ВАКУУМНЫЕ ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ

КОНСТРУКЦИИ И ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСОВ. ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Вакуумный насос РВН-25 (рис. 53) смонтирован на фунда­ментной плите и соединен с электродвигателем упругой муфтой. Корпус 1 и торцовые крышки 15 и 20, отлитые из чугуна, охла­ждаются водой. Вода подается в водяные рубашки, кожух 17 Которых изготовлен из листового материала отдельно от корпуса и торцовых крышек. Между корпусом и крышками установлены уплотнительные прокладки 16 и 19, обеспечивающие герметич­ность рабочей полости насоса от внешних натеканий воздуха и необходимые торцовые зазоры.

Для повышения коэффициента откачки и снижения предель­ного остаточного давления насос РВН-25 снабжен перепускным устройством — системой отверстий А, В, С, D и кольцевых каналов F.

Ротор 2 вращается в двух разборных роликоподшипниках 8 И 13. Закрепленные на валу упорные кольца 9, упираясь в ро­лики подшипника, ограничивают осевое перемещение ротора в корпусе вакуумного насоса, не допуская касания торцовой поверхности ротора с крышкой цилиндра. В теле ротора профре - зерованы наклонные пазы, в которых свободно перемещаются пластины 3.

Пластины выполнены из стали 85 и имеют твердость после термообработки 47,5 ... 55,5 HRQ. Перемещение пластин в пазах ротора ограничивается двумя чугунными разгрузочными коль­цами 10 и 18, вставленными в корпус. Кольца свободно вра­щаются, увлекаемые силой трения движущихся пластин, благо­даря чему уменьшаются механические потери на трение и изна­шивание трущихся поверхностей. При работе пластины не должны изнашивать поверхность корпуса. Для выравнивания давлений снаружи и внутри разгрузочных колец в них выполняют радиаль­ные отверстия Е.

Торцовые перетекания газа уменьшают с помощью уплотни- тельного кольца 14, помещенного в кольцевую расточку ротора и прижимаемого к торцовой крышке корпуса несколькими цилин­дрическими пружинами 11. Уплотнительные кольца вращаются вместе с ротором и трутся о торцовые крышки. Для уменьшения перетеканий газа через радиальный зазор между уплотнитель - ными кольцами и наружной поверхностью кольцевой расточки ротора в специальную канавку уплотнительного кольца уста­новлено упругое разрезное кольцо 12 поршневого типа. К месту трения уплотнительных колец с торцовыми крышками подводится смазочный материал. Трущиеся поверхности смазываются с по­мощью плунжерного насоса, приводимого в работу от вала ПРВН.

Контактное уплотнение приводного вала насоса препятствует проникновению воздуха из атмосферы. На валу 4 свободно рас­положен диск сальника 6, который вращается вместе с валом, увлекаемый поводком 22 и втулкой 23. Посредством пружины 5 Диск сальника прижимается к неподвижному выступу корпуса сальника 7, притертые поверхности которых и подводимый к ним смазочный материал уплотняют вращающийся вал. Перетеканию воздуха через радиальный зазор между диском сальника и валом препятствует манжета 21 из эластичного материала, плотно обхватывающая вал. Для предотвращения проникновения масла из корпуса сальника по валу предусмотрено лабиринтное уплот­нение.

На нагнетательном патрубке насоса установлен самодейству­ющий обратный клапан (на рисунке не показан), отсоединяющий вакуумный насос от нагнетательного трубопровода при его оста­новке.

Конструкция насоса РВН-50 аналогична конструкции насоса РВН-25, а конструктивная схема насоса РВН-6-М имеет следу­ющие отличительные особенности: пластины изготовлены из текстолита и их число уменьшено, пазы стального ротора выпол­нены по радиусу, отсутствуют разгрузочные кольца.

Техническая характеристика насосов РВН-6-М, РВН-25 и РВН-50 приведена в табл. 2.2.

Во время работы насосов обслуживание его заключается главным образом в наблюдении за давлением на всасывании и температурами, смазочным материалом, расходом охлаждающей воды, работой подшипников и уплотнения. Температура нагнета­емого газа на номинальном режиме работы насоса должна быть в пределах 423 ... 453 К, температура подшипников не должна превышать 363 К, а температура охлаждающей воды на выходе из корпуса должна иметь температуру в пределах 303 ... 313 К.

При сборке насоса каждая пластина без смазывания под действием собственного веса должна свободно выпадать из своего паза, наклоненного под углом 45° к горизонтали. Восстановление пластин при профилактических осмотрах и ремонтах вакуумного насоса заключается в удалении заусенцев, закруглении острых углов и, если пластина касается поверхности цилиндра, пониже­нии кромок пластины, не соприкасающихся с разгрузочными кольцами. Пластины, изношенные более 8 % первоначальной их ширины, должны быть заменены.

