Вакуумный пластинчато-роторный насос
Полезная модель относится к машиностроению, в частности к вакуумным пластинчато-роторным насосам для автомобильных двигателей. Целью решаемых полезной моделью задач является снижение финансовых, материальных и людских затрат на изготовление ротора вакуумного пластинчато-роторного насоса, а также обеспечение максимальной производительности и стабильности работы насоса при создании вакуума.
Цель достигается тем, что в вакуумном пластинчато-роторном насосе, содержащем цилиндрический корпус с рабочей полостью, торцевую крышку, входной штуцер, переходник, ротор, размещенный на валу эксцентрично корпусу, по меньшей мере, с четырьмя пластинами, расположенными в радиальных пазах ротора центрально симметрично оси ротора с возможностью радиального и осевого перемещения, три подшипника качения, шкив, согласно новому техническому решению ротор изготовлен по технологии порошковой металлургии из металлической смеси, например ЖГр0,5Н4Д2М. Кроме того предлагаемый ротор характеризуется постоянством размеров, которые закладываются при разработке и изготовлении оснастки, а ввиду того, что технология порошковой металлургии является практически безотходной и характеризуется минимальным производственным браком, предлагаемый ротор дешевле стального на 30%-40%.
Полезная модель относится к машиностроению, в частности к вакуумным роторным насосам, которые можно использовать в автомобильной промышленности для создания вакуума в усилителях тормозного привода автомобиля, а также в гидравлических или пневматических системах. Известна роторно-пластинчатая машина [1], которая может быть использована в насосах, компрессорах, гидромоторах, пневмодвигателях. Машина содержит корпус с крышками, в которых расположены соответственно распределительные шайбы с каналами для подвода и отвода рабочей среды. Внутри корпуса установлены статор на опорах качения с возможностью вращения относительно корпуса и эксцентрично расположенный ротор (с величиной эксцентриситета относительно статора), в радиальных пазах которого подвижно установлены пластины. На торцевых поверхностях ротора в кольцевых пазах установлены кольца с возможностью перемещения в радиальных направлениях. Величина наружного диаметра каждого кольца определяется по формуле d=D-2h, где D - внутренний диаметр статора, h - высота пластины. Повышается надежность машины путем упрощения конструкции.
Недостатками, представленного в качестве аналога, насоса являются большое количество деталей, несопоставимое с решаемой задачей и сложность в изготовлении и монтаже деталей и насоса в целом.
В качестве прототипа выбран известный вакуумный пластинчато-роторный насос [2], содержащий, цилиндрический корпус с торцевыми крышками, с входным и выходным штуцерами, размещенный на валу эксцентрично корпусу ротор, включающий расположенные в радиальных пазах рабочие пластины, причем зазоры между соединениями насоса уплотнены рабочей жидкостью, отличающийся тем, что рабочей жидкостью является вода. Водой уплотнены зазоры между соединениями внутри насоса, а для подачи воды в насос и ее непрерывной циркуляции во время рабочего цикла в роторе
выполнены торцевые кольцевые проточки, в одной из торцевых крышек корпуса расположены две взаимно перпендикулярные, связанные между собой полости, причем первая полость перпендикулярна оси вращения ротора, связана перепускным каналом с одной из кольцевых проточек ротора и в ней установлен регулировочный винт, а во второй полости помещен конец ниппеля для подачи воды от источника.
Недостатком представленного прототипа является применение в насосе стального ротора, изготовленного механическим способом, имеющим значительный разброс параметров (размеров). На разброс параметров влияет множество факторов: люфты металлообрабатывающего станка, квалификация рабочего, разброс характеристик материала заготовок от партии к партии, режимы обработки, и т.д. Кроме того механическая обработка предполагает определенный процент брака изготовленных деталей и отход материала в стружку.
Задачей, решаемой полезной моделью, является снижение финансовых, материальных и людских затрат на изготовление ротора, а также обеспечение максимальной производительность и стабильность работы насоса при создании вакуума.
Поставленные задачи решаются за счет того, что в вакуумном пластинчато-роторном насосе, содержащем цилиндрический корпус с рабочей полостью, торцевую крышку, входной штуцер, переходник, ротор, размещенный на валу эксцентрично корпусу, по меньшей мере, с четырьмя пластинами, расположенными в радиальных пазах ротора центрально симметрично оси ротора с возможностью радиального и осевого перемещения, три подшипника качения, шкив, согласно новому техническому решению ротор изготовлен по технологии порошковой металлургии из металлической смеси, например ЖГр0,5Н4Д2М. Кроме того ротор из металлической смеси характеризуется постоянством размеров, которые закладываются при разработке и изготовлении оснастки.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими чертежами и расчетами: на фиг.1 - общий вид насоса в разрезе, на фиг.2 - разрез А-А в увеличенном масштабе, на фиг.3 выноска В в увеличенном масштабе.
Насос содержит цилиндрический корпус 1, торцевую крышку 2 и установленный на шарикоподшипниках 3 и 4 эксцентрично корпусу ротор 5 с пластинами 6, расположенными в пазах ротора центрально симметрично относительно оси ротора. На крышке 2 имеется входной штуцер 7, переходник 8 для подачи рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости может быть использовано машинное масло, которым во время рабочего цикла уплотняются все зазоры между пластинами, ротором и корпусом.
Работа насоса осуществляется следующим образом. При запуске насоса вращение от электродвигателя (не показан) через клиноременную передачу и шкив 9 передается валу 10, ротору 5 с пластинами 6. При вращении ротора под действием центробежной силы пластины 6 отбрасываются к внутренним стенкам корпуса, обеспечивая вакуум в штуцере 7. Ротор 5, выполненный из металлической смеси, например ЖГр0,5Н4Д2М, имеющей коэффициент линейного расширения близкий к коэффициенту линейного расширения материала корпуса и крышки насоса, при изменении температуры эксплуатации насоса позволяет сохранять радиальные L1 (фиг.2) и торцевые L2 (фиг.3) зазоры между поверхностями ротора и поверхностями корпуса и крышки. Минимальность этих зазоров гарантируют максимальную производительность и стабильность работы насоса при создании вакуума. Кроме того, постоянство зазоров гарантируется тем, предлагаемый ротор изготавливается на одной оснастке и имеет одинаковые размеры.
Таким образом, изготовление ротора из металлической смеси по технологии порошковой металлургии позволит уменьшить себестоимость ротора на 30%-40% и обеспечить производительность и стабильность работы насоса за счет постоянства размеров ротора.
Вакуумный пластинчато-роторный насос, содержащий цилиндрический корпус с рабочей полостью, торцевую крышку, входной штуцер, переходник, ротор, размещенный на валу эксцентрично корпусу и, по меньшей мере, с четырьмя пластинами, расположенными в радиальных пазах ротора центрально симметрично оси ротора с возможностью радиального и осевого перемещения, три подшипника качения, шкив, отличающийся тем, что ротор изготовлен по технологии порошковой металлургии из металлической смеси, например ЖГр0,5Н4Д2М.
