ВАКУУМНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к вакуумной технике, а именно к конструкциям вакуумных пластинчато-роторных насосов и может найти применение в насосных установках пожарных автомобилей, в частности в пожарных автоцистернах при их заполнении водой из открытых водоемов при уровне воды ниже уровня заполняемой емкости для водозаполнения всасывающих рукавов и пожарного насоса.
Известен вакуумный насос, содержащий корпус с торцевыми крышками, всасывающим и нагнетательным патрубками, концентрично размещенную в корпусе гильзу с всасывающим и выпускным окнами, совмещенными с соответствующими патрубками корпуса, эксцентрично установленный в гильзе ротор с радиальными пазами и размещенными в них разделительными пластинами (см. авт. свид. СССР №1800114, кл. F04C 2/344, опубл. 1993 г).
Однако данный насос не обеспечивает заданную надежность работы. Применение пластин из текстолита не обладают достаточной прочностью, а также имеют высокую гигроскопичность, что в свою очередь, приводит к изменению размеров (разбуханию) пластин при возможном попадании воды в насос и его заклиниванию.
Наиболее близким решением к заявляемой полезной модели является вакуумный насос с электроприводом, содержащий корпус с всасывающим и выхлопным патрубками, торцевые крышки, концентрично размещенную в корпусе гильзу с всасывающим и выпускным окнами, совмещенными с соответствующими патрубками корпуса, эксцентрично размещенный в гильзе ротор с подвижно установленными пластинами, вал которого уплотнен манжетами, а пластины выполнены из стеклотекстолита (см. патент №56500, МПК F04C 2/344, опубл. 2006 г).
В данном вакуумном насосе в качестве уплотнения используются в торцевых крышках манжеты, выполненные из эластичного материала, что в ряде случаев не обеспечивает требуемую надежность работы насоса и требует установки защитных конусов для предотвращения выворачивания. Кроме того, пластины, выполненные из стеклотекстолита, обладающие высокой твердостью изнашивают часть гильзы и ротора, что в свою очередь может привести к уменьшению срока службы насоса.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности и КПД, глубины предельного вакуума, а также уменьшения уровня шума при работе вакуумного насоса.
Поставленная задача решена тем, что в вакуумном насосе с электроприводом, содержащем корпус с всасывающим и выхлопным патрубками, торцевые крышки, размещенную в корпусе гильзу с всасывающим и выпускным окнами, совмещенными с соответствующими патрубками корпуса, эксцентрично размещенный в гильзе ротор с подвижно установленными пластинами, вал которого уплотнен уплотнителем, согласно полезной модели, гильза размещена в корпусе эксцентрично, ротор электропривода закреплен на двух опорах и соединен с ротором насоса шарнирно, ротор насоса выполнен из двух частей, при этом барабан ротора насоса выполнен из антифрикционного материала, вал ротора снабжен торцевыми уплотнителями, а подвижно установленные пластины выполнены из триболита.
Кроме того, гильза и торцевые крышки выполнены из коррозионностойкой термически упрочненной стали. Насос дополнительно снабжен электронным блоком управления и электрическим датчиком заполнения, а валы обоих роторов соединены шарнирно через планетарный редуктор.
Технический результат заключается в повышении надежности работы и КПД, снижение до минимума трения пластин о стенки гильзы ротора за счет применения антифрикционных материалов, повышение глубины предельного вакуума, а также уменьшения уровня шума при работе вакуумного насоса.
При нормальной работе насоса, в зависимости от источника электропитания устанавливается электродвигатель 12 V или 24 V.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез вакуумного насоса, на фиг. 2 - поперечный разрез по вакуумному насосу, на фиг. 3 - крышка в сборе с уплотнением, на фиг. 4 - электронный блок управления, на фиг. 5 - датчик заполнения.
