EA030544B1 - Axially split vane-type pump - Google Patents

Abstract

The invention is related to pump engineering. The vane-type pump comprises a body 1 with an annular bore 2 having a protective sleeve 3 and a rotor 4 mounted coaxially therein with an annular clearance and forming a groove seal 5. The body 1 consists of a lower body part 6 and a cover 7 conjugating in a plane 8 disposed in parallel to the axis 9 of the rotor 4. The pump includes elements for securing the protective sleeve 3 against axial displacement and rotating relative to the body 1, said elements comprising one or more radial projections 10 on the outer cylindrical surface of the sleeve 3, and recesses 11 in the lower body part 6 that are mating the projections 10. To avoid skewing of the end of the sleeve 3 in respect to the body 1, the sleeve has three projections 10 disposed with an angle offset of 90°. The projections 10 may be integral with the sleeve 3 or may be made as separate parts. The recesses 11 may be made as milled slots. The proposed design of the vane-type pump eliminates the necessity of providing any sleeve fixing elements in the cover, since such elements are provided as radial recesses in the lower part of the body that are easily made and controlled with the cover removed. Use of the invention simplifies significantly design and manufacture of the axially split vane-type pump and facilitates the pump assembly and disassembly.

Description

Изобретение относится к насосостроению. Лопастной насос содержит корпус 1 с кольцевой проточкой 2, в которой коаксиально установлены с кольцевым зазором защитная втулка 3 и ротор 4, образующие щелевое уплотнение 5. Корпус 1 состоит из нижней корпусной детали 6 и крышки 7, имеющих сопряжение в плоскости 8, расположенной параллельной оси 9 ротора 4. Насос содержит элементы фиксации защитной втулки 3 от осевого смещения и проворачивания относительно корпуса 1, выполненные в виде одного или нескольких радиальных выступов 10 на внешней цилиндрической поверхности втулки 3 и ответных выступам 10 углублений 11 в нижней корпусной детали 6. Для исключения перекоса торца втулки 3 относительно корпуса 1 она содержит три выступа 10, расположенных на ней с угловым смещением в 90°. Выступы 10 могут быть выполнены за одно целое со втулкой 3 или в виде отдельных деталей. Углубления 11 могут быть выполнены в виде фрезерованных пазов. В предлагаемой конструкции лопастного насоса нет необходимости выполнять в крышке какие-либо элементы для фиксации втулки, так как последние выполнены в виде радиальных углублений в нижней части корпуса, которые при снятой крышке просто выполнять и контролировать. Использование изобретения позволяет существенно упростить конструкцию и технологию изготовления лопастного насоса с осевым разъемом, а также повышает удобство его монтажа и разборки.The invention relates to a pump engineering. The vane pump includes a housing 1 with an annular groove 2, in which a protective sleeve 3 and a rotor 4 are coaxially mounted with an annular gap, forming a slotted seal 5. The housing 1 consists of a lower body part 6 and a cover 7 having an interface in a plane 8 parallel to the axis 9 of the rotor 4. The pump contains elements for fixing the protective sleeve 3 against axial displacement and turning relative to the housing 1, made in the form of one or several radial protrusions 10 on the outer cylindrical surface of the sleeve 3 and counter projections 10, recesses 11 in the lower housing part 6. To avoid skewing the end face of the sleeve 3 relative to the housing 1 it comprises three lugs 10 disposed thereon with an angular displacement of 90 °. The projections 10 can be made in one piece with the sleeve 3 or in the form of separate parts. The recesses 11 can be made in the form of milled grooves. In the proposed design of a vane pump, there is no need to carry out any elements in the lid for fixing the sleeve, since the latter are made in the form of radial recesses in the lower part of the body, which, when the lid is removed, are simple to perform and monitor. The use of the invention allows to significantly simplify the design and manufacturing technology of a vane pump with an axial connector, and also improves the ease of its installation and disassembly.

030544 B1030544 B1

030544030544

Заявляемое изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при создании лопастных насосов, имеющих разъем в плоскости параллельной оси ротора, например в конструкциях лопастных нефтяных магистральных насосов.The invention relates to a pump engineering and can be used to create vane pumps having a connector in the plane parallel to the axis of the rotor, for example in the construction of vane oil main pumps.