Пластинчато-роторный компрессор ВР-7/60 %-2,2 правого и левого вращения, работающий как в компрессорном, так и в ва­куумном режимах (рис. 54), предназначен для аэрозоль-транспорта сыпучих материалов: вакуумной загрузки и пневматической разгрузки автоцементовозов. Основными элементами компрессора являются корпус 1, ротор 2 и асботекстолитовые пластины 3. Корпус снабжен ребрами для увеличения жесткости и улучшения теплоотдачи, а также лапами для крепления вакуумного насоса. С торцов корпус закрыт крышками 10 и 12. Между корпусом и крышками установлены прокладки для получения необходимого торцового зазора. - К всасывающему патрубку 4 присоединен воздушный фильтр 5.

Ротор расположен в корпусе эксцентрично и вращается в ра­диальном роликовом подшипнике 13 и в сдвоенном радиально - упорном подшипнике, состоящем из шарикового 7 и роликового 8 Подшипников. Для уплотнения рабочей полости с двух сторон ротора установлены манжеты 15 и 17. Смазывание подшипников и рабочей полости корпуса производится с помощью капельных масленок 11, масло в которые подается из масляного бака под действием разности давлений нагнетания и всасывания.

Охлаждается компрессор вентиляторами 9 и 14, установлен­ными с двух сторон ротора. Для направления потока воздуха,

Рис. 54. Пластинчато-ро - торный вакуумный насос ВР-7/60%-2,2:

А — поперечное сечение; б — продольное сечение

ЧЧЧЧЧЧЧ\ЧЧЧЧЧЧЧЧ\ЧЧЧЧЧ^^

Создаваемого вентиляторами, предусмотрен кожух 16, прикреп­ленный к корпусу. Привод компрессора осуществляется через клиноременную передачу. На выходном валу закреплен шкив 6, Обод которого изготовлен из пластмассы.

Для аэрозоль-транспорта сыпучих материалов применяют также компрессор ВР-7,5/60 %-2,2, конструкция которого незна­чительно отличается от конструкции компрессора ВР-7/60 %-2,2: наличием на роторе торцовых уплотнительных дисков, радиаль­ным расположением пластин и одним вентилятором, установлен­ным на приводном шкиве. Кроме того, внесены небольшие изменения в конструкцию воздушного фильтра и масляного бака.

Во избежание снижения допустимого давления всасывания и последующего перегрева компрессора в режиме вакуумного насоса предусмотрен предохранительный клапан, открывающийся при давлении во всасывающем патрубке менее 28 кПа. Принуди­тельное открытие клапана осуществляется с помощью кнопки. Для замера давления всасывания во всасывающем патрубке предусмотрено отверстие, закрытое конической пробкой.

Характеристики пластинчато-роторных компрессоров ВР-7,5/60 %-2,2 и ВР-7/60 %-2,2 приведены в табл. 2.3.

Для комплектации вакуумных агрегатов, используемых в до­ильных установках или других машинах, где требуется откачива­ние воздуха, применяют насосы РВН 40/350, УВУ-60/45 и др. В чугунном, оребренном снаружи корпусе 1 (рис. 55) ва­куумного насоса РВН 40/350 эксцентрично расположен стальной ротор 2 с четырьмя радиальными пазами для текстолитовых пластин 3. К стальному барабану ротора с двух сторон приварены валы с помощью сварки трением.

Ротор вращается в шарикоподшипниках 8 к 11 плавающего типа, установленных в торцовых крышках корпуса 9 и 10. Вал ротора со стороны полумуфты 13 уплотнен манжетой 12. Положе­ние торцовых крышек относительно корпуса фиксируется с по­мощью конических штифтов 15. Болт 4 закрывает отверстие, через которое определяют радиальный зазор между ротором и кор­пусом.

Подшипники смазываются универсальной тугоплавкой смазкой УТ-1 (ГОСТ 1957—73*) с помощью колпачковых масленок 16. Рабочая полость вакуумного насоса смазывается фильтрованным маслом Компрессорное 12 (ГОСТ 1861—73*), заливаемым в масля­ный баллон 6. При работе насоса масло подсасывается из масля­ного баллона через игольчатый регулируемый вентиль 5 и рас­пыляется. Масляный баллон и вентиль смонтированы на всасыва­ющем патрубке 7.

Охлаждается вакуумный насос вентилятором 14, установлен­ным на полумуфте. Привод вакуумного насоса производится непосредственно от асинхронного электродвигателя.

Характеристика насоса РВН 40/350 приведена в табл. 2.4.

