Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2592
.pdf
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB218995A
[0001]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
[0002]
Дата принятия Конвенции (США): 9 июля 1923 г., 218 995 fj. Дата применения (в Соединенном Королевстве):
26 июня.
1924, Нет, 15467 j24.
[0003]
Завершено: октябрь.
2,
1924.
[0004]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
[0005]
Усовершенствования центробежных насосов или относящиеся к ним.
[0006]
5
[0007]
10
[0008]
15
[0009]
Мы, компания Nasii Engineering Company, расположенная и осуществляющая свою деятельность по адресу:
Wilson Point Iload, South Norwalk, Connecticut, United States of America, корпорация, действующая в
соответствии с законодательством штата Коннектикут, производитель насосов (правообладатели Иквинга
Каллексдера Дженнингса, инженера, гражданина Соединенных Штатов Америки, 138, Flaxhill Eload, South
Norwalk, Connecticut, United States of America), настоящим заявляем о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: —
[0010]
Настоящее изобретение относится к насосному оборудованию, и в частности к тому типу, который
предназначен для использования в системах, где требуется перекачивать воздух и воду под давлением ниже
атмосферного, например, в вакуумных системах парового отопления.
Представленное и описанное здесь насосное устройство 25, воплощающее изобретение, специально
предназначено для использования в сочетании с плоскими корпусами бумагоделательных машин.
Ранее воздушные и водяные насосы для таких плоских коробок были раздельными и приводились в действие
отдельными двигателями.
Согласно настоящему изобретению, воздушный и водяной насосы установлены на одном валу и приводятся в
движение от одного источника энергии, которым может быть двигатель, непосредственно соединенный с
валом, или ременная передача.
[0011]
Одна из главных особенностей настоящего изобретения заключается в конструкции насосного агрегата, в
котором воздушный и водяной насосы съемно соединены между собой таким образом, что любой из водяных
насосов может быть объединен с любым из воздушных насосов.
Поскольку конструкция значительно проще, чем у предыдущих комбинированных блоков, она...
[0012]
30
[0013]
35
[0014]
40
[0015]
Теперь стало возможным изготовить насосную установку мощностью 45 л.с. с меньшими затратами, чем
раньше.
Также достигается значительная экономия капитала, связанного с запасами готовой продукции на заводе и
складах агентов.
Для иллюстрации, согласно настоящему изобретению, предположим, что имеется три водяных насоса и три
воздушных насоса.
Любой из водяных насосов можно объединить с любым из воздушных насосов, чтобы создать насосную
установку.
Таким образом, при наличии трех водяных насосов (55 литров) и трех воздушных насосов возможно девять
комбинаций насосных агрегатов.
Таким образом, вместо того чтобы быть обязанными производить и хранить на складе ненасосные агрегаты
старого образца (то есть девять агрегатов по 60 единиц, каждый из которых состоит из водяного и воздушного
насосов), согласно настоящему изобретению, необходимо иметь на складе только три водяных и три
воздушных насоса.
[0016]
Еще одна особенность изобретения 65 заключается в том, что входные и выходные отверстия для обоих
насосов расположены в основных частях корпусов насосов, что позволяет снимать головки без отсоединения
каких-либо трубопроводов.
[0017]
70
[0018]
Еще одна особенность заключается в конструкции и расположении узла, благодаря чему между воздушным и
водяным насосами не требуется сальниковое уплотнение.
[0019]
Еще одна особенность заключается в конструкции, обеспечивающей гидравлическую балансировку рабочего
колеса водяного насоса, что снижает и практически исключает осевую нагрузку на вал насоса. 80
[0020]
Еще одна особенность заключается в усовершенствованном способе регулировки вала насосов в осевом
направлении, благодаря чему рабочее колесо одного из насосов может быть точно и аккуратно
отрегулировано в осевом направлении, а рабочее колесо другого насоса удерживается от осевого
перемещения стенками его корпуса.
[0021]
2
[0022]
218,995
[0023]
Другие новаторские элементы и особенности станут очевидны из описания, приведенного в связи с
чертежами, в котором:
[0024]
5 Фиг. 1 представляет собой боковой вид насосного механизма, воплощающего изобретение, с прилегающими
прикрепленными к нему частями системы, в которой он используется;
[0025]
На рис. 2 представлен вид с торца механизма 10, показанного на рис. 1, если смотреть справа;
[0026]
На фиг. 3 представлен вертикальный продольный разрез механизма насоса, воплощающего изобретение;
[0027]
Рис. 4 представляет собой горизонтальный разрез по линии 4—i рисунка 15.
