КОЛЬЦЕВОЙ НАСОС

Заявляемое техническое решение относится к компрессорному и насосному машиностроению, и может быть использовано как в качестве нагнетающего насоса, так и вакуумного действия.
Известен жидкостно-кольцевой насос, содержащий корпус с торцовыми крышками и эксцентрично расположенным в нем рабочим колесом, одна из торцовых крышек снабжена подвижной лобовиной с возможностью осевого перемещения, а рабочее колесо выполнено сборным, позволяющим при изменении положения лобовины изменять его осевой размер (см. RU 2307261 C1, 27.09.2007).
Известен также жидкостно-кольцевой вакуумный насос, содержащий корпус, эксцентрично размещенное в нем с зазором и с возможностью вращения полое рабочее колесо с лопатками, образующими рабочие камеры, и распределительный полый вал с перегородкой, образующей с одного торца вала входной, а с другого - выходной патрубки, при этом на валу с эксцентриситетом размещены неподвижные части подшипников, в которых выполнены каналы подвода и отвода жидкости, корпус установлен с возможностью вращения от электродвигателя и с образованием жидкостного кольца, рабочее колесо установлено на валу на подшипниках свободно и выполнено из двух торцевых дисков и жестко соединенных с ними радиальных плоских лопаток, снабженных уплотнительными элементами, расположенными со стороны вала, который установлен на внутренних эксцентричных втулках, размещенных во внешних эксцентричных втулках, находящихся в неподвижных частях подшипников, подвижные части которых закреплены корпусе, а втулки имеют возможность независимого поворота относительно друг друга в неподвижных частях подшипников посредством механических передач, выполненных в виде рычажных передач с возможностью перемещения полого вала по вертикальной оси и регулирования эксцентриситета между полым валом и корпусом в процессе работы насоса (cм. RU 2322613 C1, 20.04.2008 ).
Недостатками известных устройств являются низкий КПД из-за больших потерь мощности и сложность конструкции.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является насос, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями и вращающийся внутри корпуса ротор (см. RU 54642 U1, 10.07.2006). Эксцентрично установленный в корпусе ротор выполнен с радиальными пазами, в которых размещены с возможностью возвратно-поступательного перемещения лопатки прямоугольной формы, которые образуют рабочие камеры.
Недостатком известного насоса является малая надежность из-за возможного заклинивания лопаток в радиальных пазах при больших оборотах ротора, и, как следствие, ограниченный диапазон производительности насоса.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков - повышение надежности насоса и, как следствие, расширение диапазона его производительности.
Решение задачи заключается в том, что в кольцевом насосе, содержащем цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями и вращающийся внутри корпуса ротор, согласно полезной модели, ротор размещен в цилиндрическом кольце, установленном внутри корпуса с эксцентриситетом относительно продольной оси корпуса, а сам ротор выполнен в виде торцевых дисков с радиально выполненными пазами, в которых с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлены оси роликов, установленных между торцевыми дисками и наружная поверхность которых взаимодействует с одной стороны с внутренней поверхностью цилиндрического кольца, а с другой стороны с наружной поверхностью компенсирующего кольца, установленного внутренней поверхностью на оси ротора, которая в свою очередь установлена вдоль оси цилиндрического корпуса.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид кольцевого насоса; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Кольцевой насос состоит из цилиндрического корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями. В корпусе 1 на оси 4 установлен ротор 5. В корпусе 1 с эксцентриситетом относительно оси 4 установлено цилиндрическое кольцо 6. Ротор выполнен в виде торцевых дисков 7 с радиально выполненными пазами 8. В пазах 8 посредством осей 9 установлены ролики 10 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пределах длины паза 8. Оптимально количество роликов 10 должно быть не менее трех. Наружной поверхностью ролики 10 взаимодействуют с одной стороны с внутренней поверхностью цилиндрического кольца 6, а с другой стороны с наружной поверхностью компенсирующего кольца 11. Компенсирующее кольцо 11 установлено на оси 4 ротора 5 свободно, а геометрическая ось этого кольца совпадает с геометрической осью цилиндрического кольца 6. Внутренний диаметр компенсирующего кольца 11 выполнен больше наружного диаметра оси 4 ротора 5 на величину, соответствующую эксцентриситету цилиндрического кольца 6 относительно оси 4 ротора 5.
Устройство работает следующим образом.
При вращении ротора 5 с осью 4 происходит передача крутящего момента от ротора 5 роликам 10 за счет того, что ролики установлены в пазах 8 ротора 5 и взаимодействия наружной поверхности роликов 10 с поверхностями цилиндрического кольца 6 и компенсирующего кольца 11. Причем в процессе вращения ролики 10 совершают колебательные возвратно-поступательные перемещения вдоль радиальных пазов 8, тем самым создавая кольцевые малые и большие объемы вытеснения и всасывания, образованные торцами 7 ротора 5, поверхностями роликов 10, цилиндрическим кольцом 6 и компенсирующим кольцом 11. В результате происходит перекачивание какой-либо среды, поступающей во входное отверстие 2 и выходящей из отверстия 3.