Известен выбранный в качестве прототипа лопастной насос, имеющий разъем в плоскости, параллельной оси вращения ротора, в котором между крышкой и корпусом размещена втулка, охватывающая ротор с образованием с ним кольцевого зазора [Малюшенко В.В. "Динамические насосы", Атлас, М. Машиностроение, 1984 г., стр. 57, рис. 146, выносной элемент I].Known selected as a prototype blade pump having a connector in a plane parallel to the axis of rotation of the rotor, in which between the lid and the housing is placed a sleeve covering the rotor with the formation of an annular gap with it [Malushenko V.V. "Dynamic Pumps", Atlas, M. Mechanical Engineering, 1984, p. 57, fig. 146, detail I].

В известном насосе для фиксации втулки от осевого смещения на его диаметре выполнен кольцевой выступ, расположенный в кольцевой канавке, выполненной совместно в крышке и корпусе. От проворота втулки относительно корпуса в насосе установлена шпонка, размещенная в пазу, выполненном в кольцевом выступе, и в пазу, расположенном в корпусе в плоскости его разъема. Размещенный в кольцевой канавке крышки и корпуса кольцевой выступ втулки предотвращает ее линейное перемещение вдоль корпуса, а шпонка препятствует повороту втулки.In a known pump for fixing the sleeve from axial displacement at its diameter, an annular protrusion is provided, which is located in an annular groove made together in the lid and housing. From turning the sleeve relative to the housing in the pump installed key, placed in a groove made in the annular ledge, and in the groove located in the housing in the plane of its connector. Placed in the annular groove of the lid and body, the annular protrusion of the sleeve prevents its linear movement along the body, and the key prevents rotation of the sleeve.

Наличие кольцевой канавки, которую необходимо выполнять при совместной обработке в сборе крышки с корпусом, значительно усложняет обработку указанных деталей.The presence of an annular groove, which must be performed when jointly assembling the cover with the housing, significantly complicates the processing of these parts.

Целью изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления элементов фиксации защитной втулки лопастного насоса от осевого смещения и проворота относительно корпуса, а в целом - упрощение конструкции и технологии изготовления лопастного насоса с разъемом в плоскости параллельной оси ротора.The aim of the invention is to simplify the design and manufacturing technology of fixing elements of the protective sleeve of a vane pump from axial displacement and rotation relative to the housing, and in general to simplify the design and technology of manufacturing a vane pump with a connector parallel to the axis of the rotor.

Поставленная цель достигается тем, что в лопастном насосе с осевым разъемом, включающем корпус с кольцевой проточкой, в которой коаксиально установлены с кольцевым зазором защитная втулка и ротор, при этом корпус состоит из нижней корпусной детали и крышки, сопряженных друг с другом в плоскости, параллельной оси ротора, а также элементы фиксации защитной втулки от осевого смещения и проворота относительно корпуса, согласно изобретению элементы фиксации выполнены в виде трех радиальных выступов на внешней цилиндрической поверхности защитной втулки и трех ответных выступам втулки углублений в нижней корпусной детали.This goal is achieved by the fact that in a vane pump with an axial connector comprising a housing with an annular groove in which the protective sleeve and rotor are coaxially mounted with an annular gap, the housing consists of a lower body part and a lid mated with each other in a plane parallel to the rotor axes, as well as the fixing elements of the protective sleeve against axial displacement and rotation relative to the housing, according to the invention, the fixing elements are made in the form of three radial protrusions on the outer cylindrical surface of the protector tnoj sleeves and three reciprocal projections sleeve recesses in the lower housing part.

Для повышения технологичности изготовления насоса выступы могут быть выполнены за одно целое со втулкой, а углубления в корпусе - в виде фрезерованных пазов.To improve the manufacturability of the pump, the protrusions can be made in one piece with the sleeve, and the recesses in the housing - in the form of milled grooves.

Изобретение иллюстрировано чертежом, на котором показан поперечный разрез предлагаемого лопастного насоса с осевым разъемом.The invention is illustrated in the drawing, which shows a cross-section of the proposed vane pump with an axial connector.