3
;
[0028]
Рис. 5 представляет собой вертикальный разрез по линии 5—5 на рис. 3, снятый справа;
[0029]
На рис. 6 представлен увеличенный фрагмент регулируемой опоры шарикоподшипника для приводного вала
20, показанного на рис. 3 справа;
[0030]
На фиг. 7 показан вид сбоку одной из кольцевых гаек, используемых в указанном регулируемом подшипнике.
[0031]
Обращаясь сначала к рисункам 1 и 225, на которых показаны боковой и торцевой виды насосного механизма,
а также прилегающие части системы, с которыми он может быть соединен в процессе эксплуатации, мы
видим вертикальный контейнер или резервуар 10, расположенный в фиксированном положении 30 и
предназначенный для приема воздуха и воды через соответствующие трубопроводы, которые поступают в
него через коллектор 11, расположенный на контейнере 10 немного выше его центральной части.
Эта вода и воздух могут быть теми самыми, что поступают из коробок с документами на бумажных фабриках,
но, конечно же, они приспособлены для приема воздуха и воды, поступающих из других источников.
[0032]
Центробежный водяной насос в корпусе 12 забирает воду из нижнего отверстия контейнера 10 через входную
трубу 13, показанную пунктирными линиями на рисунке 1.
Забранная таким образом вода откачивается центробежным водяным насосом по трубе 14 и подается в
любую точку, необходимую для использования.
Труба 15 в нижнем конце соединена с верхней частью корпуса водяного насоса, а ее другой конец соединен с
верхней частью емкости 10, что позволяет воздуху, который может попасть в водяной насос через входное
отверстие при слишком низком уровне воды или в результате утечки, выходить и возвращаться в верхнюю
часть резервуара.
Воздух из контейнера 10 отводится через трубу 16, соединенную с его верхним концом с воздушным насосом
в корпусе 17, который входит с задней стороны корпуса, как показано на рисунке 1, при этом воздух выходит
из воздушного насоса через выходное отверстие 18 в открытый воздух, как показано на рисунке.
Однако при желании к выходному отверстию IS можно подсоединить трубу 95 (рис. 2), чтобы отводить воздух
на определенное расстояние перед его выпуском.
При коммерческом использовании устройства 65 желательна некоторая известная форма автоматического
управления, которая должна использоваться для поддержания практически равномерного уровня воды в
контейнере 10 и практически равномерного давления воздуха в этом контейнере выше уровня воды.
Однако подобный механизм хорошо известен в данной области техники и не является частью настоящего
изобретения, поэтому он не показан и не описан в данной заявке.
В спецификации Xo. 200,150 описан и заявлен механизм автоматического управления 75, в котором насосы
приводятся в действие электродвигателем в аналогичной системе.
Как указано выше, настоящее изобретение относится к структурным характеристикам механизма насоса.
[0033]
Теперь обратимся к механизму насоса. Из анализа рисунков 1, 3 и 5 видно, что корпус воздушного насоса 86
17 установлен на подставке 19 с помощью продольных фланцев 20, имеющих вывернутые нижние концы,
прилегающие к поверхности подставки 19, и эти фланцы выполнены на основной части корпуса 21.
Они служат опорой не только для корпуса воздушного насоса, но и для корпуса водяного насоса* и
приводного вала.
Корпус воздушного насоса включает в себя основную часть корпуса 21, упомянутую выше, торцевая стенка 22
которой расположена на значительном расстоянии от прилегающей торцевой стенки 23 корпуса ротора 24.
[0034]
Таким образом, между ними образуется пространство для воздуха.
Корпус 17 воздушного насоса 1.00 также включает головную часть 25, которая выполнена отдельно от
основной части корпуса, причем две части разделены практически в вертикальной плоскости на конце ротора,
а конец 26 корпуса ротора 105 является частью головной части.
Эта торцевая стенка 26 корпуса ротора отстоит от торцевой стенки 27 коллектора на значительное
расстояние, образуя между ними воздушное пространство.
