ШНЕКОВО-ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС ЗЕМЛЯКОВА С ПРИВОДОМ ОТ АККУМУЛЯТОРНОГО ШУРУПОВЕРТА
ZEMLYAKOV SCREW-CENTRIFUGAL PUMP DRIVEN FROM STORAGE BATTERY SCREW DRIVER

Изобретение относится к технике шнековых насосов, выполненных в виде легкого ручного инструмента со съемным автономным приводом, например таким как аккумуляторные шуруповерты либо электродрели. Насос может быть использован для откачки различных жидкостей, например воды, из емкостей в коммунальном хозяйстве, на даче, в гараже или на производстве, для полива огородных культур как струей, так и через форсунку, для помывки транспорта, а также и как индивидуальное средство пожаротушения и для откачки воды из плавательного средства, получившего пробоину. Управление насосом может выполняться одной рукой человека. Насос может найти использование в частном хозяйстве любой семьи, в промышленном производстве, в службе спасателей МЧС.
Известны шнековые насосы, выполненные в виде ручного инструмента и снабженные автономным двигателем. Такие насосы выполнены из цилиндрического корпуса, в котором подвижно установлен шнек. При этом шнек имеет входную часть с одной винтовой лопастью и выходную часть с двумя винтовыми лопастями и соединен с помощью вала через редуктор с автономным приводом. Выходная часть шнека размещена в цилиндрической полости корпуса, а входная часть шнека выступает из корпуса. Лопасть выступающей из корпуса части шнека со стороны рабочей поверхности снабжена прикрепленным бортом. Выступающая из корпуса часть шнека охвачена неподвижным решетчатым кожухом (патент России №2194881 «Шнековый насос для зачистки вязкопластичных и илово-песчаных масс», 20.12.2002 и патент России №2241856 «Шнековый насос Землякова», 10.12.2004).
Недостатком известных шнековых насосов (патенты России №2194881 и №2241856) является то, что эти насосы снабжены специальными редукторами, общепромышленными электродвигателями или бензодвигателями, либо пневмодвигателями, которые имеют значительную массу и габариты. Для присоединения перечисленных сборочных единиц используется специальная крепежная оснастка. Кроме того, известные шнековые насосы предназначены в основном для перекачки вязкопластичных масс и в связи с этим в них в объеме корпуса шнек снабжен двухзаходной винтовой лопастью. В целом указанные недостатки делают конструкцию достаточно тяжелой и более громоздкой, которой невозможно работать одной рукой.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является шнеково-центробежный насос с приводом от аккумуляторного шуруповерта, содержащий корпус, торцевая часть которого над выходной частью шнека снабжена центробежной камерой с большим, чем у корпуса, диаметром, к боковой поверхности которой тангенциально прикреплен выходной патрубок, шнек с однозаходной винтовой лопастью, по периферии рабочей части которой установлен борт, а входная часть шнека охвачена неподвижным решетчатым защитным кожухом. А в качестве привода шнека в таком насосе использован бытовой сетевой электроинструмент - электродрель либо аккумуляторный шуруповерт (патент России №2280193 «Мобильный шнековый насос для жидкостей конструкции Землякова», 20.07.2006).
Недостатком такого мобильного шнекового насоса для жидкостей конструкции Землякова (патент России №2280193), является то, что к этому насосу можно присоединять только такие электродрели или шуруповерты, которые для крепления зажимного патрона имеют конус Морзе. Однако в настоящее время взамен конуса Морзе для крепления зажимного патрона во многих моделях электродрелей и шуруповертов применяют точное резьбовое соединение. В конструкции известного насоса используется много металлических деталей, что в ручном инструменте утяжеляет конструкцию.
Кроме того, все аккумуляторные электродрели и шуруповерты имеют низкую частоту вращения приводного патрона и т.о. шнек и рабочее колесо не могут обеспечить желаемую производительность и напор в сравнении с сетевыми электродрелями, у которых частота вращения патрона более чем в два с половиной раза выше, чем у аккумуляторных шуруповертов и дрелей.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении производительности и напора насоса при перекачке жидкости с автономным электропитанием, в обеспечении электробезопасности при работе насосом в увлажненных помещениях, в расширении ассортимента используемых для привода насоса аккумуляторных шуруповертов и дрелей как отечественного, так и зарубежного исполнения.
Это достигается тем, что в шнеково-центробежном насосе с приводом от аккумуляторного шуруповерта, содержащем цилиндрический корпус под шнек, осесимметрично совмещенный с центробежной камерой, имеющей больший, чем у корпуса, внутренний диаметр, снабженной тангенциальным выходным патрубком, при этом корпус с торца выполнен с ячеистым защитным кожухом, в котором размещены с возможностью вращения съемный шнек, лопасть которого по периферии всей рабочей поверхности снабжена бортом, и центробежный диск с лопатками, установленные на одном валу, размещенном в подшипниках, торцевой конец которого разъемно соединен с приводным элементом головной части шуруповерта и которые размещены в цилиндрическом переходном трубчатом корпусе, согласно изобретению в цилиндрическом переходном трубчатом корпусе, между торцевым концом вала шнека и приводным элементом головной части шуруповерта размещен механический мультипликатор с параллельными входным и выходным валами, а корпус шуруповерта охвачен натяжным поясом, соединенным с двумя серьгами, закрепленными на его наружной поверхности, который со стороны головной части шуруповерта снабжен съемным цанговым патрубком, который со стороны цанг снабжен конической внутренней поверхностью, а по наружной поверхности цанг он снабжен проточкой с двумя бортами, между которыми размещен винтовой хомут, а в качестве приводного элемента установлена стандартная насадка с внутренним шестигранником, разъемно поджатая в патроне шуруповерта.
