НАСОС

Полезная модель относится к области насосной техники и может быть использована при создании насосов для добычи высоковязкой нефти и многофазных сред.
Известен насос, который содержит корпус с входным и выходным каналами, выполненную в корпусе профилированную рабочую камеру, размещенный в рабочей камере ротор со сквозным радиальным отверстием. В указанном радиальном отверстии размещен плоский шибер с возможностью линейного контакта с поверхностью профилированной рабочей камеры (US 1442198А, 1923).
Недостатком известного устройства является его конструктивная сложность.
Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является насос, который содержит секционный корпус с входным и выходным каналами, выполненную в корпусе профилированную рабочую камеру, размещенный на опорах ротор со сквозным радиальным отверстием. В радиальном отверстии размещен плоский шибер, частично контактирующий с профилированной рабочей камерой (US 5006053 1991).
Недостатком известного устройства является его низкая надежность из-за ускоренного износа рабочих органов при наличии в перекачиваемой среде частиц механических примесей, что связано с неравномерным распределением нагрузок по длине шибера.
Технической проблемой, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение надежности работы в осложненных условиях.
Указанная проблема решается тем, что в насосе, содержащем корпус с входным и выходным каналами, выполненную в корпусе профилированную рабочую камеру, в которой установлен ротор со сквозным радиальным отверстием с размещенным в нем плоским шибером, согласно полезной модели, профилированная рабочая камера содержит тонкостенную оболочку, с выполненными в ней отверстиями, сообщающими рабочую камеру с входным и выходным каналами корпуса, и с возможностью линейного контакта шибера с внутренней поверхностью тонкостенной оболочки, а корпус с профилированной рабочей камерой и тонкостенная оболочка выполнены из разнородных материалов.
Достигаемый технический результат заключается в обеспечении равномерного распределения нагрузок по длине шибера за счет оптимизации геометрической формы профилированной рабочей камеры с учетом характера взаимодействия контактирующих поверхностей и состава перекачиваемой среды.
Достижение указанного технического результата обеспечит в свою очередь расширение области применения предлагаемой конструкции насоса и возможность создания более универсальных и более мощных насосов с использованием высокотехнологичных аддитивных технологий и высокоточных технологий лазерной резки.
Конструкция предлагаемой полезной модели раскрыта на фиг. 1-7, на которых с применением приемов трехмерного моделирования представлен заявляемый насос и его отдельные узлы и детали.
На фигуре 1 представлено поперечное сечение насоса.
На фигуре 2 представлен продольный разрез насоса в изометрии.
На фигуре 3 представлен корпус с профилированной рабочей камерой и тонкостенная оболочка.
На фигуре 4 представлена тонкостенная оболочка.
На фигуре 5 представлено исполнение насоса, где корпус с профилированной рабочей камерой выполнен из металла, а тонкостенная оболочка - из эластомера.
На фигуре 6 представлено исполнение, где корпус с профилированной рабочей камерой выполнен из эластомера, а тонкостенная оболочка выполнена из металла.
На фигуре 7 представлено исполнение насоса, в котором тонкостенная оболочка выполнена многослойной.
Насос содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, выполненную в корпусе 1 профилированную рабочую камеру 4, размещенный в рабочей камере 4 ротор 5 со сквозным радиальным отверстием 6. В радиальном отверстии 6 размещен плоский шибер 7, с возможностями для линейного контакта шибера 7 с поверхностью профилированной рабочей камеры 4.
Профилированная рабочая камера 4 содержит тонкостенную оболочку 8, в которой выполнены отверстия 9 и 10, сообщающие рабочую камеру 4 с входным 2 и выходным 3 каналами, с возможностями для линейного контакта шибера 7 с внутренней поверхностью тонкостенной оболочки 8, а рабочая камера 4 и тонкостенная оболочка 8 выполнены из разнородных материалов.
Насос может иметь исполнение, представленное на фигуре 5. В данном исполнении корпус 1 с профилированной рабочей камерой 4 выполнен металлическим. Тонкостенная защитная оболочка 8, размещенная внутри профилированной рабочей камеры 4, выполнена из эластомера.
Насос может иметь исполнение, представленное на фигуре 6. В данном исполнении корпус 1 с профилированной рабочей камерой 4 выполнен из эластомера. Тонкостенная защитная оболочка 8, размещенная внутри профилированной рабочей камеры 4, выполнена из металла.
Насос может иметь исполнение, представленное на фигуре 7. Тонкостенная защитная оболочка 8 выполнена многослойной комбинированной, и состоит из двух разнородных оболочек, наружная оболочка может быть выполнена из металла, внутренняя оболочка может быть выполнена из эластомера.
Насос работает следующим образом.
В корпус 1 через входной канал 2 подают перекачиваемую среду, это может быть жидкость, или газ, или газожидкостная смесь. В профилированной рабочей камере 4, при вращении ротора 5 на перекачиваемую среду оказывается силовое воздействие и формируется поток перекачиваемой среды в направлении от входного канала 2 к выходному каналу 3. В радиальном отверстии 6 размещен плоский шибер 7, с возможностями для линейного контакта шибера 7 с поверхностью профилированной рабочей камеры 4. При таком расположении шибера 7 рабочая камера 4 попеременно сообщается с входным каналом 2 и с выходным каналом 3, как в объемных насосах. Рабочая камера 4 сообщается с входным каналом 2 через отверстия 9 оболочки 8. Рабочая камера 4 сообщается с выходным каналом 3 через отверстия 10 оболочки 8.
За счет выполнения серии отверстий 9 и 10 в оболочке 8 обеспечивается равномерное распределение нагрузок по длине шибера 7, что способствует повышению надежности работы насоса.
При выборе материалов для изготовления оболочки 8 и корпуса 1 учитывается состав перекачиваемой среды и свойства твердых включений.
Примеры выбора проиллюстрированы на фиг. 5-7.
В любой комбинации исполнения материалов (фиг. 5-7) при попадании твердой частицы в зазор между шибером 7 и оболочкой 8 эластомер деформируется и создает препятствие ее движению, исключая повреждение металлической детали, и, соответственно, снижая износ.
Таким образом, за счет оптимизации геометрической формы профилированной рабочей камеры и выбора комбинаций сочетаний материалов оболочки и корпуса обеспечивается снижение износа и повышение надежности работы насоса.
Применение заявляемого технического решения позволит решить проблемную задачу, связанную с созданием технологичной конструкции насоса, при производстве которого можно будет использовать высокотехнологичные аддитивные технологии и высокоточные технологии лазерной резки.