RU2227849C2

RU2227849C2 - Screw pump stator through passage forming method

Info

Publication number: RU2227849C2
Application number: RU99126358/06A
Authority: RU
Inventors: Г.Н. Горшков; А.К. Иванов; А.В. Бутолина
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2004-04-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pumps with eccentric displacer. SUBSTANCE: method includes forming of elastic material blank in metal sleeve with its installation along axis of cylindrical rod and subsequent extraction and holding until material has shrunk completely. Then channel in blanks is machined by diamond whose diameter is equal to diameter of round section of rotor bringing the wheel to end face of blank. Then pass is made having displaced wheel relative to axis of blank and moving wheel along inner channel of blank at pitch equal to pitch of rotor and simultaneously rotating the blank. Then following passes are made to displace wheel relative to blank axis by 2e, and then passes are made by diamond wheel with displacement of wheel to 2 e from opposite side of blank axis where e is value of eccentricity of center of round cross section of rotor and rotor axis. EFFECT: provision of accurate geometric parameters of stator at reduction of cycle of preparation, improved manufacturability and reduced labor input in process of stator manufacture. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении насосов с эксцентричным вытеснителем.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of pumps with an eccentric displacer.

Известен способ получения внутреннего тракта статора винтового насоса литьем или прессованием из резины и пластмасс с использованием формующих стержней с винтовой поверхностью (И.А.Чиняев. Роторные насосы. Л., Машиностроение, 1969). За ближайший аналог принят способ, описанный в книге А.В.Крылова, Одновинтовые насосы. М., Гостоптехиздат, 1962, стр.26-32. В данном способе учитывается усадка материала и определяется изменение размеров поверхности обоймы. При изготовлении формующих знаков из разных материалов необходимо учитывать усадку конкретных материалов, что приводит к определенным технологическим трудностям и повышению трудоемкости процесса.A known method of obtaining the internal path of the stator of a screw pump by molding or pressing from rubber and plastic using forming rods with a screw surface (I.A. Chinyaev. Rotary pumps. L., Engineering, 1969). The method described in the book by A.V. Krylov, Single-screw pumps, was adopted as the closest analogue. M., Gostoptekhizdat, 1962, pp. 26-32. This method takes into account the shrinkage of the material and determines the change in size of the surface of the clip. In the manufacture of forming characters from different materials, it is necessary to take into account the shrinkage of specific materials, which leads to certain technological difficulties and increase the complexity of the process.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение точности изготовления статора, повышение технологичности и снижение трудоемкости процесса его изготовления.The technical task of the invention is to increase the accuracy of the manufacture of the stator, increase manufacturability and reduce the complexity of the manufacturing process.

Технический результат достигается тем, что в способе формирования проточного тракта статора винтового насоса, включающем формование заготовки из эластичного материала в металлической гильзе с установкой по ее оси цилиндрического стержня и последующим его извлечением и выдерживанием до полной усадки материала, алмазным шлифовальным кругом обрабатывают канал заготовки, диаметр которого равен диаметру круглого сечения ротора. При этом подводят алмазный круг к торцу заготовки и, сместив его относительно оси заготовки, совершают проход, перемещая круг по внутреннему каналу заготовки с шагом, равным шагу ротора, и одновременно придавая заготовке вращательное движение, далее совершают последующие проходы, достигая смещения круга относительно оси заготовки на величину 2е, после чего совершают проходы алмазным кругом со смещением его до величины 2е с противоположной стороны от оси заготовки, где е - величина эксцентриситета центра круглого поперечного сечения ротора и оси ротора.The technical result is achieved by the fact that in the method of forming the flow path of the stator of a screw pump, which includes forming a workpiece from an elastic material in a metal sleeve with a cylindrical rod installed along its axis and then removing it and holding it until the material completely shrinks, the workpiece channel is processed with a diamond grinding wheel, diameter which is equal to the diameter of the circular cross section of the rotor. In this case, the diamond wheel is brought to the end face of the workpiece and, having displaced it relative to the axis of the workpiece, make a passage, moving the circle along the inner channel of the workpiece with a step equal to the step of the rotor, while simultaneously giving the workpiece a rotational movement, then make subsequent passes, reaching a displacement of the circle relative to the axis of the workpiece by a value of 2e, after which they make passes with a diamond wheel with its displacement to a value of 2e on the opposite side from the axis of the workpiece, where e is the eccentricity of the center of the circular cross section of the roto and the rotor axis.