Вал 28 длиной 110 проходит по центру между двумя частями корпуса воздушного насоса и соединен шпонкой
с внутренней цилиндрической или ступичной частью 29 ротора таким образом, чтобы они вращались вместе,
но соединение выполнено таким образом, чтобы 115 обеспечивать относительное продольное перемещение
между валом и ротором.
[0035]
Впускной патрубок 30, как показано на рисунках 4 и 5, является частью основного корпуса 21 и имеет рядом с
периферией 120 корпуса ротора расширенную часть 31, частично охватывающую корпус ротора и имеющую
щель 32 (см. рисунок 4) со стороны, прилегающей к головной части 25, предназначенную для обеспечения
поступления воздуха 125 и его прохождения в головную часть, а также соединенную с пространством между
торцевой стенкой 22 основного корпуса и торцевой стенкой 23 корпуса ротора.
В верхней части 25 увеличено изображение 130.
[0036]
218,995
[0037]
Втулка 33 соединяет торцевую стенку 26 корпуса ротора и торцевую стенку 27 коллектора и вращательно
входит в вал 28, имеющий сальниковую коробку 34 на своем наружном конце для размещения набивки,
обеспечивая герметичный контакт.
Головная часть 25 имеет выступающую наружу часть 35, примыкающую к расширенной части входного
соединения 30 и соединяющуюся с ней в точке 36 на внешней стороне ее отверстия 32, благодаря чему
воздух может поступать в коллектор через отверстие 321 в стенке головки 26, соответствующее отверстию 32.
[0038]
Выходное соединение 37 основной части корпуса воздушного насоса имеет выступающую наружу часть 38 с
боковым отверстием 39, сообщающимся с воздушным пространством в коллекторе, как в случае соединения
входного патрубка, как показано на рисунке 3.
Выходное отверстие, разумеется, напрямую связано с соответствующим воздушным пространством в
основной части корпуса.
Воздушные пространства в двух секциях разделены цельными перегородками 40 в головной части и 41 в
основной части корпуса.
Положение этих перегородок в пространствах, рассматриваемых вдоль оси ротора, показано пунктирными
линиями на рисунке 5; имеются входные отверстия в торцах 23 и 26 корпуса ротора и соответствующие
отверстия 42 и 43 на той стороне перегородки 41, которая принимает воздух из входного соединения, и, таким
образом, имеются входные отверстия для ротора из воздушных пространств на обоих торцах корпуса.
Также имеются соответствующие отверстия 44 и 45, расположенные по окружности на значительном
расстоянии от других отверстий, которые находятся с той стороны перегородки 41, которая находится в
открытом сообщении с выходным патрубком 37, и поэтому воздух выходит из ротора через эти отверстия с
обеих сторон.
[0039]
45
Корпус водяного насоса 12 включает в себя основную часть корпуса 46, которая включает в себя спиральный
корпус 47 и стенку корпуса рабочего колеса со стороны, прилегающей к воздушному насосу, а также круглую
выступающую часть 50 49, имеющую торцевую контактную поверхность 50 круглой формы и окружающую
увеличенное центральное отверстие в торцевой стенке корпуса водяного насоса.
Контактная поверхность 50 прилегает к соответствующей контактной поверхности 55 51 на соседнем конце
корпуса воздушного насоса, и эти две секции корпуса съемно соединены между собой винтами с головкой 96
(рис. 1).
Основная часть корпуса водяного насоса имеет 60 элементов, в том числе входное соединение 52 для воды,
как показано на рисунке 4, а также выходное или напорное соединение 53, которое также является частью
этой части корпуса.
Головка 65 части 54 водяного насоса включает в себя в себя внешнюю стенку 55 корпуса рабочего колеса, а
также торцевую стенку 56, образующую торцевую крышку корпуса, причем стенки 55 и 56 расположены на
значительном расстоянии друг от друга.
Как видно из рисунка 4, входное соединение 52 основной части имеет плоскую боковую стенку 57, через
которую...
[0040]
На внешней стороне спирального корпуса имеется отверстие 58, а головная часть 75 имеет выступающую
наружу часть 59, прилегающую к внешней поверхности части 57 и имеющую в ней отверстие 60,
соответствующее отверстию 58, благодаря чему поступающая вода может попадать в головную часть 80 как с
внешней, так и с внутренней стороны спирального корпуса.
