Винтовые насосы

Рабочий механизм насоса состоит из трех винтов, вращаю­щихся в корпусе соответственной формы: одного (среднего) ведущего и двух (боковых) ведомых. Последние служат для уплотнения и вращаются давлением жидкости. В схеме такой насос представлен на рис. 115. Всасывающий патрубок рас­положен в нижней части корпуса (в случае вертикальной конструкции), напорный патрубок — в верхней.

При вращении насоса жид­кость поступает в нарезку вин­та. Замкнутый между витками винтов объем жидкости переме­щается в напорную часть кор­пуса.

При работе насоса возникает осевое усилие, действующее сверху вниз. Это усилие уравно­вешивается разгрузочным диском, сидящим на валу ведущего винта, так что на долю опорной пяты приходится незначительная часть давления. Для разгрузки же винта от одностороннего дав­ления, а также для подачи смаз­ки под давлением к опорным пятам винты снабжены осевыми отверстиями. В подшипник верх­ней части ведущего винта смазка подается также из напор­ной камеры помощью специальных отверстий.

Насос снабжен перепускным предохранительным клапа­ном, который позволяет перепускать жидкость из камеры нагнетания в камеру всасывания при повышении давления.

Винтовые насосы удобны для подачи масла и других нефтяных продуктов в тех случаях, когда требуются компакт­ность установки и равномерная подача при переменном дав­лении.

Винтовые насосы представляют собой одну или нес­колько пар зацепляющихся винтов, плотно посаженных в расточки корпуса. Наиболее распространенными явля­ются трехвинтовые насосы (рис. 116), имеющие три двухзаходных винта, из которых средний — ведущий, а два других — ведомые. Направление нарезки на веду­щем и ведомых винтах противоположное. При враще­нии винтов их нарезки, взаимно замыкаясь, отсекают во впадинах некоторый объем жидкости и перемещают его вдоль оси к напорному патрубку. Поскольку нарезки винтов, выполняющие в этих насосах роль порш­ней, движущихся непрерывно в одном направлении, пульсация подачи в насосе практически отсутствует. Для компенсации осевых сил применяют гидравличе­скую разгрузку, осуществляемую с помощью давления жидкости, подводимой в камеры со стороны торцов а и b осей винтов.

Винтовые насосы обычно выпускают с винтами цик­лоидного профиля, благодаря чему обеспечивается бо­лее высокая герметичность, чем у этих же насосов, но с винтами иных профилей (прямоугольного и трапецеи­дального).

Трехвинтовые насосы допускают высокие частоты вращения, доходящие до 18 000 об/мин, и выпускаются на подачу до 15 м³/мин. Эти насосы имеют высокий КПД (0,8—0,85) и способны развивать давление до 20 МПа.