Для достижения технического эффекта необходимо перемещать инструмент внутри заготовки по траектории, адекватной винтовой поверхности ротора. В качестве инструмента используют абразивный алмазный круг на гальванической связке, диаметр которого равен диаметру круглого сечения ротора.To achieve a technical effect, it is necessary to move the tool inside the workpiece along a path adequate to the screw surface of the rotor. As a tool, use an abrasive diamond wheel on a galvanic bond, the diameter of which is equal to the diameter of the circular cross section of the rotor.

Для согласования движений заготовки и алмазного абразивного круга необходимо провести модернизацию токарного станка. Так, шпиндель токарного станка должен иметь малые обороты вращения n₁=1...2 об/мин, а суппорт с установленным на нем электрошпинделем должен перемещаться с шагом, равным шагу ротора винтового насоса. Поскольку в токарном станке нет таких малых оборотов, то привод станка отключают и устанавливают электродвигатель с понижающим редуктором. В гитаре подач по расчетному передаточному отношению подбираются шестерни, обеспечивающие необходимый шаг, соответствующий шагу ротора винтового насоса. Вместо резцедержателя устанавливается электрошпиндель, вращающийся со скоростью n₂=12000...20000 об/мин.To coordinate the movement of the workpiece and the diamond abrasive wheel, it is necessary to modernize the lathe. So, the spindle of the lathe should have low revolutions n ₁ = 1 ... 2 rpm, and the support with the electric spindle installed on it should move with a step equal to the pitch of the rotor of the screw pump. Since the lathe does not have such low speeds, the machine drive is turned off and an electric motor with a reduction gear is installed. In the pitch guitar, gears are selected according to the estimated gear ratio, providing the necessary step corresponding to the pitch of the rotor of the screw pump. Instead of the tool holder, an electrospindle is installed, rotating at a speed of n ₂ = 12000 ... 20,000 rpm.

На фигуре 1 показано движение алмазного шлифовального круга внутри канала заготовки.The figure 1 shows the movement of the diamond grinding wheel inside the channel of the workpiece.

На фигуре 2 представлено поперечное сечение заготовки статора.The figure 2 presents a cross section of the stator blank.

На фигуре 3 - статор винтового насоса в сборе с ротором.In figure 3 - stator screw pump assembly with a rotor.

На фигуре 4 - поперечное сечение статора в сборе с ротором.Figure 4 is a cross section of a stator assembly with a rotor.

Способ формирования проточного тракта статора винтового насоса заключается в следующем. К торцу заготовки статора из эластичного материала 1, помещенной в металлическую гильзу 2, подводят алмазный абразивный круг 3, установленный на электрошпинделе 4, совмещают оси заготовки 1 и алмазного круга 3 и, вращая заготовку 1 со скоростью n₁, совершают проход алмазным кругом 3. Алмазный круг 3 при этом совершает вращательно-поступательное движение с шагом, равным шагу ротора, и скоростью вращения n₂. В результате первого прохода снимают припуск, оставшийся при формировании внутренней полости заготовки 1. Второй проход совершают, сместив с помощью суппорта ось алмазного круга 3 относительно оси заготовки 1 на некоторую величину. Последующие проходы совершают, достигая смещения круга 3 относительно оси заготовки на величину 2е. Максимальный эксцентриситет центра круглого поперечного сечения ротора 5 и оси статора 1 - 2е - показан на фигуре 4. Далее подводят алмазный круг 3 к торцу заготовки 1 со смещением в противоположную сторону относительно оси заготовки статора 1 и также совершают некоторое количество проходов, достигая максимального смещения 2е. Таким образом, при каждом проходе смещение оси инструмента 3 от оси заготовки статора 1 составляет величину

