RU58150U1

RU58150U1 - SCREW GEROTOR PUMP

Info

Publication number: RU58150U1
Application number: RU2006118285/22U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Юрьевич Николаев; Сергей Германович Трапезников; Рафаэль Фагимович Хусаинов; Антон Владимирович Агарков; Денис Николаевич Пепеляев
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент"
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2006-11-10

Abstract

Полезная модель относится к героторным эксцентричным винтовым насосам объемного типа, способных перекачивать газожидкостные смеси широкого спектра вязкости. Задачей настоящей полезной модели является создание винтового героторного насоса, передающего гидравлические мощности до 40 кВт, повышение долговечности, а так же снижение стоимости его изготовления и обслуживания. Поставленная задача решается за счет того, что в известной конструкции винтового героторного насоса, включающего корпус насоса с сальниковым или торцовым уплотнением, винтовую насосную секцию, шпиндель, а так же узел, передающий крутящий момент и воспринимающий осевую и радиальную нагрузку от насосной секции, и отличается тем, что узел, передающий крутящий момент и воспринимающий осевую и радиальную нагрузку, расположен внутри полого приводного вала шпинделя и выполнен в виде торсионного или торсионно-шарнирного соединения с конусами, лапками и уплотнительными элементами.The utility model relates to volumetric type gerotor eccentric screw pumps capable of pumping gas-liquid mixtures of a wide range of viscosity. The objective of this utility model is to create a screw gerotor pump that transfers hydraulic power up to 40 kW, increase durability, as well as reduce the cost of its manufacture and maintenance. The problem is solved due to the fact that in the known design of a screw gerotor pump, which includes a pump housing with a stuffing box or mechanical seal, a screw pump section, a spindle, as well as a unit transmitting torque and absorbing axial and radial load from the pump section, and differs the fact that the node transmitting torque and perceiving axial and radial loads is located inside the hollow drive shaft of the spindle and is made in the form of a torsion or torsion-articulated connection with cones, apkami and sealing elements.

Description

Полезная модель относится к героторным эксцентричным винтовым насосам объемного типа, способных перекачивать газожидкостные смеси широкого спектра вязкости.The utility model relates to volumetric type gerotor eccentric screw pumps capable of pumping gas-liquid mixtures of a wide range of viscosity.

Известна конструкция винтового насоса с консольным соединением приводного вала и передающего узла, выполненного в виде карданного вала (см. патент США №6227829 от 08.05.2001 г), взятого нами в качестве аналога. В данной конструкции, расположенная внутри полого приводного вала, полумуфта карданного вала герметизируется от всасывающей магистрали насоса конусным соединением. Простота изготовления и монтажа данного узла передачи осевой нагрузки и крутящего момента -очевидны, но в данной конструкции винтового насоса схема распределения сил выстроена так, что он способен воспринимать небольшие радиальные нагрузки, поскольку опорный узел подшипников расположен достаточно далеко от шарнира карданного вала, т.е. точки приложения сил. Большая консольность приложения сил отрицательно влияет на герметичность узла сальникового уплотнения, поэтому конструкция данного насоса применима для передачи небольших гидравлических мощностей - до 5 кВт.The known design of a screw pump with a cantilever connection of the drive shaft and the transmitting node, made in the form of a driveshaft (see US patent No. 6227829 from 05/05/2001), taken by us as an analogue. In this design, located inside the hollow drive shaft, the drive shaft coupling half is sealed from the pump suction line by a conical connection. The simplicity of manufacturing and installation of this axial load and torque transmission unit is obvious, but in this design of the screw pump the power distribution scheme is built up so that it can absorb small radial loads, since the bearing support unit is located far enough from the cardan shaft hinge, i.e. . points of application of forces. The large cantilever force application negatively affects the tightness of the stuffing box assembly; therefore, the design of this pump is applicable for transmitting small hydraulic powers - up to 5 kW.

