насоса є ведучим. Центральний гвинт 10 і периферійні 13 гвинти виконані косозубими. Профіль нарізки центральних 10 і периферійних 13 гвинтів може бути циклоїдальним, евольвентним або синусоїдальним. Кожний з прокладок 24 і 25 перекриває всю площу фігурних шайб 21, стики між ними і периферійні отвори 12 з торця, а виступ 26 перекриває зазор між фігурними шайбами 21 з боку вала 2, тому що його висота не менш товщини фігурної шайби 21. Щоки 28 і 29 стискають всі елементи ступеня 6 у її корпусі 8, створюючи початкове притиснення фігурних шайб 21 до торців центрального 10 і периферійних 13 гвинтів, що при роботі насоса підсилюється за рахунок градієнта тиску, створюваного кожною ступеню 6. Гумові кільця 32 призначені для запобігання протікання рідини, що перекачується, між корпусом 1 насоса і корпусом 8 ступеня 6, а гумові кільця 33 призначені для запобігання протікання рідини, що перекачується, між центральним гвинтом 10 ступеня 6 і валом 2 насоси зі сторони високого тиску на сторону низького тиску в ступеня 6. Кожен вхідний отвір 17 для проходу рідини і відповідні йому отвір 23 у фігурній шайбі 21, отвір 27 у вхідній прокладці 24 і отвір 31 у щоці 28 утворюють разом з виїмкою периферійного гвинта 13 або виїмкою центрального гвинта 10, що знаходиться у отвору 17, камеру усмоктування, а кожен вихідної отвір 18 для проходу рідини і відповідні йому отвір 23 у фігурній шайбі 21, отвір 27 у вихідній прокладці 25 і отвір 31 у щоці 29 утворюють разом з виїмкою периферійного гвинта 13 або виїмкою центрального гвинта 10, що знаходиться у отвору 18, камеру нагнітання. Таким чином, кожний ступінь 6 насоса являє собою автономний насос, який розміщений на валі 2 і має свої камери усмоктування і нагнітання. Сума градієнтів тиску кожного ступеня являє собою вихідної тиск - напір, створюваний насосом. Число ступенів 6 насоса визначається необхідною величиною вихідного тиску насоса і вели 11 35445 чиною вихідного тиску, створюваною одною ступеню 6 насоса. Вхідний 5 і вихідної 4 перевідники стискають разом ступеня 6 насоса і роздільні кільця 7 у корпусі насоса 1 у єдине ціле - гвинтовий насос із заданим вихідним тиском. Гвинтовий насос працює в такий спосіб. Гвинтовий насос укріплюють, наприклад, за допомогою різьблення, на кінці колони насоснокомпресорних труб свердловини, яку опускають в свердловину. Після цього до вала 2 насоса підключають проміжний вал (на кресленні не показаний), що передає обертання від наземного привода (на кресленні не показаний) на вал 2 насосу. Колону насосно-компресорних труб оп ускають разом з насосом у свердловину таким чином, щоб насос опинився на проектній глибині в рідині, наприклад нафті. При цьому, рідина надходить через отвори 31 у щоці 28, отвори 27 у прокладці 24, отвори 23 у фігурних шайбах 21 і вхідні отвори 17 і заповнює виїмки між зубів центрального 10 і периферійних 13 гвинтів ступеня 6 насоса, а далі через вихідні отвори 18 отвори 23 у фігурних шайбах 21, отвору 27 у прокладці 25 і отвору 31 у щоці 12 29 заповнює простір між ступенями 6 насоса. У такий спосіб рідиною заповнюється весь насос. Після включення привода його обертання передається на вал 2 насоси. При обертанні вала 2 обертаються і центральні гвинти 10 усіх ступній насоса 6 і всі периферійні гвинти 13 ступній 6, що знаходяться в зачепленні з центральними гвинтами 10. Рідина, яку відкачують і що знаходиться в камері усмоктування - у виїмках центрального 10 або виїмках периферійних гвинтів 13 ступеня 6 насоса при обертанні цих гвинтів провертається разом з ними до місця зачеплення цієї виїмки з контактуючим з нею зубом, у цей момент виїмка з боку усмоктування закривається, а відкривається з боку нагнітання і рідина витісняється контактуючим з нею зубом гвинта через отвори 23 у фі гурних шайбах 21, 27 у прокладці 25, 31 у щоці 29 і вихідної отвір 18 у простір між сусідніми ступенями 6 і далі надходить у вхідний отвір 17 наступної ступеня 6, що працює аналогічно. З останньої ступеня 6 рідина витісняється в простір над вихідною ступеню 6 насоса і надходить у насосно-компресорну трубу, а по ній витісняється на поверхню. 13 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 35445 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Screw pump

Автори англійською

Liubyvyi Oleksii Semenovych, Hondel Vasyl Opanasovych, Khirnyi Volodymyr Vasyliovych, Savenkov Oleksandr Viktorovych

Назва патенту російською

Винтовой насос

Автори російською

Любивий Алексей Семенович, Гондель Василий Афанасьевич, Хирный Владимир Васильевич, Савенков Александр Викторович

МПК / Мітки

МПК: F04B 47/00

Мітки: насос, гвинтовий

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-35445-gvintovijj-nasos.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Гвинтовий насос</a>

Подібні патенти