30. Роторно-поршневые насосы. 31. Характеристика насоса и насосной установки

30. Роторно-поршневые насосы

Роторно-поршневой насос состоит из дискообразного корпуса со сквозным отверстием, в котором расположена роторно-поршневая группа, шарообразный ротор которой имеет два круговых углубления, пересекающихся в диаметрально противоположных местах, и два дугообразных поршня расположены в круговых углублениях ротора и установлены на приводном и вспомогательном валах, оси которых пересекаются в центре ротора. Приводной вал состоит из внутреннего вала и внешнего вала, которые соединены шарниром Гука. Ось дуги дугообразного поршня и ось втулок вилки шарнира Гука, расположенной на внутреннем валу, параллельны. В области наружных поверхностей торцевых частей дугообразных поршней выполнены углубления. Корпус разделен на два полукорпуса плоскостью, которая перпендикулярна оси одного из валов роторно-поршневой группы и делит сквозное отверстие корпуса на равные части. Снижаются силовое взаимодействие между элементами роторно-поршневой группы и местные гидравлические сопротивления, повышается технологичность корпуса. 1 ил.

Кинематически роторно-поршневой насос представляет из себя шарнир Гука с измененной конструкцией. В двух, расположенных под углом круговых углублениях шарообразной крестовины находятся поршни, установленные на расположенных под углом валах, оси которых пересекаются в центре ротора. Дискообразный корпус имеет сквозное отверстие, внутренняя поверхность которого является сферической. Ротор и поршни имеют тех же размеров общую наружную сферическую поверхность и расположены в сквозном отверстии корпуса. Элементы роторно-поршневой группы формируют четыре камеры, объем которых при вращении роторно-поршневой группы с одной стороны корпуса увеличивается, а с другой - уменьшается.
недостатки:
1. Переменная скорость вращения вспомогательного вала при постоянной скорости вращения приводного вала приводит к дополнительным силовым взаимодействиям в роторно-поршневой группе.
2. Наличие местного гидродинамического сопротивления в области наружных поверхностей торцевых частей дугообразных поршней.
3. Неудовлетворительная технологичность дискообразного корпуса по причине того, что корпус делится на две части плоскостью, в которой находятся оси обоих валов.
Целями изобретения являются следующие:
1. Снижение силового взаимодействия между элементами роторно-поршневой группы.
2. Снижение местных гидродинамических сопротивлений роторно-поршневой группы.
3. Повышение технологичности корпуса.

На чертеже представлен роторно-поршневой насос в разъединенном расположении деталей.

Приводной вал состоит из внутреннего вала 1, на одном конце которого расположен дугообразный поршень и другой конец выступает из корпуса и из внешнего вала 2, один конец которого посредством шарнира Гука 3 соединен с внутренним валом 1 и другой конец - с двигателем. Внутренний вал 1 приводного вала и наружный вал 2 установлены под углом и расположены в той же плоскости, в которой расположен вспомогательный вал 4 роторно-поршневого механизма. При расположении валов 1 и 4 роторно-поршневого механизма под углом значение угла может быть в пределах значения угла. Наружный вал 2 может быть расположен под углом по обе стороны от оси 5 внутреннего вала 1. Ось 6 дугообразного поршня и ось 7 втулок вилки 8 параллельны.

В наружных поверхностях торцевых частей дугообразных поршней выполнены углубления 9.

Дискообразный корпус выполнен сборным из двух полукорпусов 10 и 11, при этом плоскость 12 разделения корпуса на две части расположена так, что на ней находится центр внутренней сферической поверхности сквозного отверстия корпуса и ей перпендикулярна ось одного из валов роторно-поршневого механизма.

В случае равенства углов и и при постоянной скорости вращения приводного вала двигателя внешний вал 2 вращается с постоянной скоростью, внутренний вал 1 вращается с переменной скоростью и вспомогательный вал 4 с постоянной скоростью. При этом силовые взаимодействия между элементами роторно-поршневой группы как реакция на фазовые моменты инерции вспомогательного вала 4 устранены, так как угловых ускорений при вращении вспомогательного вала 4 не возникает.

При работе роторно-поршневого механизма в режиме насоса расположенные в области наружных поверхностей торцевых частей дугообразных поршней углубления 9 увеличивают ширину зоны свободного протекания жидкости, что приводит к снижению гидродинамического сопротивления.

Благодаря расположению разделительной поверхности 12 корпуса упрощена технология и увеличена точность изготовления корпуса.

31. Характеристика насоса и насосной установки