Указанный недостаток частично устранен в конструкции винтового насоса, взятого нами за прототип, включающего корпус насоса с сальниковым или торцовым уплотнением, винтовую насосную секцию, шпиндель, а так же, узел, передающий крутящий момент и воспринимающий осевую и радиальную нагрузку от насосной секции, расположен внутри полого приводного вала шпинделя (см. патент США №3216768 от 09.11.1965 г). В данной конструкции применен прогрессивный вариант расположения узла, передающего крутящий момент и воспринимающего осевую и радиальную нагрузку - внутри полого This drawback was partially eliminated in the design of the screw pump, which we took as a prototype, including a pump casing with a stuffing box or mechanical seal, a screw pump section, a spindle, as well as a unit transmitting torque and absorbing axial and radial load from the pump section, located inside hollow drive shaft of the spindle (see US patent No. 3216768 from 11/09/1965 g). In this design, a progressive version of the location of the node transmitting torque and perceiving axial and radial load is applied - inside the hollow

приводного вала шпинделя, что уменьшает длину конструкции и существенно разгружает конец вала с сальниковым уплотнением, однако в данной конструкции узел, передающий крутящий момент и воспринимающий осевую и радиальную нагрузку выполнен в виде шарнирно-пальцевого карданного вала. Приведенное соединение имеет значительные ограничения (до 5 кВт) по передаваемой гидравлической мощности, поскольку вся осевая нагрузка передается через тонкостенные втулки шарнира и пальцы, работающие на срез, изгиб и подвергающиеся циклически изменяющейся нагрузке.spindle drive shaft, which reduces the length of the structure and significantly unloads the shaft end with the stuffing box seal, however, in this design, the unit transmitting torque and absorbing axial and radial load is made in the form of a joint-finger cardan shaft. The given connection has significant limitations (up to 5 kW) in the transmitted hydraulic power, since all axial load is transmitted through thin-walled hinge bushings and fingers working for shear, bending and subjected to cyclically changing load.

Задачей настоящей полезной модели является создание винтового героторного насоса, передающего гидравлические мощности до 40 кВт, повышение долговечности, а так же снижение стоимости его изготовления и обслуживания.The objective of this utility model is to create a screw gerotor pump that transfers hydraulic power up to 40 kW, increase durability, as well as reduce the cost of its manufacture and maintenance.

Поставленная задача решается за счет того, что в известной конструкции винтового героторного насоса, включающего корпус насоса с сальниковым или торцовым уплотнением, винтовую насосную секцию, шпиндель, а так же узел, передающий крутящий момент и воспринимающий осевую и радиальную нагрузку от насосной секции, расположен внутри полого приводного вала шпинделя и выполнен в виде торсионного или торсионно-шарнирного соединения с конусами, лапками и уплотнительными элементами.The problem is solved due to the fact that in the known design of a screw gerotor pump, including a pump casing with a stuffing box or mechanical seal, a screw pump section, a spindle, as well as a node transmitting torque and absorbing axial and radial load from the pump section, is located inside hollow spindle drive shaft and made in the form of a torsion or torsion-articulated connection with cones, tabs and sealing elements.

Конструкция прототипа, при несомненных достоинствах, таких, как малые габариты и разгруженный от радиальных отгибающих нагрузок со стороны перекачиваемой жидкости конец приводного вала шпинделя с сальниковым уплотнением, имеет существенные недостатки, перечисленные ниже, ограничивающие его применение:The prototype design, with undoubted advantages, such as small dimensions and the end of the spindle drive shaft with stuffing box unloaded from the radial bending loads from the fluid being pumped, has significant disadvantages listed below, limiting its use:

- пальцевое соединение шарниров кардана приведенной конструкции прототипа не позволяет передавать гидравлические мощности более 5 кВт без значительной переработки конструкции узла и его габаритов, - the finger joint of the cardan hinges of the given prototype design does not allow transmitting hydraulic power of more than 5 kW without significant processing of the assembly design and its dimensions,

поскольку пальцы работают в условиях циклически изменяющейся изгибной нагрузки и крутящего момента;since the fingers work in conditions of cyclically changing bending load and torque;

