Был разработан и организован выпуск артезианских винтовых насосов ВАН-4 и ВАН-7 производительностью 3 и 5 м3/ч. Однако из-за низкой эксплуатационной надежности производство этих насосов было прекращено.

Потребность в артезианских насосах малой производительности очень велика. Они необходимы для водопонижающих скважин с малым дебитом, для коммунального водоснабжения небольших объектов и особенно в сельском хозяйстве — для водоснабжения ферм и отгонного животноводства.

Насосы НВ-Зм и 1ВЭ-20/3 отличаются простотой устройства и, как показал опыт, высокой эксплуатационной надежностью.

Винтовой насос состоит из металлического винтового ротора, вращающегося в неподвижном статоре (рис. 104).

Ротор выполнен в виде однозаходного рабочего винта круглого сечения из нержавеющей стали. Винт левый с эксцентриситетом 10,8 мм и шагом 72 мм. Рабочая поверхность винта хромированная.

Рис. 104. Винтовой насос

Статор представляет собой металлическую гильзу, внутри которой завулканизирована обойма 3 из эластичной резины с внутренней винтовой поверхностью левого направления с шагом в два раза большим, чем шаг стального ротора.

При вращении ротора между ним и внутренней поверхностью статора образуется полость, куда засасывается перекачиваемая жидкость, которая при дальнейшем вращении ротора герметически замыкается и прогоняется вдоль оси винта к полости нагнетания. При этом со стороны всасывания создается вакуум.

Во время работы насоса непрерывно изменяется взаимоположение статора и ротора, и это обстоятельство позволяет винтовым насосам работать в воде, содержащей абразивные материалы. Если, например, между статором и ротором попадает песчинка, то она вдавливается в тело упругого резинового статора, не причиняя ему вреда. Так как песчинка при этом оказывается между двумя обкатывающимися контактными поверхностями, то она легко выносится вместе с откачиваемой водой.

Развиваемый винтовым насосом напор не зависит от скорости вращения ротора, в то время как производительность прямо пропорциональна скорости вращения ротора.

Площадь сечения, по которому проходит жидкость в статоре, является постоянной, благодаря чему в отличие от поршневого насоса бинтовой насос производит подачу жидкости без пульсации.

В винтовом насосе сочетаются положительные качества поршневого и центробежного насосов: способность подачи жидкости практически с постоянной производительностью при разных напорах и вместе с тем осуществление потока жидкости без пульсации.

Артезианская винтовая насосная установка

Установка (рис. 105) состоит из следующих основных узлов: винтового насоса, водонапорных труб с приводным валом, редуктора, подредукторной рамы и водила.

Для предотвращения замораживания воды в верхней части трубопровода предусмотрено уплотнительное устройство и водоотводное колено. При работе насоса вода через водоотводное колено по водо-отводящим трубам 8 диаметром \” выводится на поверхность.

На отметке скважины или колодца, находящейся ниже глубины промерзания грунта, водоотводные трубы выводятся по наклонной траншее к стояку, расположенному за пределами конного привода. Как в траншее, так и в стояке водоотводные трубы надежно утепляют. Кроме Tord, в водоотводной трубе над водоотводным коленом просверлены два небольших отверстия, сквозь которые после прекращения работы насоса стекает вода из водоотливных труб. Этим также предотвращается возможность замораживания воды в трубах.

Колонна труб диаметром 21/2” с приводным валом состоит из отдельных секций (по 1500 мм каждая), соединяемых между собой муфтами. На стыках секций установлены подшипники, являющиеся опорой приводного вала. Муфты выполнены из нержавеющей стали и снизу до уплотнительного устройства опираются на подшипники с резиновыми втулками, а выше — на капроновые подшипники.

Рис. 105. Артезианская винтовая насосная установка НВ-Зм

Непосредственно к ротору винтового насоса присоединяется гибкий вал, который позволяет винту совершать планетарное движение в резиновой обойме. Гибкий вал изготовляют из стали марки Ст. 3 диаметром 16 мм, длина гибкого вала 1500 мм. Соединение гибкого вала с ротором и нижней секцией приводного вала — резьбовое. Резьба М18Х1,5 левая.

Несмотря на относительно большой эксцентриситет винтового насоса, как подтвердил опыт, поломок или неполадок в работе насосной установки, связанных с несовершенством гибкого вала, не наблюдалось.

Редуктор 3 с передаточным отношением 100 : 1 имеет устройство, предохраняющее приводной вал от развинчивания при неправильном направлении вращения водила.

Сварная подредукторная рама заделана в стены колодца или опирается на фундамент над устьем скважины. Ведомый вал редуктора фланцевой муфтой соединяется с приводным валом насосной установки. Ступица ведущей шестерни редуктора соединяется с вертикальным валом конного иривода, который вращается с помощью водила трубчатой составной конструкции, имеющего на конце крюк для упряжки лошади.

В нижней части редуктора помещены шариковые подшипники, воспринимающие осевые и радиальные нагрузки установки.

Насосная установка рассчитана на эксплуатацию в климатических условиях с годовыми колебаниями температуры от +40 до —40°С. В процессе эксплуатации она никакого ухода не требует. От лиц, пользующихся ею, не требуется никаких специальных знаний и квалификации.

Один раз в год специалисты, знакомые с устройством насосной установки, производят замену масла в редукторе, подтягивают сальник уплотнительного устройства и, если есть необходимость в этом, демонтируют насосную установку для смены изношенных деталей.

В 1968 г. в Монголии при обследовании многих находящихся в эксплуатации установок НВ-Зм, установлена их надежность даже в неблагоприятных для эксплуатации условиях. Сейчас почти все водопойные пункты в этой стране оборудованы установками описанного типа.

Эта насосная установка (рис. 106) отличается от ранее описанной только конструкцией приводной головки, представляющей собой колонку, соединенную с электродвигателем через клиноременную передачу. Все это расположено на раме и поднято над устьем скважины посредством металлической подставки, закрепленной на фундаменте.

Ведутся работы в направлении создания приводной головки, оборудованной двигателем от мотопилы «Дружба». В связи с тем что монтаж и демонтаж этого двигателя не представляют затруднений, имеется в виду возможность использования одного двигателя для обслуживания нескольких насосных установок, что особенно удобно для водоснабжения отгонного животноводства.