, где n - количество проходов, выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и требований к поверхности винтового профиля статора.The method of forming the flow path of the stator of a screw pump is as follows. A diamond abrasive wheel 3 mounted on the electric spindle 4 is brought to the end face of the stator blank of elastic material 1 placed in a metal sleeve 2, the axis of the blank 1 and diamond wheel 3 are combined and, rotating the blank 1 at a speed of n ₁ , they pass the diamond wheel 3. The diamond wheel 3 in this case performs a rotational-translational motion with a step equal to the pitch of the rotor, and the rotation speed n ₂ . As a result of the first pass, the allowance remaining during the formation of the inner cavity of the workpiece 1 is removed. The second pass is made by moving the axis of the diamond wheel 3 relative to the axis of the workpiece 1 by a support by a certain amount. Subsequent passes are made, reaching a displacement of the circle 3 relative to the axis of the workpiece by 2e. The maximum eccentricity of the center of the circular cross section of the rotor 5 and the axis of the stator 1 - 2e is shown in Figure 4. Next, the diamond wheel 3 is brought to the end of the workpiece 1 with an offset in the opposite direction relative to the axis of the workpiece of the stator 1 and also make a number of passes, reaching a maximum offset of 2e . Thus, with each pass, the offset of the axis of the tool 3 from the axis of the stator 1 blank is

, where n is the number of passes, is selected depending on the material being processed and the requirements for the surface of the stator helical profile.

Предлагаемое изобретение позволяет получить точные геометрические параметры статора при сокращении цикла подготовки производства, позволяет улучшить технологичность и снизить трудоемкость процесса изготовления статора винтового насоса.The present invention allows to obtain accurate geometrical parameters of the stator while reducing the production preparation cycle, improves processability and reduces the complexity of the manufacturing process of the stator of a screw pump.

Claims

Способ формирования проточного тракта статора винтового насоса, включающий формование заготовки из эластичного материала в металлической гильзе с установкой по ее оси цилиндрического стержня и последующим его извлечением и выдерживанием до полной усадки материала, отличающийся тем, что после этого алмазным шлифовальным кругом обрабатывают канал заготовки, диаметр которого равен диаметру круглого сечения ротора, при этом подводят алмазный круг к торцу заготовки и, сместив его относительно оси заготовки, совершают проход, перемещая круг по внутреннему каналу заготовки с шагом, равным шагу ротора, и одновременно придавая заготовке вращательное движение, далее совершают последующие проходы, достигая смещения круга относительно оси заготовки на величину 2е, после чего совершают проходы алмазным кругом со смещением его до величины 2е с противоположной стороны от оси заготовки, где е - величина эксцентриситета центра круглого поперечного сечения ротора и оси ротора.A method of forming a flow path of a stator of a screw pump, comprising forming a preform from an elastic material in a metal sleeve with installing a cylindrical rod along its axis and then extracting it and holding it until the material completely shrinks, characterized in that after that a workpiece channel is machined with a diamond grinding wheel, the diameter of which equal to the diameter of the circular cross section of the rotor, while bringing the diamond wheel to the end face of the workpiece and, having displaced it relative to the axis of the workpiece, make a passage by moving the cr yy along the inner channel of the workpiece with a step equal to the step of the rotor, and while giving the workpiece rotational motion, then make subsequent passes, reaching a displacement of the circle relative to the axis of the workpiece by 2e, then make passes with a diamond wheel with its displacement to 2e from the opposite side from the axis of the workpiece, where e is the eccentricity of the center of the circular circular cross-section of the rotor and the axis of the rotor.