- при имеющемся во всасывающей магистрали насоса избыточном давлении более 0,1 МПа требуется переработать существующую конструкцию уплотнений и применять специальную жесткую конструкцию уплотняющего соединения шарниров карданного вала, чтобы сохранить защиту его пальцев от перекачиваемой жидкости и утечки ее во внешнюю среду, что также ограничивает применение установки;- if the excess pressure in the pump suction line is more than 0.1 MPa, it is necessary to rework the existing seal design and use a special rigid design of the sealing joint of the cardan shaft hinges in order to preserve the protection of his fingers from the pumped liquid and its leakage into the external environment, which also limits the use of the installation ;

- еще одним неудобством приведенной конструкции прототипа является сложность замены расходуемой винтовой насосной секции, что приводит к увеличению расходов на обслуживание установки.- another inconvenience to the design of the prototype is the difficulty of replacing a consumable screw pump section, which leads to an increase in the cost of maintaining the installation.

В полезной модели применительно к винтовому героторному насосу предложена новая конструкция узла, передающего крутящий момент и воспринимающего осевую и радиальную нагрузку от насосной секции в виде торсионного или торсионно-шарнирного соединения с конусами, концевыми лапками и уплотнительными элементами, за счет чего решена задача компенсации больших гидравлических усилий, возникающих при перекачивании жидкостей с высокой производительностью и давлением благодаря высокой нагрузочной способности конусов торсионного или торсионно-шарнирного соединения вследствие того, что контактные поверхности этого соединения имеют большую площадь. В конструкции узла, передающего крутящий момент и воспринимающего осевую и радиальную нагрузку, заложено жесткое сопряжение конуса торсионного или торсионно-шарнирного соединения, что приводит к значительному увеличению долговечности работы этого узла и снижение затрат на ремонт и обслуживание. Применение узла, передающего крутящий момент и воспринимающего осевую и радиальную нагрузку от приводного вала шпинделя к ротору винтовой насосной секции в виде торсионного или торсионно-шарнирного соединения с конусами, лапками и In a utility model, as applied to a screw gerotor pump, a new design of a unit transmitting torque and absorbing axial and radial load from the pump section in the form of a torsion or torsion-swivel connection with cones, end legs and sealing elements is proposed, due to which the problem of compensating large hydraulic forces arising when pumping liquids with high productivity and pressure due to the high load capacity of torsion or torsion cones -sharnirnogo compound due to the fact that the contact surface of the compound have a large area. The design of the unit that transmits torque and accepts axial and radial loads involves rigid conjugation of the torsion or torsion-swivel cone, which leads to a significant increase in the durability of this unit and a decrease in the cost of repair and maintenance. The use of a node transmitting torque and absorbing axial and radial load from the spindle drive shaft to the rotor of the screw pump section in the form of a torsion or torsion-articulated connection with cones, tabs and