Рабочее колесо 48 имеет ступицу 62, установленную на валу 28 таким образом, что ее внутренний конец
упирается в выступ 63 85, образованный уменьшением диаметра вала в этой точке, а внешний конец
удерживается резьбовой гайкой 64 на валу 28.
Вода поступает в рабочее колесо с обеих сторон корпуса в месте соединения со ступицей.
90 Торцевая стенка 56 головной части имеет на своей внутренней стороне цельную стенку 65, которая
проходит вокруг вала 28, образуя камеру вокруг подшипникового соединения на конце 56 и простираясь на 9
дюймов в направлении канала или прохода 66 к верхней части камеры в головной части.
Цель этого заключается в том, чтобы направлять любой воздух, который может просачиваться в корпус через
уплотнение 67 в торце 56, в верхнюю часть насоса, чтобы он не был затянут рабочим колесом. Для того чтобы
любой воздух, который может случайно попасть в корпус водяного насоса, и тот, который может быть затянут
в корпус вместе с поступающей водой, когда уровень в баке слишком низкий, мог выходить из корпуса,
основная часть корпуса снабжена каналом 68, проходящим над верхней частью спирального корпуса, как
показано на рисунке 3, и соединена отверстием 69 с верхней частью камеры в головной части 54, а в ее
верхней части имеется вентиляционное отверстие 70, предназначенное для соединения с трубой 15 и подачи
воздуха в бак 10.
[0041]
Камера в корпусе воздушного насоса, расположенная между торцевой стенкой 22 и торцевой стенкой 23
корпуса ротора 120, находится на входной стороне насоса, и поэтому воздух в ней во время работы всегда
разрежен из-за действия ротора, который вытягивает его, создавая частичный вакуум.
Отверстие 71 в торцевой стенке 22 воздушного насоса 105 имеет цилиндрическую форму, а на внутренней
поверхности стенки выполнена цельная втулка, выступающая внутрь корпуса воздушного насоса на
значительное расстояние.
[0042]
Нет необходимости использовать упаковку или 130
[0043]
-А
[0044]
218,99-5
[0045]
Между валом 28 и этим отверстием 71 должно быть плотное соединение, поскольку, как указано выше, воздух
в воздушном насосе в этой точке находится под частичным вакуумом и не будет проходить в водяной насос.
Вода, проходящая через отверстие, будет служить для подачи воздуха к воздушному насосу.
Конец приводного вала, выступающий за конец воздушного насоса, поддерживается шарикоподшипником* 72,
закрепленным на кронштейне 73, который имеет кольцеобразную часть 74, прилегающую к подшипниковым
поверхностям на конце выпускной части 2-5 корпуса воздушного насоса и имеющую продольно наклоненные
рычаги, несущие на своих внешних концах втулку 7-5, которая удерживает внутри себя шарикоподшипник.
Воротники 70 и 77 закреплены на втулке 75, прилегая к ее концам и имея* центральные отверстия, через
которые вал •20 проходит шарикоподшипник, расположенный между ними.
Внутренняя дорожка качения 78 шарикоподшипника удерживается в неподвижном положении выступом на
валу, образованным небольшим уменьшением диаметра в этой точке 1:5, и резьбовой гайкой 79 на внешней
стороне. Наружная дорожка качения 80 может перемещаться в продольном направлении вместе с валом в
ограниченной степени, причем ее перемещение ограничивается муфтами 76 и 77. Конец 30 вала 28,
выступающий из водяного насоса, имеет антифрикционный выступ 81, установленный в кронштейне,
аналогичном описанному выше, с кольцеобразной частью 82, съемно соединенной с торцевой стенкой 33
коллекторной части водяного насоса болтами 83 через радиально расположенные выступы или прорези, как
показано на рисунке 2. Кронштейн 73 крепится к головке воздушного насоса аналогичным способом. Дорожки
качения подшипника 81 диаметром 4u находятся в неподвижном положении, при этом внутренняя дорожка
качения удерживается между выступом на конце вала, образованным уменьшением диаметра наружной
части, и резьбовой гайкой 84 диаметром 45. Наружная дорожка качения удерживается на месте двумя
кольцевыми гайками, имеющими расположенные на некотором расстоянии друг от друга отверстия 80 на
своих внешних сторонах для фиксации и поворота.
