Уплотнение рабочего колеса насоса

(19) 14 Р 04 Р 29/ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ16авиационныйидзе ти 4 0 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УПЛОТНЕНИЕ РАБОЧЕГО КОЛЕСА НАСОСА(57) Изобретение позволяет повысить герметичность уплотнения рабочего колеса насоса. Пьезокерамическое кольцо 1 установлено в расточке 2 корпуса 3, охватывает бурт 4 рабочего колеса 5 и поляризовано в радиальном направлении. Дополнительное пьезокерамическое кольцо 6 образует с кольцом 1 канавку 7 и поляризовано в радиальном и осевом направлениях. В бурте 4 выполнены радиальные пазы 8, в к-рых установлены подпружиненные стержни 9. Регулирование утечек может осуществляться с помощью системы слежения, к-рая поддерживает радиальные зазоры между буртом 4 и кольцами 1,6, величина к-рых обеспечивает минимальные утечки при безопасных условиях работы.1 ил.1476203 10 15 20 25 30 формула изобретения 35 40 Составитель Ю. НикитненкоРедактор М. 1 овтин Техред И. Верес Корректор М. СамборскаяЗаказ 16 й 36 Тираж 523 ПодписноеВ 11 ИИП 1 осударственного комитета но изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/511 роизвозствснно.издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гаг арина, 101 Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к конструкциям уплотнений рабочих колес гидравлических насосов.Цель изобретения - повышение герметичности.На чертеже схематически представлено уплотнение, продольный разрез.Уплотнение рабочего колеса насоса содержит пьезокерамическое кольцо 1, установленное в расточке 2 корпуса 3, охватывающее бурт 4 рабочего колеса 5 и поляризованное в радиальном направлении. Уплотнение снабжено дополнительным пьезокерамическим кольцом 6, образующим с основным пьезокерамическим кольцом 1 кольцевую канавку 7 и поляризованным в радиальном и осевом направлениях, при этом в бурте 4 рабочего колеса 5 выполнены радиальные пазы 8, в которых установлены подпружиненные стержни 9. В качестве упругих элементов 10 стержней 9 могут быть использованы пружины растяжения.Уплотнение работает следующим образом.При вращении рабочего колеса 5 насоса стержни 9 под действием центробежной нагрузки перемешаются в радиальном направлении. Пружины 10, жесткость которых заранее расчитана на рабочую скорость вращения, препятствуют движению стержней 9 и удерживают их в таком положении, чтобы между торцовыми поверхностями стержней 9 и дном расточки 2 образовалась уплотнительная щель,Гри этом на пьезокерамические колеса 1 и 6 подается напряжение от высокочастотного электрического генератора (на чертеже не показан) . Под действием обратного пьезоэффекта кольцо 1 начинает совершать колебания в радиальном направлении, например, вследствие высокочастотного изменения геометрической формы в радиальном направлении. Это позволит уменьшить утечки через щель, образованную внешней поверхностью бурта 4 и внутренней поверхностью кольца 1, как за счет уменьшения зазора, так и за счет турбулизации потока в этой зоне. Пьезокерамическое кольгцо 6 под действием электрического напряжения будет содержать колебания как в радиальном, так и в осевом направлених. Совершая колебания в радиальном направлении, кольцо 6 будет работать аналогично кольцу 1, снижая утечки через щель, образованную внешней поверхностью бурта 4 и внутренней поверхностью кольца 6, Колебания в осевом направлении, кольца 6 способствуют уменьшению толщины пограничного слоя на торцовой стенке кольца 6, и следовательно, выравниванию профиля скорости вращающейся жидкости, что, в свою очередь, приводит к увеличению центробежных сил, действующих на частицы жидкости в пространстве между кольцом 6 и стержнями 9, и снижению перетечек жидкости вдоль торцовой стенки кольца 6. Таким образом снижается суммарная величина утечек через уплотнение,Регул ирова ние утечек может осуществляться с помощью системы слежения (на чертеже не показана), которая поддерживает радиальные зазоры между буртом 4 и кольцами 1 и 6, равными величинам зазоров, при которых обеспечиваются минимальные утечки при безопасных условиях работы устройства. Если зазоры увеличиваются (уменьшаются), то на электроды колец 1, 6 подается большее (меньшее) напряжение, возрастает (убь 1 вает) амплитуда колебаний колец 1, 6, что приводит к уменьшению (увеличению) радиальных зазоров. Уплотнение рабочего колеса насоса, содержащее пьезокерамическое кольцо, установленное в расточке корпуса, охватывающее бурт рабочего колеса и поляризованное в радиальном направлении, отличаю- иееся тем, что, с целью повышения герметичности, уплотнение:набжено дополнительным пьезокерамическим кольцом, образующим с основным пьезокерамическим кольцом канавку и поляризозанным в радиальном и осевом направлениях, при этом в бурте рабочего колеса в.1 полнены радиальные пазы, в которых установлены подпружиненные стержни.