уплотнительными элементами, благодаря его небольшим радиальным габаритам позволило вынести точку приложения осевой Fo и радиальной Fp составляющей гидравлических сил и сил зацепления насосной секции за пределы сальникового узла и расположить ее в зоне непосредственного восприятия, то есть в подшипниковом узле. Таким образом, конец приводного вала шпинделя, на котором расположено сальниковое или торцовое уплотнение, практически не нагружен и не требует дополнительных центрирующих опор. Лапки торсионного или торсионно-шарнирного соединения предотвращают проворот торсионного или торсионно-шарнирного соединения по конусу в начальный момент работы, а так же имеют демонтажную функцию, поэтому один конец торсионного или торсионно-шарнирного соединения вынесен в доступное снаружи место, а другой конец легко доступен при замене винтовой насосной секции. В конструкции торсионного или торсионно-шарнирного соединения дополнительно введены вторичные уплотнительные элементы рядом с поверхностью конуса, предотвращающие утечку жидкости при работе без нагрузки, поскольку нагруженное сопряжение конуса торсионного или торсионно-шарнирного соединения, то есть когда существует осевая Fo составляющая гидравлических сил и сил зацепления насосной секции, обладает самогерметизирующим эффектом.the sealing elements, due to its small radial dimensions, made it possible to move the point of application of the axial Fo and radial Fp component of the hydraulic forces and the engagement forces of the pump section beyond the stuffing box and place it in the direct perception zone, that is, in the bearing assembly. Thus, the end of the spindle drive shaft, on which the stuffing box or mechanical seal is located, is practically unloaded and does not require additional centering bearings. The paws of the torsion or torsion-hinge joint prevent the torsion or torsion-hinge joint from turning on the cone at the initial moment of operation, and also have a dismantling function, therefore one end of the torsion or torsion-hinge joint is moved to a place accessible from the outside, and the other end is easily accessible when replacing the screw pump section. Secondary sealing elements near the surface of the cone are additionally introduced in the design of the torsion or torsion-articulated joint, which prevents leakage of liquid during unloaded operation, since the loaded conjugation of the torsion or torsion-articulated cone, that is, when there is an axial Fo component of the pump and hydraulic forces sections, has a self-sealing effect.

Таким образом, расширились возможности применения винтового героторного насоса для перекачки жидкостей с большей производительностью и давлением, а так же снижены затраты на обслуживание насосной установки, поскольку замена винтовой насосной секции и самого узла, передающего крутящий момент, осевую и радиальную нагрузки, теперь занимает минимум времени. Требуется только вставить приспособление в виде клина в окно, где расположена лапка торсионного или торсионно-шарнирного соединения и ударом по концу клина рассоединить места посадки сопрягаемых элементов конуса торсионного или торсионно-шарнирного соединения.Thus, the possibilities of using a screw gerotor pump for pumping liquids with higher productivity and pressure have expanded, as well as reduced maintenance costs of the pump installation, since the replacement of the screw pump section and the unit that transmits torque, axial and radial loads, now takes a minimum of time . It is only necessary to insert the device in the form of a wedge into the window where the torsion or torsion-articulated foot is located, and by striking the end of the wedge, disconnect the landing sites of the mating elements of the torsion or torsion-articulated cone.

На фиг.1 показана принципиальная схема соединения элементов героторного насоса с узлом, передающим крутящий момент и воспринимающим осевую и радиальную нагрузку;Figure 1 shows a schematic diagram of the connection of the elements of the gerotor pump with a node that transmits torque and perceives axial and radial load;

На фиг.2 показано поперечное сечение винтовой насосной секции;Figure 2 shows a cross section of a screw pump section;

На фиг.3 показана увеличенная часть узла, передающего крутящий момент и воспринимающего осевую и радиальную нагрузку в виде торсионного или торсионно-шарнирного соединения;Figure 3 shows an enlarged part of a node transmitting torque and perceiving axial and radial load in the form of a torsion or torsion-articulated joint;

Винтовой героторный насос, описываемый в данной полезной модели, (фиг.1) содержит:The screw gerotor pump described in this utility model (Fig. 1) contains:

- корпус 1 насоса (или корпус с заборным и напорным патрубками) с сальниковым или торцовым уплотнением 2;- pump housing 1 (or housing with intake and pressure nozzles) with stuffing box or mechanical seal 2;

- винтовую насосную секцию 3, имеющую статор 4 с внутренними зубьями из упруго - эластичного материала и металлический ротор 5 с наружными зубьями (фиг.2);- screw pump section 3, having a stator 4 with internal teeth of an elastic - elastic material and a metal rotor 5 with external teeth (figure 2);

- шпиндель 6 с полым приводным валом 7 и опорным узлом 8;- spindle 6 with a hollow drive shaft 7 and a support node 8;

- узел 9, передающий крутящий момент и воспринимающий осевую и радиальную нагрузку, выполненный в виде торсионного или торсионно-шарнирного соединения с конусами 10, лапками 11 и уплотнительными элементами 12.- node 9, transmitting torque and perceiving axial and radial load, made in the form of a torsion or torsion-articulated connection with cones 10, tabs 11 and sealing elements 12.

