КОРПУС СТАТОРА ДЛЯ ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ ШНЕКОВЫХ НАСОСОВ
CASING OF STATOR FOR ECCENTRIC SCREW PUMPS

Изобретение относится к статору эксцентрикового шнекового насоса, который состоит из корпуса статора и эластичной, подвижно расположенной в корпусе статора облицовки.
В DE 198 21 065 А1 раскрыт статор, корпус и облицовка которого имеют винтовую форму. Обе детали свинчиваются одна с другой, благодаря чему должно предотвращаться прокручивание во время работы насоса. Из этой публикации также следует, что статорные комбинации, в которых корпус статора со своей внутренней стороны имеет выступающие планки, которые входят в канавки на поверхности облицовки, предотвращают прокручивание обеих деталей.
На фигуре 4 в DE 1553126 А1 показана полигональная облицовка, которая окружена также полигональным корпусом статора. Хотя в этом примере облицовка не завулканизирована, однако для ее извлечения из кожуха насоса требуется съемное устройство.
Из DE 29 07 392 A1 известно выполнение для улучшения сцепляющего действия облицовки с корпусом статора. Для этого по существу круглая внутренняя поверхность корпуса статора имеет несколько выполненных в форме канавок углублений, в которые завулканизируется эластичный материал облицовки. Тем самым, исключена подвижность облицовки в осевом направлении.
Однако в этих примерах выполнения не учитывается то, что напор, создаваемый в насосе при нагнетании среды, очень прочно прижимает облицовку к корпусу статора, которую после этого и во время работы насоса можно двигать, удалять и заменять лишь с приложением больших усилий и, в большинстве случаев, не без использования механических вспомогательных средств.
В соответствии с этим задача изобретения заключается в выполнении корпуса статора таким образом, чтобы создавалось противодействие его сцеплению с облицовкой.
Эта задача решена с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения. Другие варианты осуществления изобретения вытекают из признаков зависимых пунктов.
В зависимости от того, с каким соотношением давлений, продуктами и материалами работает эксцентриковый шнековый насос, соответствующие нагрузки передаются на облицовку. Естественно, эти нагрузки могут, рано или поздно, привести к замене или корректировке положения облицовки. Кроме того, подвижность облицовки статора в корпусе статора в осевом направлении может быть необходимой для оптимального определения размеров статора. В конструкции традиционных статорных комбинаций замена облицовки или же выравнивание положения возможна лишь с трудом, так как облицовка статора очень сильно прилегает к внутренней поверхности корпуса статора. Даже при прилегании облицовки к корпусу статора без применения связующих веществ, возникающие или инициированные силы притяжения и присасывания требуют больших противодействующих сил для того, чтобы снять облицовку с корпуса статора или же обеспечить ее подвижность относительно корпуса статора. Согласно изобретению необходимые противодействующие силы практически устранены в результате уменьшения сил сцепления, для чего на поверхности внутренней стороны корпуса статора выполнены канавки. Благодаря этому облицовка статора сохраняет свою подвижность в осевом направлении даже при работе насоса.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения канавки проходят на внутренней поверхности корпуса статора параллельно его продольной оси. При этом или при спиральном расположении канавок сцепляющее действие равномерно компенсируется.
Согласно другому варианту осуществления поперечное сечение канавок соотнесено с материалом разной степени эластичности для облицовки статора. Так, процесс съема при использовании очень эластичного материала и канавок V-образной формы может происходить лучше, чем в случае с канавками угловой формы или формы «ласточкин хвост». Кроме того, эта форма канавок лучше подходит для малоэластичного материала, так как в этом случае необходимая глубина проникновения может быть небольшой.
Оказалось, что соотношения глубин и ширин в диапазоне от 1:1 до 2:1 очень хорошо походят для того, чтобы предохранять вкладыш статора от перекручивания во время работы насоса, а с другой стороны, положительно способствовать процессу отделения. Если облицовка вдруг не снимется с корпуса статора, то между крышкой и накопителем рабочей среды можно было бы использовать только лишь статор. Последующее введение в канавки рабочей среды (газа, жидкости) инициировало и ускорило бы процесс отделения.
Другой вариант осуществления изобретения относится к полигональной форме поперечного сечения корпуса статора и облицовки. В зависимости от того, какое поперечное сечение подачи требуется эксцентриковому шнековому насосу и какое трение производит ротор в статоре, должно происходить уравновешивание между силой, которая создается в области канавок и в области ребер между полигональными поверхностями корпуса для того, чтобы предотвратить нежелательный износ облицовки. Здесь полигональная форма корпуса статора служит для оптимальной фиксации облицовки статора. Начиная с числа кромок 8 и выше, происходит равномерное распределение нагрузки.
В зависимости от производительности и напора насоса возможны специальные количества и формы канавок. При всех формах канавок необходимо следить за тем, чтобы все радиусы канавок не были меньше радиуса 0,2 мм для того, чтобы не создавалось препятствий для изменения и восстановления формы материала облицовки.