Крышка 87 устанавливается на внутреннюю поверхность втулки 8S, которая крепится к кронштейну и имеет
центральное отверстие, окружающее вал, и выступающий штифт 93, входящий в одно из отверстий 86 в
кольцевой гайке для удержания ее в отрегулированном положении. Крышка 89 представляет собой затвор
для наружного конца втулки, расположенного поперек конца вала, и снабжена штифтом 94, входящим в
отверстие в соседней кольцевой гайке для удержания ее в неподвижном положении. Колпачки S7 и 89,
установленные в положение GO, с их штифтами 93 и 94 в отверстиях кольцевых гаек 85 nun*, могут
использоваться для поворота и регулировки этих гаек. Следует отметить, что роликовый подшипник 81
является единственным подшипником в обоих корпусах, предназначенным для предотвращения продольного
перемещения вала внутри него, и, таким образом, допускается небольшое продольное перемещение вала в
других подшипниках. Как видно из рисунков 1, 3 и 4, корпус 17 и головная часть 70 25 воздушного насоса
съемно соединены между собой посредством цельных периферийных фланцев 97 и 98, на концах которых
имеются выровненные радиальные пазы 99, в которые входят болты 100.
75
[0046]
Следует отметить, что диаметр вала 28 варьируется, при этом наибольший диаметр наблюдается в месте его
прохождения через торцевую стенку 22 воздушного насоса, и конструкция такова, что различные части двух
насосов 80, через которые он проходит, могут быть последовательно установлены на концах вала.
Кронштейны, несущие подшипники, могут быть сняты с вала и с головной части 85 насоса или могут быть
сняты вместе с головными частями. Следует отметить, что головная часть 54 имеет краевой фланец 91 с
поверхностью в радиальной плоскости, соответствующей поверхности на корпусе 90 68, и может быть съемно
прикреплена к корпусу болтами 92, проходящими через этот фланец, или другими способами.
[0047]
При сборке рабочее колесо 48 водяного насоса может быть надлежащим образом отрегулировано по оси с
помощью регулируемого подшипника 75. Вал 28 скользит в роторе насоса, хотя и имеет шпонку для вращения
внутри него, а подшипник 75 обеспечивает осевое вращение вала, поэтому подшипник является
единственным средством регулировки вращения водяного насоса.
Кроме того, усовершенствованная конструкция этого подшипника позволяет добиться очень точной осевой
регулировки ротора водяного насоса. Для этого снимаются винты 105 и поворачиваются крышки 87 и 89,
несущие при этом кольца 85. Если, как показано на рисунке, для каждой крышки имеется четыре винта, то
кольца можно повернуть на величину, кратную четверти оборота. Если требуется более точная регулировка,
то в файл вставляются штифты 93 и 94.
[0048]
Отверстия 80 после регулировки колец: I!
"
[0049]
Вал 28 может приводиться во вращение от любого подходящего источника энергии с помощью
соответствующих средств, но для этой цели показан ременный шкив 90, прикрепленный к внешнему концу
вала за воздушным насосом .120.
[0050]
Хотя для иллюстрации был показан один конкретный вариант осуществления изобретения, следует понимать,
что оно не ограничивается этой конкретной формой, за исключением того, что указано в следующих пунктах
формулы изобретения.
[0051]
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и то, в чём оно заключается, я
[0052]
0
[0053]
218,995
[0054]
5
[0055]
Если это будет выполнено, мы заявляем, что то, на что мы претендуем, это: —■
[0056]
1.
Воздушно-водяной насос, включающий в себя в комбинации роторный воздушный насос и роторный водяной
насос, характеризующийся тем, что указанные насосы имеют отдельные корпуса, соединенные болтами
напрямую друг с другом, так что их можно разделить, а также имеют один приводной вал.
'0 2.
Насосная машина по п. 1, характеризующаяся тем, что часть торцевой стенки одного корпуса образует
соответствующую часть торцевой стенки другого.
[0057]
15 3.
Насосная машина в соответствии с пунктами 1 и 2, характеризующаяся тем, что к ее корпусам прикреплены
съемные кронштейны с антифрикционными накладками для вала.
20 4.
Насосная машина в соответствии с любым из пунктов 1–3, характеризующаяся тем, что наружные головные
части корпусов являются съемными, что позволяет получить доступ к внутренней части основного корпуса 25.
[0058]
Соседние файлы в папке патенты