Перечень позиций на чертеже:The list of positions on the drawing:

1 - корпус насоса;1 - pump housing;

2 - кольцевая проточка;2 - ring groove;

3 - защитная втулка;3 - protective sleeve;

4 - ротор;4 - rotor;

5 - щелевое уплотнение насоса;5 - slit seal pump;

6 - нижняя корпусная деталь;6 - lower case part;

7 - крышка (верхняя корпусная деталь);7 - cover (upper case part);

8 - плоскость сопряжения;8 - interface plane;

9 - ось ротора;9 - rotor axis;

10 - выступ;10 - ledge;

11 - углубление в нижней корпусной детали.11 - recess in the lower housing parts.

Лопастной насос содержит корпус 1 с кольцевой проточкой 2, в которой коаксиально установлены с кольцевым зазором защитная втулка 3 и ротор 4, образующие щелевое уплотнение 5.The vane pump comprises a housing 1 with an annular groove 2, in which a protective sleeve 3 and a rotor 4 are coaxially mounted with an annular gap, forming a slotted seal 5.

Корпус 1 состоит из нижней корпусной детали 6 и верхней корпусной детали (крышки) 7, имеющих сопряжение в плоскости 8, расположенной параллельной оси 9 ротора 4. Насос содержит элементы фиксации защитной втулки 3 от осевого смещения и проворачивания относительно корпуса 1, выполненные в виде одного или нескольких радиальных выступов 10 на внешней цилиндрической поверхности втулки 3 и ответных выступам 10 углублений 11 в нижней корпусной детали 6. Для исключения перекоса торца втулки 3 относительно корпуса 1 она содержит три выступа 10, расположенных на ней с угловым смещением в 90°, как это показано на чертеже. Выступы 10 могут быть выполнены за одно целое со втулкой 3, как это показано на чертеже, или в виде отдельных деталей (не показано). Углубления 11 могут быть выполнены в виде фрезерованных пазов.The housing 1 consists of the lower case part 6 and the upper case part (cover) 7 having a pair in plane 8 located parallel to the axis 9 of the rotor 4. The pump contains elements for fixing the protective sleeve 3 against axial displacement and turning relative to the case 1, made in the form of one or several radial protrusions 10 on the outer cylindrical surface of the sleeve 3 and the counter-projections 10 of the recesses 11 in the lower body part 6. To prevent the end of the sleeve 3 from being skewed relative to the housing 1, it contains three projections 10 located x on it with an angular offset of 90 °, as shown in the drawing. The protrusions 10 can be made in one piece with the sleeve 3, as shown in the drawing, or in the form of individual parts (not shown). The recesses 11 can be made in the form of milled grooves.

Сборку насоса осуществляют следующим образом. При снятой крышке 7 устанавливают в нижнюю корпусную деталь 6 (в находящуюся в ней часть проточки 2) защитную втулку 3 с коаксиально расположенным в ней ротором 4, совмещая выступы 10 с углублениями 11. Устанавливают крышку 7, совмещая часть расположенной в ней проточки 2 со втулкой 3. После этого фиксируют крышку 7 резьбовыми крепежными деталями: шпильками и гайками (не показаны).The Assembly of the pump is as follows. When the cover 7 is removed, a protective sleeve 3 with a rotor 4 coaxially disposed therein is placed in the lower case part 6 (into the part of the groove 2 located in it), aligning the projections 10 with the grooves 11. Install the cover 7, aligning the part of the hole 2 located in it with the sleeve 3. After that, fix the cover with 7 threaded fasteners: studs and nuts (not shown).

Работа лопастного насоса происходит известным образом. При вращении ротора 4 осуществляется перекачивание насосом рабочей среды. В случае попадания в щелевое уплотнение 5 насоса посторонних частиц (песка, волокон и т.п.) происходит механическое воздействие со стороны ротора 4 на защитную втулку 3, стремящееся сместить последнюю относительно корпуса 1, чему препятствуют элементы фик- 1 030544The operation of the vane pump is a known manner. When the rotor 4 rotates, the pump pumps the working medium. In the event that foreign particles (sand, fibers, etc.) get into the slit seal 5 of the pump, a mechanical impact occurs from the side of the rotor 4 on the protective sleeve 3, which tends to displace the latter relative to the body 1, which is prevented by fixed elements 1 030544

сации 10, 11.Tations 10, 11.