Полый приводной вал 7 состоит из трубчатого элемента 13 и полумуфты 14 с внутренним конусом 15, имеющих резьбовое соединение 16 с герметиком. Для удобства демонтажа в конструкции полого приводного вала 7 предусмотрено пазовое отверстие 17.The hollow drive shaft 7 consists of a tubular element 13 and a coupling half 14 with an inner cone 15 having a threaded connection 16 with a sealant. For ease of dismantling, a groove hole 17 is provided in the design of the hollow drive shaft 7.

Винтовой героторный насос относится к машинам объемного (гидростатического) действия, применение которого позволяет осуществлять процесс перекачивания жидкости с низкой частотой вращения приводного вала.The screw gerotor pump belongs to machines of volumetric (hydrostatic) action, the use of which allows the process of pumping liquid with a low speed of rotation of the drive shaft.

Винтовой героторный насос работает следующим образом.Screw gerotor pump operates as follows.

Насос приводится в движение вращением полого приводного вала 7 (т.е. приложением к нему крутящего момента М_к). Устройство, создающее The pump is driven by rotation of the hollow drive shaft 7 (i.e., by applying a torque M _{k to it} ). Device creating

гидравлическую мощность в данном насосе - это винтовая насосная секция 3, состоящая из статора 4 и ротора 5. Статор 4 выполнен в виде металлического корпуса, к внутренней поверхности которого присоединена обкладка с внутренними винтовыми зубьями из упруго - эластичного материала, например, из резины. Металлический ротор 5 имеет наружные винтовые зубья. Число зубьев ротора 5 на единицу меньше числа зубьев статора 4. Шаги винтовых линий зубьев ротора 5 и статора 4 пропорциональны числу зубьев. Ось ротора О₂ смещена относительно оси статора O₁ на величину эксцентриситета Е. За счет специального профиля зубьев обеспечивается непрерывный контакт между поверхностями ротора 5 и статора 4, что является принципиальной основой рабочего процесса винтового героторного насоса.hydraulic power in this pump is a screw pump section 3, consisting of a stator 4 and a rotor 5. The stator 4 is made in the form of a metal casing, to the inner surface of which is attached a lining with internal helical teeth made of elastic - elastic material, for example, rubber. The metal rotor 5 has external helical teeth. The number of teeth of the rotor 5 is one less than the number of teeth of the stator 4. The steps of the helical lines of the teeth of the rotor 5 and stator 4 are proportional to the number of teeth. The axis of the rotor O ₂ is offset relative to the axis of the stator O ₁ by the amount of eccentricity E. Due to the special profile of the teeth, continuous contact between the surfaces of the rotor 5 and stator 4 is ensured, which is the fundamental basis for the working process of a screw gerotor pump.

