Винтовые насосы. Конструкция, область применения.

Регулирование режима работы.

Рабочие характеристики.

Принцип работы.

Несомненными достоинствами поршневых и плунжерных насосов являются высокий КПД и возможность подачи незначительных объемов жидкости под сколь угодно большим давлением. В то же время неравномерность подачи, сложность соединения с приводным двигателем, наличие легко изнашивающихся клапанов, тихоходность, а следовательно, большие размеры и масса исключают возможность их применения на современных высокопроизводительных насосных станциях систем водоснабжения и канализации. Лишь чрезвычайно редко вертикальные поршневые насосы еще применяются для подъема воды из скважин малого диаметра (до 200 мм). Модифицированные поршневые насосы предназначены для подачи бетона и растворов при производстве строительных работ.

Объемные насосы с вращательным движением рабочего органа конструктивно более просты и обеспечивают плавную подачу перекачиваемой жидкости. Однако очень маленькие подачи шестеренных и винтовых насосов в сочетании с их способностью перекачивать вязкие жидкости определили область их применения в качестве питательных насосов систем гидропривода, автоматики и смазки.

Обозначение, классификация и назначение винтовых насосов

Насосные агрегаты винтового типа по количеству ведущих элементов подразделяются на одно, двух и трёх винтовые.

В промышленности применяются одновинтовые насосы:

1В 20/10,1В 20/5, 1В 6/5 изготовляемые в соответствии с

ГОСТ 18863-73 и ТУ 26-06-525-70.

Обозначение насосов расшифровывается так: цифра 1- одновинтовой; В-винтовой; числитель дроби - округлённое значение подачи 20 м³/ч; знаменатель - напор 10 кг с/см² .

Перечисленные насосы используются для участкового и местного водоотлива шахт, для откачки воды из зумфов и водосборников.

При проведении уклонов, наклонных стволов и горизонтальных выработок с притоками неагрессивной воды до 5 м³/ч для насосов 1В 6/5 и до 15 м³/ч для насосов 1В 20/10 и 1В 20/5,

При перекачивании воды допускается её загрязнение до 5 % по массе при величине твёрдых частиц не более 2-3 мм. Температура перекачиваемой жидкости не должна превышать 50⁰С.

Конструкция и принцип работы одновинтового насоса

Конструкция рассматриваемых трёх типов насосов одинакова и состоит из следующих основных узлов, представленных на рис. 9.1: рабочей и опорной частей, карданного вала, эластичной муфты со стопорным устройством и перепускного устройства.

Насос и электродвигатель 21 смонтированы на раме 1, изготовленной из швеллеров в виде салазок, которые облегчают перемещение агрегата в забое при проходке выработок.

Рабочая часть насоса состоит из стального однозаходного винта 7, резиновой двухзаходной обоймы 6 и чугунного корпуса 3. Внутри корпуса 3 размещены опоры на которых крепится карданный вал 5, Последний размещается внутри винта 7 и служит для передачи крутящего момента на винт, поверхность которого в процессе подвергается знакопеременной динамической нагрузки.

Слева корпус насоса имеет всасывающий патрубок с камерой подшипников для кардана, а справа – нагнетательный со встроенным подшипником для кардана и сальником, обеспечивающем предотвращение утечек жидкости из корпуса.

В сальниковой коробке установлена плетёная хлопчатобумажная набивка, которая поджимается грундбуксой 13 и смазывается солидолом с помощью колпачковой маслёнки. Затяжка сальника не должна быть чрезмерной в избежании сгорания набивки. Нормальное просачивание через сальник воды – 0,5 л/ч.

Крутящий момент от электродвигателя передаётся приводному валу 14 через упругую втулучно-колбцевую муфту 20. Приводной вал вращается в двух подшипниках радиально упорном 16 и радиально однорядном 17. Камера подшипников герметизирована войлочными уплотнителями, установленными в стальной втулке 15 и крышке 18. Крышка имеет на ступице семь зубьев, в которые входят три шарика, размещённые в наклонных отверстиях ведомой полумуфты. При вращении вала по часовой стрелке ведомая полумуфта увлекает шарики, которые центробежной силой отбрасываются от поверхности зубьев и не препятствуют вращению приводного зала. При вращения вала против часовой стрелки шарик упираются в радиальные стенки зубьев стальной крышки и стопорят вал. Выпадение шариков из наклонных отверстий предупреждается предохранительным кольцом 19, закрепленным на ведомой полумуфте.

Передача крутящего момента от промежуточного приводного вала 14 на карданный зал 5 осуществляется через ведущую муфту 11, а от карданного вала на рабочий винт 7 с помощью ведомой муфты 4. Ведущая и ведомая муфты закреплены на рабочем винте и приводном валу и имеют расточки в которых в которых установлены сферические вкладыши 10. Пальцы 2, соединяющие шары карданного вала и муфты, вместе с втулками муфт составляют шарнир карданного вала. Втулки и пальцы шарнира предохраняются от выпадения кольцами закреплёнными на муфтах. Шарнирное соединение рабочего винта с карданным валом закрыто крышкой, предохраняющей его от воздействия - механических примесей перекачиваемой воды. Для герметизации шарнирного соединения карданного и приводного валов используется резиновый сильфон 9, закреплённый одной стороной на рабочем винте, другой на ведущей муфте.

Рис. 9.1. Конструкция винтового насоса 1В20/10(а),

сечение винта (б) и обоймы (в)