Предлагаемое техническое решение позволяет существенно упростить конструкцию и технологию изготовления лопастного насоса, так как совместной механической обработке в сборе "крышка+корпус" подвергается только бесступенчатая ("гладкая") внутренняя цилиндрическая поверхность указанных деталей, сопряженная с наружной цилиндрической поверхностью втулки (токарная обработка "напроход"), что значительно технологичней, чем в известных конструкциях насосов с горизонтальным разъемом, где в сборе необходимо выполнять кольцевую канавку и в крышке, и в корпусе, выдерживая ширину этой канавки и координаты от торца корпуса.The proposed solution allows to significantly simplify the design and manufacturing technology of a vane pump, as only the continuously variable ("smooth") inner cylindrical surface of these parts, coupled with the outer cylindrical surface of the sleeve, is subjected to joint lidding + housing (turning "naprohod "), which is much more technological than in known designs of pumps with a horizontal connector, where the assembly is necessary to perform an annular groove and in the roofs ke, and in the case, maintaining the width of this groove and coordinates from the end of the case.

В предлагаемой конструкции лопастного насоса нет необходимости выполнять в крышке элементы для фиксации втулки, так как все они выполнены в нижней части корпуса в виде радиальных углублений, которые при снятой крышке просто выполнять и контролировать (в том числе и визуально). Обеспечивается также возможность открытого доступа (при снятой крышке) ко всем сопрягающимся между собой элементам деталей и сборочных единиц роторной группы насоса, что дополнительно повышает удобство проведения монтажа и разборки лопастного насоса с разъемом корпуса в плоскости параллельной оси ротора.In the proposed design of a vane pump, there is no need to carry out elements for fixing the sleeve in the lid, since all of them are made in the lower part of the body in the form of radial grooves, which, when the lid is removed, are simple to perform and monitor (including visually). It also provides the possibility of open access (with the cover removed) to all the interlocking elements of parts and assembly units of the rotor group of the pump, which further enhances the ease of assembly and disassembly of the vane pump with the housing connector in a plane parallel to the rotor axis.

Использование предлагаемого изобретения позволяет существенно упростить конструкцию и технологию изготовления лопастного насоса с осевым разъемом, а также повышает удобство его монтажа и разборки.The use of the invention allows to significantly simplify the design and manufacturing technology of a vane pump with an axial connector, and also increases the ease of its installation and disassembly.

Claims (3)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Лопастной насос с осевым разъемом, включающий корпус с кольцевой проточкой, в которой коаксиально установлены с кольцевым зазором защитная втулка и ротор, при этом корпус состоит из нижней корпусной детали и крышки, сопряженных друг с другом в плоскости, параллельной оси ротора, насос также содержит элементы фиксации защитной втулки от осевого смещения и проворота относительно корпуса, отличающийся тем, что элементы фиксации выполнены в виде трех радиальных выступов на внешней цилиндрической поверхности защитной втулки и трех ответных выступам втулки углублений в нижней корпусной детали.1. A vane pump with an axial connector, comprising a housing with an annular groove, in which a protective sleeve and a rotor are coaxially mounted with an annular gap, the housing also consists of a lower body part and a lid mated with each other in a plane parallel to the rotor axis, the pump also contains fixing elements of the protective sleeve against axial displacement and rotation relative to the body, characterized in that the fixing elements are made in the form of three radial protrusions on the outer cylindrical surface of the protective sleeve and three reciprocals x protrusions of the sleeve recesses in the lower body parts. 2. Лопастной насос по п.1, отличающийся тем, что выступы выполнены за одно целое со втулкой.2. Vane pump according to claim 1, characterized in that the protrusions are made in one piece with the sleeve. 3. Лопастной насос по п.1, отличающийся тем, что углубления выполнены в виде фрезерованных пазов.3. Vane pump according to claim 1, characterized in that the recesses are made in the form of milled grooves. 2 Ь 3 12 b 3 1 7_7_