PL173668B1

PL173668B1 - Pompa jednośrubowa

Info

Publication number: PL173668B1
Application number: PL94304310A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Wierzbicki; Marek Stachowicz; Kazimierz Dubicki; Stanisław Stężała; Tomasz Jóźwikowski
Original assignee: Inst Budownictwa Mech
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1998-04-30
Also published as: PL304310A1

Abstract

1 · Pompa jednośrubowa, utworzona ze statora i wirnika, przy czym statorjest ukształtowany w postaci dwóch elastycznych, współosiowych tulej, gładkiej tulei zewnętrznej i gwintowanej dwuzwojnym gwintem tulei wewnętrznej, a wirnik jest utworzony z części rdzeniowej w postaci zarysu śrubowego umieszczonego na zewnątrz cylindrycznego korpusu oraz ze spiralnej wkładki umieszczonej na wierzchołku zarysu śrubowego, znamienna tym, ze gwintowana tuleja wewnętrzna (9) statora (10) oraz część rdzeniowa (1) i spiralna wkładka (2) wirnika (8) są wykonane z dwóch różnych materiałów, przy czym tuleja wewnętrzna (9) statora (10) jest wykonana z dwóch różnych materiałów pod względem twardości i elastyczności sztywno ze sobą połączonych, a część rdzeniowa (1) i spiralna wkładka (2) wirnika (8) są wykonane z dwóch różnych materiałów pod względem współczynnika tarcia i odporności na ścieranie oraz temperatury topnienia i właściwości odlewniczych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest pompa jednośrubowa.

Znane są z opisu patentowego USA nr 4818197 pompy, w których statory są wykonane z elastomeru i mają postać dwóch równoległych, współosiowych tulej połączonych ze sobą w części czołowej wewnętrzną elastyczną częścią łącznikową.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 130126 wirnik, w którym w spiralnym rowku jego linii śrubowej jest osadzona suwliwie teflonowa spirala.

Znane też są i stosowane wirniki pomp jednośrubowych wykonane jako pełne lub rurowe. Tego typu wirniki wykonuje się z jednego materiału, odpornego na ścieranie. Analiza zużycia dotychczas stosowanych wirników do pomp omawianego typu pozwala stwierdzić, że największemu zużyciu ulega powierzchnia linii śrubowej o największym promieniu. Jednocześnie przeprowadzane badania wydajności pompy w funkcji ciśnienia potwierdzają tezę, że zużycie badanej powierzchni linii śrubowej ma największy wpływ na inny od normalnego, przebieg podanej funkcji. Rodzaj materiału użyty do budowy wirnika i stopień gładkości powierzchni ma wpływ na wielkość momentu rozruchowego pompy. Stąd też powstał pomysł zbudowania wirnika pompy jednośrubowej z dwóch różnych materiałów charakteryzujących się dużą odpornością na ścieranie i o małym współczynniku tarcia części wierzchołkowej wirnika oraz rdzenia wirnika z materiału dającego się łatwo kształtować w produkcji masowej.

Z drugiej strony elastyczne statory pomp winny charakteryzować się elastycznością ruchową i szczelnością we współpracy z powierzchnią roboczą wirników w zakresie ciśnień, wydajności i temperatur roboczych pompy. Te dwa wymagania są trudne do równoczesnego spełnienia. Dlatego powstał pomysł zbudowania tulei wewnętrznej statora z dwóch materiałów, z których jeden by zapewniał wystarczającą elastyczność ruchową, a drugi szczelność powierzchni roboczej pompy w zakresie ich ciśnień, wydajności i temperatur roboczych.

W pompie według wynalazku gwintowana tuleja wewnętrzna statora oraz część rdzeniowa i spiralna wkładka wirnika są wykonane z dwóch różnych materiałów. Tuleja wewnętrzna statora jest wykonana z dwóch różnych materiałów pod względem twardości i elastyczności sztywno ze sobą połączonych, a część rdzeniowa i spiralna wkładka wirnika są wykonane z dwóch różnych materiałów pod względem współczynnika tarcia i odporności na ścieranie oraz temperatury topnienia i właściwości odlewniczych. Gwintowana tuleja wewnętrzna statora zaopatrzona w gwint dwuzwojny, jest dwuwarstwowa. Warstwa wewnętrzna z gwintem jest wykonana z materiału o mniejszej elastyczności niż warstwa zewnętrzna przechodzącą w dolnej jej części w elastyczną część łącznikową i tuleję zewnętrzną. Część rdzeniowa wirnika jest wykonana z materiału o niskiej temperaturze topnienia, korzystnie w zakresie 80 - 450°C i o dobrych właściwościach odlewniczych, korzystnie z materiału termoplastycznego, zwłaszcza z poliuretanu, a spiralna wkładka jest wykonana z materiału odpornego na ścieranie i o małym współczynniku tarcia oraz o wysokiej temperaturze topnienia, korzystnie ze stopu metalowego. Spiralna wkładka jest umieszczona suwliwie w kierunku promieniowym w spiralnym rowku części rdzeniowej wirnika ijest ograniczona dwustronnie w kierunku poosiowym odgiętymi w kierunku do osi wzdłużnej wirnika, korzystnie promieniowo, końcami spiralnej wkładki. W innym wykonaniu spiralna wkładka jest umieszczona nieruchomo w części rdzeniowej wirnika, korzystnie częściowo zalana masą rdzeniową. W jeszcze innym wykonaniu spiralna wkładka jest umieszczona w spiralnym rowku części rdzeniowej wirnika i zamocowana w nim obu jej końcami. W jeszcze innym kolejnym wykonaniu spiralna wkładka jest umieszczona w rowku części rdzeniowej wirnika i połączona z nią trwale za pomocą kleju. Spiralna wkładka jest wykonana korzystnie z drutu o przekroju okrągłym. Wewnątrz wirnika jest wykonany osiowy, przelotowy otwór, w którym jest umieszczona rurka, sztywno połączona z rdzeniem wirnika. W rurce jest wykonane wybranie do przeniesienia momentu obrotowego na wirnik.