Стандартная насадка с внутренним шестигранником может быть выбрана под размер 10 мм. Натяжной пояс может быть выполнен из эластичной резины или кожаного ремня с пряжкой. Механический мультипликатор может быть изготовлен из двух шестерен наружного зацепления.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид шнеково-центробежного насоса. На фиг.2 изображен съемный цанговый патрубок.
Шнеково-центробежный насос выполнен из корпуса 1, центробежной камеры 2, имеющей тангенциальный выходной патрубок 3. Корпус с торца выполнен с ячеистым защитным кожухом 4, в полости которого размещен на валу съемный шнек 5, лопасть 6 которого по периферии всей рабочей поверхности снабжена бортом. В центробежной камере 2 на одном валу со шнеком 5 размещен центробежный диск 7, имеющий лопатки 8. Приводной торцевой конец вала шнека 5 разъемно соединен с приводным элементом 9 головной части шуруповерта 10, которые размещены в цилиндрическом переходном трубчатом корпусе 11. В цилиндрическом переходном трубчатом корпусе 11 между торцевым концом вала шнека 5 и приводным элементом 9 размещен механический мультипликатор 12, выполненный из двух шестерен наружного зацепления с параллельными валами. Корпус шуруповерта 10 охвачен натяжным поясом 13, закрепленным на наружной поверхности корпуса 11. Корпус 11 со стороны головной части шуруповерта 10 снабжен съемным цанговым патрубком 14, который со стороны цанг 15 имеет коническую внутреннюю поверхность 16, а по наружной поверхности цанг 15 выполнена проточка 17 с двумя бортами 18, между которыми размещен винтовой хомут 19. В качестве приводного элемента 9 установлена стандартная насадка с внутренним шестигранником, которая разъемно поджата в патроне 20 шуруповерта 10.
Работа шнеково-центробежного насоса осуществляется следующим образом.
Шнеково-центробежный насос как отдельный механический узел может храниться в отдельной коробке и продаваться в магазине как устройство совместимое с промышленными отечественными и зарубежными шуруповертами. Перед сборкой насоса с шуруповертом 10 в зажимной патрон 20 шуруповерта 10 зажимают приводной элемент 9. Затем насос с помощью цангового патрубка соединяют с головной частью шуруповерта 10 таким образом, чтобы приводной элемент с помощью своей головки с внутренним шестигранником установился на торцевой конец входного вала мультипликатора, имеющего шестигранные лыски. После чего затягивают винтовой хомут 19. Кроме того, для большей надежности крепления поверх корпуса шуруповерта 10 надевают натяжной резиновый пояс, который прикреплен к наружной поверхности переходного трубчатого корпуса 11. На патрубок 3 устанавливают гибкий шланг. Насос готов к использованию для перекачивания любых жидкостей.
Нажатием на пусковую кнопку 21 включается двигатель шуруповерта 10, обеспечивая таким образом синхронное вращение зажимного патрона 20, переходного элемента 9 и шнека 5 с диском 7.
Заглубив защитный кожух 4 насоса в перекачиваемую жидкость на глубину до камеры 2, обеспечивается ее перекачка по напорному шлангу.
По окончании перекачки жидкости снимают натяжной пояс 13, ослабляют хомут 19 и обеспечивают таким образом демонтаж насоса от шуруповерта.
Наличие мультипликатора необходимо ввиду того, что все аккумуляторные шуруповерты, и отечественные и зарубежные, имеют максимальную частоту вращения зажимного патрона не более 1300 оборотов в минуту, что совершенно недостаточно для получения желаемой производительности по подаче жидкости и создания необходимого напора. А эти параметры - производительность и развиваемый напор жидкости - зависят от частоты вращения центробежного диска.
Преимущества шнеково-центробежного насоса с приводом от аккумуляторного шуруповерта заключаются в следующем. Во-первых, такой насос, имея малые габариты и вес, может компактно храниться дома, в багажнике автомобиля, на даче, в гараже. Во-вторых, насос легко и быстро совмещается с шуруповертом. В-третьих, таким насосом можно с помощью одной руки углубляться в перекачиваемую жидкость до дна емкости. Кроме того, не требуется всасывающий шланг и, значит, его не надо приобретать вообще, а значит, и искать место для его хранения. Насос может обеспечивать высокую производительность при низком энергопотреблении. Насос не чувствителен к попаданию в шнек мелкогабаритных комков глины и гравия. Насос может быть использован с шуруповертом для откачки воды из, например, поврежденного катера или лодки. Насос может быть использован и как вспомогательный инструмент дачника или владельца частного дома при откачке воды из затопленного подвала, а также при осуществлении полива растений струей воды, например, из емкости для сбора дождевой воды, либо с помощью форсунки, если соединить второй конец шланга со специальной форсункой, которая стационарно крепится на опоре, на грядке, например, огурцов. Кроме того, такой насос может также использоваться и как индивидуальное средство при пожаротушении. Таким насосом удобно мыть корпус автомобиля из емкости с водой, которая, например, холодная, а на свободном конце шланга установлена щетка.