ОДНОВИНТОВАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ МАШИНА "ГРАНД"

Предлагаемая полезная модель относится к гидравлическим машинам, в частности, к гидравлическим машинам с роторами, не снабженными лопатками. Она может быть использована для перекачивания рабочей среды, например, жидкости, песка, цемента, пульпы, а также для производства электрической энергии при принудительной прокачке рабочей среды через гидравлическую машину.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является одновинтовая гидравлическая машина с установленным в ней механизмом для перемещения рабочей среды /Патент Российской Федерации № 213638, МПК 6 F04C 2/107, опубл. 10.06.1999 г. Бюл. № 16 Л
Недостаток описанного устройства - наличие большого количества вращающихся элементов, а также необходимость использования внешнего двигателя, что офаничивает его технологические возможности из-за громоздкости. В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача создания такой гидравлической машины, которая была бы компактной и могла бы быть установлена непосредственно в нить трубопровода за счет создания условий для совмещения в одном устройстве - двигателя в виде электрической машины и насоса.
Поставленная задача решается предлагаемой полезной моделью, которая, как и известная одновинтовая тдравлическая машина, содержит цилиндрический корпус с установленным в нем механизмом для перемещения рабочей среды, а, в соответствии с предложением, механизм для перемещения рабочей среды изготовлен в виде цилиндрического статора с обмоткой, снабженной клеммами для подключения обмотки к источнику питания, жестко соединенному с корпусом, ротора, установленного в цилиндрическом статоре осесимметрично с ним на подшипниках скольжения, с возможностью регулирования осевого перемещения ротора, в роторе выполнено сквозное осевое отверстие, в котором жестко
закреплен винт, ось которого совпадает с осью ротора, а в зазоре между
внутренней цилиндрической поверхностью статора и внешней поверхностью
ротора размещена защитная цилиндрическая втулка.
Особенностью предлагаемого устройства является и то, что, по крайней мере,
один подшипник скольжения установлен на пружинной опоре с возможностью
регулирования его осевого перемещения.
Еще одной особенностью предлагаемого устройства является и то, что, по
файней мере, шаг винтовой нарезки винта Н выбран из соотношения Н
(1,2...1,8)Д, а глубина винтовой нарезки Г  0,35Д, где Д - наружный диаметр
винта.
Благодаря размещению в зазоре между внутренней цилиндрической поверхностью статора и внешней поверхностью ротора защитной цилиндрической втулки, удалось защитить электрическую обмотку статора от рабочей среды, прокачиваемой через устройство, и тем самим обеспечить его работоспособность.
Заявителем выбрано оптимальное соотношение Н, Д и Г. Так, при Н меньше 1,2Д необходимо существенно увеличить мощность, а вследствие этого увеличиваются и габариты машины, а при Н больше 1,8Д снижается к. п.д. машины из-за малого удельного количества рабочей среды, перекачиваемой устройством. При Г больше 0,35Д снижается прочность винта на скручивание, что приводит к преждевременному выходу из строя машины вследствие разрушения винта.
Предлагаемое устройство показано на схематическом чертеже. Одновинтовая гидравлическая машина ТРАНД содержит цилиндрический корпус 1 с установленным в нем механизмом для перемещения рабочей среды. Механизм для перемещения рабочей среды изготовлен в виде цилиндрического статора 2 с обмоткой и снабжен клеммами 3 для подключения обмотки к источнику питания (не показан), жестко соединенному с корпусом 1. В цилиндрическом статоре установлен ротор 4 на подшипниках скольжения 5 и 6. Подшипники 5 и 6 закреплены на корпусе 1 с возможностью регулирования осевого перемещения ротора 4. В роторе 4 выполнено сквозное осевое
отверстие, в котором жестко закреплен винт 7, ось которого совпадает с осью ротора 4. Ротор 4 изготовлен в виде беличьего колеса традиционного асинхронного электрического двигателя. В зазоре между внутренней цилиндрической поверхностью статора 2 и внешней поверхностью ротора 4 размещена защитная цилиндрическая втулка 8. Подшипник скольжения 6 установлен на пружинной опоре 9 с возможностью регулирования его осевого перемещения за счет втулки 10, закрепленной на корпусе 1 с помощью винта (не показан) и контргайки, расположенной на ней и предназначенной для фиксации положения втулки 10 относительно защитной втулки 8. Защитная втулка 8 снабжена уплотнениями на ее торцах (не показаны). Шаг Н винтовой нарезки винта 5 составляет Н  1,5 Д, а глубина винтовой нарезки Г  0,35Д. Машина имеет всасывающую полость 11, предназначенную для подачи в нее рабочей среды для перекачивания, и нагнетающую полость 12, предназначенную для выпуска рабочей среды из машины.
Одновинтовая п/щравлическая машина ТРАНД работает так. На клеммы 3 статора 2 подают напряжение от источника питания. При этом ротор 4 машины вместе с винтом 7 начинает вращаться и всасывать из полости 11 рабочую среду, проходящую через винт 7 и выходящее в полость 12. Благодаря совмещению в предлагаемом устройстве - двигателя в виде электрической машины и насоса габариты машины позволяют установить ее непосредственно в трубопровод, например, с помощью фланцевого соединения, а наличие защитной цилиндрической втулки 8 обеспечивает герметизацию обмотки статора 2 и тем самым работоспособность машины. Установление подшипника скольжения 6 на пружинной опоре 9 дает возможность самоустановления ротора 4 и мягкого регулирования его работы путем уменьшения или увеличение давления на пру ю1нную опору 9 втулкой 10 во время эксплуатации. Поскольку каткдая электрическая машина может быть как двигателем, так и генератором, предлагаемая конструкция при принудительном перемещении через нее рабочей среды может работать как генератор и отдавать электрическую энергию в сеть, поскольку рабочая среда будет вращать винт.