Вращение от полого приводного вала 7 передается через сопряжение конуса узла 9, передающего крутящий момент и воспринимающего осевую и радиальную нагрузку на ротор 5 винтовой насосной секции 3. Ротор 5 совершает планетарное движение, обкатываясь по зубьям статора 4. За счет разности в числах зубьев происходит перекачка раствора в направлении В и немедленно возникает сила реакции F, состоящая из гидравлических сил и сил косозубого зацепления между ротором 5 и статором 4 в винтовой насосной секции 3. Узел 9 воспринимает нагрузку и передает силу реакции F, раскладывающуюся на осевую F_o и радиальную F_p составляющие, от ротора 5 винтовой насосной секции 3, на опорный узел 8 шпинделя. Через узел 9 так же передается на ротор 5 крутящий момент Mk от полого приводного вала 7. Соединение узла 9 с полым приводным валом 7 происходит по конусам 10 за счет силы трения. Чтобы не произошло приваривания сопрягаемых поверхностей торсионного или торсионно-шарнирного соединения по конусам 10 в начальный момент приложения нагрузки, когда сила трения еще недостаточно велика, в конструкции узла 9, предусмотрена лапка 11 (фиг.3), которая служит так же для демонтажных целей. Для демонтажа узла 9 и отсоединения его от полого Rotation from the hollow drive shaft 7 is transmitted through conjugation of the cone of the node 9, which transmits torque and receives the axial and radial load on the rotor 5 of the screw pump section 3. The rotor 5 performs a planetary movement, rolling around the teeth of the stator 4. Due to the difference in the number of teeths, pumping takes place solution in the direction B and immediately there arises a reaction force F, consisting of hydraulic forces and helical gear forces between the rotor 5 and stator 4 in the screw pump section 3. Unit 9 receives the load and transfers the force eaktsii F, is decomposed into axial and radial F _o F _p components of the rotor 5 screw pump section 3, in the supporting unit 8 of the spindle. Through the node 9, the torque Mk from the hollow drive shaft 7 is also transmitted to the rotor 5. The connection of the node 9 to the hollow drive shaft 7 occurs along the cones 10 due to the friction force. In order not to weld the mating surfaces of the torsion or torsion-articulated joints along the cones 10 at the initial moment of application of the load, when the friction force is not yet large enough, a foot 11 (figure 3) is provided in the design of the assembly 9, which also serves for dismantling purposes. To dismantle the node 9 and disconnect it from the hollow

приводного вала 7, достаточно вставить приспособление в виде клина в пазовое отверстие 17 и ударить по нему. Сопряжение конусов 10 будет разобрано. Герметизация конусов 10 торсионного или торсионно-шарнирного соединения осуществлена за счет точной обработки наружной и внутренней поверхностей конусов 10. Чтобы не происходила утечка жидкости по конусам 10 в начальный момент работы винтового героторного насоса, то есть без нагрузки, что особенно важно при перекачке газосодержащих растворов, предусмотрены уплотнительные элементы 12. Конструкция узла 9, передающего крутящий момент и воспринимающего осевую и радиальную нагрузку в виде торсионного или торсионно-шарнирного соединения зависит от конкретных условий, для которых спроектирован насос. Тело торсионного или торсионно-шарнирного соединения должно рассчитываться на прочность совместного действия изгиба и кручения, на устойчивость торсионного или торсионно-шарнирного соединения, а так же на циклические нагрузки. Сопряжение конусов 10 рассчитывается на их несущую способность, т.е. отсутствие проворота, на прочность от действия осевой нагрузки, а так же на скручивание лапки 11.drive shaft 7, it is enough to insert the device in the form of a wedge into the groove hole 17 and hit it. The pairing of the cones 10 will be disassembled. The sealing of the cones 10 of the torsion or torsion-swivel joints is carried out due to the precise treatment of the outer and inner surfaces of the cones 10. In order to prevent fluid leakage through the cones 10 at the initial moment of operation of the screw gerotor pump, i.e. without load, which is especially important when pumping gas-containing solutions, sealing elements 12 are provided. The design of the node 9, transmitting torque and perceiving axial and radial load in the form of a torsion or torsion-articulation connection um on the specific conditions for which the pump was designed. The body of a torsion or torsion-articulation should be calculated on the strength of the combined action of bending and torsion, on the stability of the torsion or torsion-articulation, as well as on cyclic loads. The conjugation of the cones 10 is calculated on their bearing capacity, i.e. the lack of rotation, on the strength from the action of axial load, as well as on the twisting of the foot 11.

