Центробежный насос

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Е ИЗОБРЕТЕНИЯВИДЕТЕЛЬСТВУъж. ИОАН К АВТОРСК Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) 1. Патент Великобритании2039615, кл. Г 1 С, опублик.1980.2. Пфлейдерер К. Лопаточные машины для жидкостей и газов, М., Машгиз, 1960, с. 494, рис. 238.3. Авторское свидетельство СССР по заявке3338218, кл. Г 04 Р 1/00, 1981, (54) (57) ЦЕНТРОБЕЖНЫИ НАСОС, содержащий корпус, установленное в нем и жестко закрепленное на валу рабочее колесо с лопатками, размещенными между ведущим и покрывным дисками, снабженными бесконтактными радиальными и торцовыми,801059258 А а) Г 04 01/00; Г 04 Р 29 уплотнениями, причем покрывной диск установлен с возможностью осевого перемещения и на его внутренней поверхности выполнены пазы под лопатки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности насоса путем автоматического регулирования неуравновешенной осевой силы при выполнении колеса с чередующимися основными и промежуточными лопатками, ведущий диск выполнен состарным из центральной и кольцевой периферийной частей и уплотнения размещены на последней из них, которая также установлена с возможностью осевого перемещения и жестко соединена с покрывным диском посредством промежуточных лопаток, а на внутреннеи поверхности выполнены пазы под основные лопатки.1059258 35 40 45 50 55 1Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах.Известен центробежный насос, содержащий корпус и установленное в нем с возможностью осевого перемещения по валу рабочее колесо, а также устройство для уравновешивания осевых сил,включающее камеру между корпусом и рабочим колесом, ограниченную радиальным и торцовым бесконтактными уплотнениями, в котором автоматическое уравновешивание осевых сил осуществляется при осевом перемещении рабочего колеса по валу путем регулирования давления в камере путем изменения величины зазора в торцовом уплотнении 1).Недостатками этого насоса являются большая величина остаточной осевой силы, действующей на опорные подшипники и недостаточная надежность уравновешивающего устройства, объясняющиеся увеличенными силами трения, возникающими при перемещении рабочего колеса по шлицевому соединению, через которое передается крутящий момент от вала к рабочему колесу. Значительные силы трения приводят также к износу шлицевого соединения и возможности заклинивания рабочего колеса на валу насоса.Известен также центробежный насос, содержащий корпус и установленное в нем рабочее колесо, жестко закрепленное на валу, а также устройство уравновешивания осевых сил, включающее камеры со стороны покрывного и ведущего дисков колеса, ограниченные радиальными и торцовыми бесконтактными уплотнениями, в которых автоматическое уравновешивание осевых сил осуществляется при осевом перемещении ротора (центробежного колеса с валом) насоса путем регулирования давлений в камерах: изменением величины зазора в торцовых уплотнениях 2.Этот насос характеризуется недостаточной надежностью, объясняющейся увеличенными силами трения, возникающими при перемещении ротора с опорными подшипниками по цилиндрическим поверхностям, на которых установлены подшипники, на которые передаются радиальные силы от ротора на корпус. Осевые перемещения подшипников совместно с радиальными силами приводят к износу цилиндрических поверхностей, на которых установлены подшипйики, и увеличивают вероятность заклинивания последних в корпусе.Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому центробежный насос, содержащий корпус, установленное в нем и жестко закрепленное на валу рабочее колесо с лопатками, размещенными между ведущим и покрывным дисками, .снабженными бесконтактными радиальными и торцовыми уплотнениями, причем покрывной диск установлен с возможностью осевого перемещения и на его внутренней поверхности выполнены пазы под лопатку 3.Недостатком известного насоса являетсянизкая надежность, объясняющаяся тем, что регулирование осевых сил можно выполнять только вручную при остановленном насосе, для чего необходимо предварительное измерение осевой силы. Такое регулирование осевых сил в условиях эксплуатации, как правило, невозможно, так как режимные па раметры, определяющие величину осевойсилы, а именно подача и давление, могут многократно изменяться при непрерывной работе насоса.