W pompie według wynalazku uzyskuje się mały współczynnik tarcia pomiędzy wirnikiem wykonanym z tworzywa sztucznego, korzystnie z poliuretanu, a statorem, co wywołuje znacznie zmniejszenie momentu rozruchowego. Użycie materiału odpornego na ścieranie na budowę powierzchni śrubowej o największym promieniu pozwala na znaczne zwiększenie trwałości pompy.

173 668

Zastosowanie dwóch różnych, odpowiednio dobranych materiałów, na tuleję wewnętrzną statora zapewnia uzyskanie poprawy charakterystki pracy pompy w zakresie stosunku ciśnienia do wydajności tłoczenia pompy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wirnik ze spiralną wkładką umieszczoną w znanych rowkach suwliwie promieniowo z odgiętymi promieniowo końcami, fig. 2 - wirnik w widoku osiowym W pokazanym na fig. 1, fig. 3 - szczegół A na fig. 1 w większej skali, fig. 4 - wirnik ze spiralną wkładką zalaną masą rdzeniową, fig. 5 - wirnik ze spiralną wkładką umieszczoną w rowku, zamocowaną w nim na obu jej końcach, fig. 6 - widok osiowy w kierunku B pokazanym na fig. 5, fig. 7 - widok osiowy w kierunku C pokazanym na fig. 5, fig. 8 - szczegół D na fig. 5 w większej skali, fig. 9 - wirnik ze spiralną wkładką połączoną klejem z rdzeniem, fig. 10 szczegół E na fig. 9 w większej skali, a fig. 11 - stator w przekroju osiowym.

Gwintowana tuleja wewnętrzna 9 statora 10 oraz część rdzeniowa 1 i spiralna wkładka 2 wirnika 8 są wykonane z dwóch różnych materiałów. Tuleja wewnętrzna 9 statora 10 jest wykonana z dwóch różnych materiałów pod względem twardości i elastyczności, sztywno ze sobą połączonych. Część rdzeniowa 1 i spiralna wkładka 2 wirnika 8 są wykonane z dwóch różnych materiałów pod względem współczynnika tarcia i odporności na ścieranie oraz temperatury topnienia i właściwości odlewniczych. Gwintowana tuleja wewnętrzna 9 statera 10, zaopatrzona w gwint dwuzwojowy, jest dwuwarstwowa, przy czym warstwa wewnętrzna 11 z gwintem jest wykonana z materiału o mniejszej elastyczności niż warstwa zewnętrzna 12 przechodząca w dolnej jej części w elastyczną część łącznikową 13 i w tuleję zewnętrzną 14.

Wirnik pompy jest utworzony z części rdzeniowej 1 w postaci zarysu śrubowego umieszczonego na zewnątrz cylindrycznego korpusu oraz ze spiralnej wkładki 2 umieszczonej na wierzchołku zarysu śrubowego części rdzeniowej 1 wirnika 8. Część rdzeniowa 1 i spiralna wkładka 2 są wykonane z dwóch różnych materiałów pod względem współczynników tarcia i odporności na ścieranie oraz temperatury topnienia i właściwości odlewniczych. Część rdzeniowa 1 wirnika 8 jest wykonana z materiału o niskiej temperaturze topnienia, korzystnie w zakresie 80 - 450°C i o dobrych właściwościach odlewniczych, korzystnie z materiału .termoplastycznego, zwłaszcza z poliuretanu, a spiralna wkładka 2 jest wykonana z materiału odpornego na ścieranie i o małym współczynniku tarcia oraz o wysokiej temperaturze topnienia, korzystnie ze stopu metalowego. Spiralna wkładka 2 jest umieszczona suwliwie w kierunku promieniowym w spiralnym rowku 3 części rdzeniowej 1 wirnika 8 i jest ograniczona dwustronnie w kierunku poosiowym odgiętymi w kierunku do osi wzdłużnej wirnika 8, korzystnie promieniowo, końcami 4 spiralnej wkładki 2.