Приведем реальный пример винтового героторного насоса, перекачивающего нефтепродукты с расчетом узла, воспринимающего осевую и радиальную нагрузку, а так же передающего крутящий момент в виде торсионного соединения из нержавеющей стали 20Х13:We give a real example of a screw gerotor pump pumping oil products with the calculation of a node that receives axial and radial loads, as well as transmitting torque in the form of a torsion joint made of stainless steel 20X13:

Вращающий момент на приводном валуTorque on the drive shaft - 1,7 кНм;- 1.7 kNm; Перепад давленияPressure drop - 4,0 МПа;- 4.0 MPa; Число зубьев ротораThe number of teeth of the rotor - 2;- 2; Осевой шагAxial pitch - 73,0 мм;- 73.0 mm; ЭксцентриситетEccentricity - 12,5 мм;- 12.5 mm; Диаметр по выступам зубьев ротораThe diameter of the protrusions of the teeth of the rotor - 114 мм;- 114 mm;

Конструктивные параметры торсионного соединения:Design parameters of the torsion joint:

ДиаметрDiameter - 34 мм;- 34 mm;

ДлинаLength - 1000 мм;- 1000 mm; Диаметр наружного конусаOuter cone diameter - 50 мм;- 50 mm; Диаметр внутреннего конусаDiameter of Inner Cone - 41 мм;- 41 mm; КонусностьTaper - 1:10;- 1:10; Толщина лапкиFoot thickness - 22 мм.- 22 mm.

Общий коэффициент запаса прочности тела торсионного или торсионно-шарнирного соединения по касательным и нормальным напряжениям будет равен 1,13. Торсионное или торсионно-шарнирное соединение не теряет устойчивости. Радиальная нагрузка на опорный узел шпинделя от изгиба торсионного или торсионно-шарнирного соединения будет составлять чуть больше 900 н.The total safety factor of the body of a torsion or torsion-articulated joint in tangential and normal stresses will be 1.13. Torsion or torsion-articulation does not lose stability. The radial load on the spindle support unit from the bending of the torsion or torsion-articulation joint will be slightly more than 900 N.

Конус торсионного или торсионно-шарнирного соединения удовлетворяет нас по несущей способности (коэффициент запаса - 97,4) и по прочности (коэффициент запаса - 4,05). Через лапку момент не передается, поскольку конус имеет большой запас по несущей способности.The torsion or torsion-joint joint cone satisfies us in terms of bearing capacity (safety factor - 97.4) and strength (safety factor - 4.05). The moment is not transmitted through the foot, since the cone has a large margin of bearing capacity.

В результате, суммарная нагрузка F на опорный узел, которую необходимо скомпенсировать будет составлять - 98045 Н, т.е. почти 10 тонн. Таким образом, приведенный в примере узел, передающий крутящий момент и воспринимающий осевую и радиальную нагрузку в виде торсионного или торсионно-шарнирного соединения с конусами, лапками и уплотнительными элементами прошел проверку на прочность, в то время как пальцы подобного узла, приведенного в прототипе и выполненного в виде шарнирного карданного вала при такой нагрузке очень быстро разрушаются. Результаты данного примера, воспроизведенного на практике, подтверждают наши выводы.As a result, the total load F on the support unit, which must be compensated, will be - 98045 N, i.e. almost 10 tons. Thus, the node in the example that transmits torque and receives axial and radial loads in the form of a torsion or torsion-articulated connection with cones, paws and sealing elements passed the strength test, while the fingers of such a node, shown in the prototype and made in the form of an articulated cardan shaft under such a load are very quickly destroyed. The results of this example, reproduced in practice, confirm our conclusions.

Таким образом, применяя узел 9 в конструкции, мы получили винтовой героторный насос, отвечающий требованиям по прочности и долговечности с недорогой и компактной конструкцией узла, передающего гидравлические мощности до 40 кВт от винтовой насосной секции к шпинделю и приводной крутящий момент к насосной секции.Thus, using unit 9 in the design, we obtained a screw gerotor pump that meets the requirements for strength and durability with an inexpensive and compact design of the unit transmitting hydraulic power up to 40 kW from the screw pump section to the spindle and driving torque to the pump section.

Claims

A screw gerotor pump, comprising a pump housing with a stuffing box or mechanical seal, a screw pump section, a spindle, and also a unit transmitting torque and absorbing axial and radial load from the pump section, characterized in that the unit transmitting torque and receiving axial and radial the load is located inside the hollow drive shaft of the spindle and is made in the form of a torsion or torsion-articulated connection with cones, tabs and sealing elements.