Особые продукты, которые транспортируются насосом при определенных температурах, оказывают разное влияние на облицовку статора на его отдельных участках. Так, в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения, может быть полезным, если канавки имеет по меньшей мере каждая вторая полигональная поверхность, или если на полигональных поверхностях выполнена по меньшей мере одна канавка. Разную форму могут иметь и различные напорные участки корпуса статора. Так, например, на участках более высокого напора или противодавления число канавок может быть увеличено, или увеличены их ширина или глубина.
Для упрощения монтажа и демонтажа облицовок статора корпус статора может иметь проходящий по всей своей длине шлиц, который обеспечивает возможность незначительного расширения. Во время работы насоса шлиц перекрывается и уменьшается запорной планкой. Благодаря этому в рабочем состоянии корпус статора находится под предварительным натягом, который при удалении запорной планки снимается и тем самым расширяет диаметр корпуса статора.
В еще одном примере осуществления продольный размер облицовки после изготовления больше, чем во встроенном состоянии облицовки в готовом к эксплуатации эксцентриковом шнековом насосе.
Согласно еще одному примеру осуществления запорная планка имеет проводящую систему, по которой между корпусом статора и облицовкой может нагнетаться текучая среда.
Примеры изобретения представлены на нижеследующих чертежах. На них показано:
Фиг.1 - корпус статора для эксцентрикового шнекового насоса;
Фиг.2 - то же самое;
Фиг.3 - то же самое;
Фиг.4 - облицовка для корпуса статора.
На фигуре 1 показан корпус 10 статора с обычной из известного до сих пор уровня техники, гладкой цилиндрической поверхностью. Внутренняя поверхность корпуса статора имеет полигональную форму. Двенадцать плоских, как по своей длине, так и по своей ширине, поверхностей 12 расположены в ряд по внутренней окружности корпуса статора. Две поверхности всегда ограничены расположенным между ними ребром 14, или же соединены друг с другом ребром 14. В этом примере осуществления каждая поверхность 12 имеет три канавки 16. Канавки проходят параллельно друг другу вдоль продольной оси корпуса 10 статора. Расстояние между канавками 16 на каждой поверхности и до каждой поверхности 12, 12', 12'', 12''' и т.д. одинаково. Продольный шлиц 36, ширина которого, в частности, зависит от диаметра и эластичности облицовки 18, разделяет корпус статора на одной стороне.
Запорная планка 20 этими двумя концами 22, 24 образует соединение с геометрическим замыканием и тем самым обеспечивает то, что во время работы насоса корпус статора не расширяется. Для того чтобы желаемые противоадгезионные свойства оставались одинаковыми по всему внутреннему периметру, что обеспечивается выполненными канавками 16, планка может также быть снабжена канавкой. Для того чтобы сохранялась плоская форма внутренних поверхностей 12, 12', 12'', концы 22, 24 выполнены выпуклыми наружу, благодаря чему во внешней области запорная планка образует соединение с геометрическим замыканием, а внутри интегрируется в форму поверхности.
На фиг.2 представлена в принципе такая же конструкция корпуса статора, как и на фиг.1. В связи с ее, натурально по сравнению с фиг.1, меньшим диаметром внутреннюю поверхность корпуса статора образуют здесь только 10 полигонально расположенных поверхностей 12.
В соответствии с зависимым противодавлением, требуемым для меньших насосов с малой производительностью и напором, для этого типоразмера предусмотрено двойное расположение канавок в расчете на полигональную поверхность. В связи с уменьшением толщины материала в области кромок этот участок усилен ребрами 26. Ширина ребер соответствует расстоянию между канавками 16. Как ребра 26, так и платформа 28 предусмотрены как в качестве вспомогательного центрирующего средства, так и в качестве защиты от прокручивания. На фиг.2 показан корпус статора без запорной планки с открытым продольным шлицем 36.
Согласно фиг.3 корпус 10 статора со своей внутренней и внешней стороны имеет полигональную форму. Внутренние поверхности 12 и внешние поверхности 30 расположены конгруэнтно. Все внутренние поверхности 12 имеют по три канавки 16 на одинаковом расстоянии друг от друга. Если прочность запорной планки выбирается более низкой, чем прочность корпуса статора, запорная планка одновременно выполняет функцию предохранения от избыточного давления.
Облицовка 18 корпуса 10 статора показана на фиг.4. Через внутреннюю часть облицовки проходит полость 32 с многозаходной резьбой, в которой вращается ротор насоса. Внешняя поверхность облицовки выполнена в полигональной форме и имеет несколько расположенных параллельно друг другу внешних поверхностей 34. Длина облицовки в демонтированном состоянии всегда больше, чем длина корпуса статора. Благодаря этому облицовка статора при монтаже в корпус статора или же в эксцентриковый шнековый насос аксиально сжимается и получает необходимые номинальные размеры для полости насоса. В соответствии с этим, внешний диаметр облицовки статора в демонтированном состоянии имеет размер меньше номинального.