Вакуумный насос с электроприводом содержит (фиг. 1, 2) корпус 1 с всасывающим 8 и выхлопным патрубками 9, торцевые крышки 2 и 4, кронштейн 3, электродвигатель 5, пусковое реле 6, кожух 7, эксцентрично размещенную в корпусе гильзу 13 с всасывающими и выпускным окнами, совмещенными с соответствующими патрубками корпуса, эксцентрично размещенный в гильзе ротор 11 с подвижно установленными пластинами 12. Вал ротора снабжен торцевыми уплотнителями 15 (фиг. 3).
Выполнение ротора электропривода, закрепленным на двух опорах и соединенным с ротором насоса шарнирно позволит использовать независимо насос с другим приводом (например - со шкивом), а двигатель с другим устройством подходящим по мощности.
Конструктивное выполнение ротора насоса из двух частей позволит пластинам в барабане за счет снижения трения о стенки пазов меньше изнашиваться и уменьшить нагрев изделия в целом за счет увеличения КПД. Пластины 12 выполнены из триболита. Применение триболита при изготовлении пластин как материала с низким коэффициентом трения сводит трение этих пластин о стенки гильзы ротора к минимальному.
Гильза 13 и торцевые крышки 2 и 4 выполнены из коррозионностойкой термически упрочненной стали.
Насос дополнительно снабжен электронным блоком управления (фиг. 4) и электрическим датчиком заполнения (фиг. 5), а валы обоих роторов соединены шарнирно через планетарный редуктор.
Электронный блок управления (фиг. 4) выполняет функцию управления работой электропривода, защиты электропривода и индикации текущего состояния процесса водозаполнения.
Тумблер 16 «Питание» служит для подачи питания к цепям управления вакуумным насосом.
Тумблер 17 «Режим» служит для изменения режима работы системы - автоматического или ручного.
Кнопка «Пуск» служит для включения двигателя вакуумного насоса.
Кнопка «Стоп» служит для выключения двигателя вакуумного насоса и для снятия блокировки после загорания индикатора «Не норма».
Кабели 18 и 19 служат для соединения блока управления, соответственно, с двигателем вакуумного насоса и с датчиком заполнения.
Световые индикаторы 20 предназначены для визуального контроля за состоянием процесса водозаполнения.
Электрический датчик заполнения (фиг. 5) предназначен для подачи сигнала в блок управления о завершении процесса водозаполнения. Датчик представляет собой электрод 22, установленный через изолятор 21 в верхней точке внутренней полости заполняемого изделия.
Вакуумный насос работает следующим образом.
Привод насоса осуществляется от электродвигателя 5, закрепленного на кронштейне 3.
Работа насоса происходит нажатием кнопки «Пуск» на панели электронного блока управления, закрепленной на кожухе 7. Затем с помощью пускового реле 6 происходит запуск электродвигателя 5, соединенного через планетарный редуктор с валом ротора вакуумного насоса. В процесс вращения ротора 11 пластины 12 под действием центробежных сил прижимаются к цилиндрической поверхности гильзы 13, образуя замкнутые рабочие полости. При прохождении через область всасывающего окна каждая полость захватывает порцию воздуха и перемещает ее к выхлопному окну. Движение воздуха из всасывающего окна в рабочую полость происходит за счет увеличения объема полости при повороте ротора до тех пор, пока следующая пластина не отсечет полость от всасывающего окна.
При дальнейшем повороте происходит сжатие воздуха и выбрасывание его через выхлопное окно.
Смазка трущихся поверхностей осуществляется маслом, которое подается в полость насоса из бачка 10 за счет разряжения, создаваемого насосом. Расход масла определяют жиклером 14.
По окончании заполнения рабочей полости изделия водой изменяется электрическое сопротивление между электродом 22 датчика заполнения и корпусом 23 изделия. Изменение сопротивления фиксируется блоком управления, в котором формируется сигнал на отключение электродвигателя вакуумного насоса.
Скорость вакуумирования с 3,5 м составляет 15-20 сек.
Вакуумный насос обеспечивает забор воды с высоты всасывания 8 м за 35-40 сек.
Использование предлагаемой полезной модели позволит повысить надежность работы вакуумного насоса и КПД за счет применения антифрикционных материалов, повысить глубину предельного вакуума, а также снизить уровень шума при работе насоса.