ВР-7,5/6о %-2,2

Номинальная быстрота действия при условиях всасывания, м3/с (м®/мин) Номинальное давление, кПа: всасывания нагнетания Минимальное давление во всасыва­ющем патрубке при непрерывной ра­боте не более 0,6 ч, кПа Температура всасывания, К Номинальная частота вращения ро­тора, с-1

Потребляемая мощность, кВт, не бо­лее:

При номинальном конечном давле­нии в режиме компрессора при номинальном давлении всасы­вания в режиме вакуумного насоса Охлаждение Смазывание Масло

Расход масла, г/ч

Температура нагнетания, К, не более Уровень звука на рабочем месте опе­ратора, дБ А, не более Диаметр, мм: цилиндра ротора Длина ротора, мм Эксцентриситет, мм Число пластин Угол наклона пластин Размеры, мм: длина ширина высота

Масса (без смазочного материала и ЗИП), кг, не более 0,125 (7,5)

40 100 30

233 ... 313 29,17

16,5 10,5

Воздушное Капельное Летом — компрессорное К-19

(ГОСТ 1861—73*) Зимой — компрессорное К-12 (ГОСТ 1861—73*)

75

453 85

167 136,6 450 15 6

14° 25'

805 770 730 210

В настоящее время выпускают пластинчато-роторные воздухо­дувки ГР-А5-4 и ГР-А5-5, используемые для работы в режиме низкого вакуума. Воздуходувки предназначены для откачивания воздуха, не содержащего механических примесей, и создания давления не ниже 80 кПа. Основное достоинство воздуходувок — безмасляное откачивание газа.

На рис. 56 дан общий вид герметичной воздуходувки ГР-А5-4. В скобках даны размеры воздуходувки ГР-А5-5. Корпус 16 возду­ходувки отлит из алюминиевого сплава АЛ-9. К корпусу с по-

Мощью резьбового соединения подсоединены всасывающий 12 И нагнетательный 19 патрубки. В корпус впрессована втулка 20 Из высоколегированной стали с радиальными всасывающими и нагнетательными отверстиями А. Внутренняя поверхность втулки полируется (Ra = 0,80 мкм).

Ротор 17 воздуходувки, изготовленный из стали 14Х17Н2, расположен эксцентрично относительно оси втулки. В теле ротора выфрезеровано два наклонных паза, в которых свободно пере­мещаются графитовые пластины 18. Пластины изготовлены из графита УГ-20к (ТУ 16-538.159—72). Графитовые пластины обла­дают хорошими антифрикционными свойствами и не нуждаются в смазочных материалах; следовательно, воздух, откачиваемый воздуходувкой, не содержит паров масла.

Ротор воздуходувки вращается в радиальных однорядных шарикоподшипниках 6 и 10 с одной защитной шайбой. Подшип­ники расположены в торцовых крышках 8 и 11, изготовленных из

Стали 14Х17Н2. Ротор воздуходувки ГР-А5-5 имеет сквозные про­дольные сверления для уменьшения массы ро­тора и махового мо­мента. Для выбора осе­вых зазоров подшипни­ков предусмотрено опор­ное кольцо 7 с шестью цилиндрическими пру­жинами 8. Кольцо и пружины расположены в задней торцовой крышке воздуходувки. Подшипники смазыва­ются консистентной смазкой J13-31.

Привод воздуходув­ки, смонтированной на плите 9, осуществля­ется непосредственно от асинхронного элек­тродвигателя 1 с по­мощью кулачковой муф­ты 2. Между полумуф­тами расположен тек­столитовый сухарь 4, Отверстие которого за­полнено консистентной смазкой JI3-31.

Быстроту действия воздуходувки регули­руют с помощью пере­пускного клапана 13, Установленного на кор­пусе. Различие быст­роты действия при пол­ностью закрытом и пол­ностью открытом кла­пане составляет не ме­нее 25 % максимальной быстроты действия воз­духодувки.

Герметичность вну­тренних полостей воз­духодувки и электро­двигателя осуществля-

Ется с помощью резиновых прокладок 3 и 5, колец 15 И сильфона 14, установленного в перепускном клапане. Воз­духодувка и электродвигатель жестко соединены между собой фланцем и смонтированы на общей фундаментной плите. Охлаждение воздуходувки и электродвигателя воздушное. Техническая характеристика воздуходувок ГР-А5-4 и ГР-А5-5, работающих в вакуумном режиме, приведена в табл. 2.4, а виброшумовая характеристика воздуходувки ГР-А5-4 — на рис. 57. На снижение уровня вибрации влияет тщательная балансировка ротора. Из анализа спектра вибраций фундаментной плиты воздуходувки следует вывод: пластинчато - роторная машина с двумя пластинами полностью не уравно­вешена, а свободная сила изменяет свое значение и направление с удвоенной частотой вращения ротора. Если принять частоту вращения ротора воздуходувки равной 25 с-1, то на шумовой характеристике отчетливо видны «пики», соответствующие крат­ным гармоникам при частотах: 50, 200, 800, 1500, 3000 и 8000 Гц. Целесообразно для полного уравновешивания воздуходувки и снижения общего уровня вибрации фундаментной плиты число пластин увеличить с 2 до 4.