W innym wykonaniu spiralna wkładka 2’ jest umieszczona nieruchomo w części rdzeniowej 1 wirnika 8, korzystnie częściowo zalana masą rdzeniową. W jeszcze innym wykonaniu spiralna wkładka 2” jest umieszczona w spiralnym rowku 3” części rdzeniowej 1 wirnika 8 i zamocowana w nim obu jej końcami 4”. W kolejnym wykonaniu spiralna wkładka 2”’ jest umieszczona w rowku 3’” części rdzeniowej 1 wirnika 8 i połączona z nią trwale za pomocą kleju 5. Spiralna wkładka 2, 2’, 2”, 2” ’, jest wykonana korzystnie z drutu o przekroju okrągłym. Wewnątrz wirnika 8 jest wykonany osiowy przelotowy otwór 6, w którym jest umieszczona rurka 7, sztywno połączona z rdzeniem 1 wirnika 8. W rurce 7 jest wykonane wybranie do przeniesienia momentu obrotowego na wirnik 8.

173 668

Fig.9.

Fig.10.

173 668

Fig. 4.

Fig 3

Fig.6.

Fig.5.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Pompa jednośrubowa, utworzona ze statora i wirnika, przy czym stator jest ukształtowany w postaci dwóch elastycznych, współosiowych tulej, gładkiej tulei zewnętrznej i gwintowanej dwuzwojnym gwintem tulei wewnętrznej, a wirnik jest utworzony z części rdzeniowej w postaci zarysu śrubowego umieszczonego na zewnątrz cylindrycznego korpusu oraz ze spiralnej wkładki umieszczonej na wierzchołku zarysu śrubowego, znamienna tymi- że gwintowana tuleja wewnętrzna (9) statora (10) oraz część rdzeniowa (1) i spiralna wkładka (2) wirnika (8) są wykonane z dwóch różnych materiałów, przy czym tuleja wewnętrzna (9) statora (10) jest wykonana z dwóch różnych materiałów pod względem twardości i elastyczności sztywno ze sobą połączonych, a część rdzeniowa (1) i spiralna wkładka (2) wirnika (8) są wykonane z dwóch różnych materiałów pod względem współczynnika tarcia i odporności na ścieranie oraz temperatury topnienia i właściwości odlewniczych.
2. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że gwintowana tuleja wewnętrzna (9) statora (10), zaopatrzona w gwint dwuzwojowy, jest dwuwarstwowa, przy czym warstwa wewnętrzna (11) z gwintem jest wykonana z materiału o mniejszej elastyczności niż warstwa zewnętrzna (12) przechodząca w dolnej jej części w elastyczną część łącznikową (13) i w tuleję zewnętrzną (14).
3. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że część rdzeniowa (1) wirnika (8) jest wykonana z materiału o niskiej temperaturze topnienia, korzystnie w zakresie 80 - 450°C o dobrych właściwościach odlewniczych, korzystnie z materiału termoplastycznego, zwłaszcza z poliuretanu, a spiralna wkładka (2) jest wykonana z materiału odpornego na ścieranie, o małym współczynniku tarcia oraz o wysokiej temperaturze topnienia, korzystnie ze stopu metalowego.
4. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że spiralna wkładka (2) jest umieszczona suwliwie w kierunku promieniowym w spiralnym rowku (3) części rdzeniowej (1) wirnika (8) jest ograniczona dwustronnie w kierunku poosiowym odgiętymi w kierunku do osi wzdłużnej wirnika, korzystnie promieniowo, końcami (4) spiralnej wkładki (2).
5. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że spiralna wkładka (2') jest umieszczona nieruchomo w części rdzeniowej (1) wirnika (8), korzystnie częściowo zalana masą rdzeniową.
6. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że spiralna wkładka (2”) jest umieszczona w spiralnym rowku (3”) części rdzeniowej (1) wirnika (8) i zamocowana w nim obu jej końcami (4”).
7. Pompa według zastrz. 1 albo 3, znamienna tym, że spiralna wkładka (2”') jest umieszczona w rowku (3'”) części rdzeniowej (1) wirnika (8) i połączona z nią trwale za pomocą kleju.
8. Pompa według zastrz. 1 albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienna tym, że spiralna wkładka (2, 2’, 2”, 2”') jest wykonana korzystnie z drutu o przekroju okrągłym.
9. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnątrz wirnika (8) jest wykonany osiowy, przelotowy otwór (6).
10. Pompa według zastrz. 9, znamienna tym, że w otworze (6) jest umieszczona rurka (7) sztywno połączona z rdzeniem (1) wirnika (8).
11. Pompa według zastrz. 10, znamienna tym, że w rurce (7) jest wykonane wybranie do przeniesienia momentu obrotowego na wirnik (8).
12. Pompa według zastrz. 11, znamienna tym, że wirnik (8) jest umieszczony na końcówce wału silnika napędowego.

* * *

173 668