Цель изобретения - повышение надежности насоса путем автоматического регули рования неуравновешенной осевой силы привыполнении колеса с чередующимися основными и промежуточными лопатками.Цель достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус, установленное в нем и жестко закрепленное на валу рабочее колесо с лопатками, размещенными между ведущим и покрывным.дисками, снабженными бесконтактными радиальными и торцовыми уплотнениями, причем покрывной диск установлен с возможностью осево Б го перемещения и на его внутренней поверхности выполнены пазы под лопатки, веду. щий диск выполнен составным из центральной и кольцевой периферийной частей и уплотнения размещены на последней из них, которая также установлена с возможностью 30 осевого перемещения и жестко соединена спокрывным диском посредством промежуточных лопаток, а на ее внутренней поверхности выполнены пазы под основные лопатки. На фиг. 1 изображен центробежный насос, продольный разрез; на фиг. 2 - рабочее колесо, поперечный разрез по проточной части; на фиг, 3 - узел соединения основных лопаток с покрывным диском и кольцевой частью ведущего диска. Центробежный насос содержит корпус 1, установленное в нем и жестко закрепленное на валу 2 рабочее колесо 3 с лопатками 4, размещенными между ведущим 5 и покрывным 6 дисками, снабженными бесконтактными радиальными 7 и торцовыми 8 уплотнениями, причем покрывной диск 6 установлен с возможностью осевого перемещения и на его внутренней поверхности 9 выполнены пазы 10 под лопатки 4. Колесо 3 имеет чередующиеся основные 4 и промежуточные 11 лопатки. Ведущий диск 5, выполнен составным из центральной 12 и кольцевой периферийной 13 частей и уплотнения 7 и 8 размещены на последней из них, которая также установлена с возможностью осевого перемещения и жестко соединена с покрывным диском 6 посредством промежуточных лопаток 11, а на ее внутренней поверхности 14 выполнены пазы 15 под основные лопатки 4.(Риг. с 7 Заказ 9789/37 Тираж 665 Подписноефилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Устройство работает следующим образом.При работе насоса на рабочем колесе 3 возникает осевая сила, вызываемая различной величиной давления со стороны покрыв- ного б и ведущего 5 дисков, за счет несоответствия между собой радиальных зазоров уплотнения 7. Различие зазоров уплотнений 7 со стороны покрывного б и ведущего 5 дисков объясняется технологицскими погрешностями изготовления и сборки деталей, а также их различным износом в процессе эксплуатации насоса.Под действием этой силы покрывной диск 6 совместно с кольцевой частью 15 ведущего диска 5 перемещается в направлении этой силы. Это приводит к изменению величины торцовых зазоров уплотнений 8 и к перераспределению давлений со стороны покрыв- ного 6 и ведущего 5 дисков. Покрывной диск 6 и кольцевая часть 15.ведущего диска 5 автоматически занимают относительно рабочего колеса 3 такое положение, когда осевые силы с обеих сторон будут равны между собой,а их равнодействующая равна нулю.Повышение надежности устройства обеспечивается тем, что изменение торцовых зазоров уплотнений 8, вызываемое осевым перемещением элементов насоса в данном случае покрывного диска б с кольцевой частью 15 ведущего диска 5, не связано с силовой схемой насоса по передаче крутящего момента от вала 2 к рабочему колесу 3 или по восприятию радиальной силы корпусом, 5 Это уменьшит величину износа контактирую-щих при перемещении элементов износа, исключит вероятность заклинивания, и, в конечном итоге, повысит надежность устройства.10 Выполнение соединительных элементовмежду покрывным диском 6 и кольцевой частью 15 ведущего диска 5 в виде промежуточных лопаток 13 позволяет увеличить напор, создаваемый рабочим колесом 3.Выполнение пазов 17 и расположение вних торцовых кромок лопаток 12 рабочего колеса 3 позволяет исключить кромочные потери и сохранить конструкцию закрытого рабочего колеса 3, обладающего наилучшим КПД. 20Такое выполнение насоса позволит автоматически уравновешивать осевые силы, возникающие на рабочем колесе, связанные с несоответствием давлений со стороны покрывного и ведущего дисков и повышать его 25 надежность путем уменьшения силового взаимодействия деталей при их осевом перемещении.