Центробежный насос

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 987186по делам изобретений и открытий(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах.Известен центробежный насос, содержащий корпус, установленное в нем на валу на шлицах с возможностью осевого перемещения рабочее колесо со ступицей, на торцах которой и валу закреплены кольцевые диафрагмы, образующие вокруг шлицевого соединения кольцевые полости, заполненные жидкостью, а также устройство уравновешивания осевой силы 1.Недостатком этого насоса является низкая надежность вследствие невозможности отстройки и регулирования амплитудно-частотных характеристик осевых колебаний вала при изменении режимов работы насоса. Известен центробежный насос с линией нагнетания, содержащий корпус, установленное в нем с возможностью осевого перемещения рабочее колесо со ступицей, на торцах которой и валу закреплены кольцевые диафрагмы, образующие полости, заполненные жидкостью, и устройство уравновешивания осевой силы, снабженное каналами, соединяющими полости и автоматически регулирующими уравновешивание осевой силы 12.Недостатком этого насоса является низкая надежность устройства, обьясняющаяся невозможностью отстройки и регулирования амплитудно-частотных характеристик осевых колебаний вала при изменении режимов работы насоса.Цель изобретения - повышение надежности путем регулирования амплитудно-час 1 о тотных характеристик осевых колебаний ротора на различных режимах работы насоса. Указанная цель достигается тем, что центробежный насос с линией нагнетания, содержащий корпус, установленное в нем с 15 возможностью осевого перемещения рабочее колесо со ступицей, на торцах которой и валу закреплены кольцевые диафрагмы, образующие полости, заполненные жидкостью, и устройство уравновешивания осевой силы, дополнительно содержит датчик осевых колебаний вала и магистраль, соединяющую вышеуказанные полости с линией нагнетания снабженную редукционным клапаном, связанным с датчиком осевых колебаний вала.1 чср гсже изображен центробежный нсос, продольный разрез.Центробежный насос с линией нагнетания (не показана) содержит корпус 1, устновленное в нем с возможностью осевого перемещения рабочее колесо 2 со ступицей 3, на торцах 4 которой и валу 5 закреплены кольцевые диафрагмы 6, образующие полости 7, заполненные жидкостью, и устройство 8, уравновешивания осевой силы, причем насос дополнительно содержит датчик 9 осевых колебаний вала 5 и магистраль 10, соединяющую вышеуказанные полости 7 с линией нагнетания (не показаны) и снабженную редукционным клапаном 11, связанным с датчиком 9 осевых колебаний вала 5, снабженным программным устройством 12, рабочее колесо 2 установлено на валу, посредством шлицевого соединения 13, а устройство 8 уравновешивания осевой силы выполнено гидростатического типа, включает щелевые радиальное и торцовое уплотнения 4 и 15.Предлагаемое устройство работает следующим образом.При работе центробежного насоса осевое усилие, возникающее на колесе 2, уравновешивается устройством уравновешивания осевой силы следующим образом. Под действием осевой силы колесо 2 сдвигается по шлицевому соединению 13 и валу 5, что приводит к изменению давления в зоне между радиальным и торцовым уплотнениями 14 и 15 и возникновению уравновешивающего усилия. Однако в связи с тем, что динамические системы инерционны, колесо 2 колеблется около некоторой нейтральной точки, определяющей величину торцового зазора уплотнения 15, достаточную для уравновешивания действующей на колесо 2 осевой силы.Кроме того, в насосах возникают гидро- динамические силы, которые в автоматических устройствах уравновешивания осевых сил могут привести к потере осевой устойчивости и возникновению интенсивных самовозбуждающихся колебаний ротора. Вероятность этих явлений увеличивается для многорежимных центробежных насосов.Частота и амплитуда осевых колебаний системы автоматического уравновешивания зависят от демпфирующих свойств устройства. Так, в предлагаемой конструкции амплитудно-частотные характеристики колебаний колеса 2 по валу 5 определяются жесткостью демпфирующего устройства, выполненного в виде ограниченных кольцевыми диафрагмами 6 полостей 7, имеющих переменный объем и заполненных жидкостью. Жесткость5 1 о 15 20 25 30 35 4 о45 50 Формула изобретения Центробежный насос с линией нагнетания, содержащий корпус, установленное в нем с возможностью осевого перемещения рабочее колесо со ступицей, на торцах которой и валу закреплены кольцевые диафрагмы, образующие полости, заполненные жидкостью, и устройство уравновешивания осевой силы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем регулирования амплитудно-частотных характеристик осевых колебаний ротора на различных режимах работы насоса, насос дополнительно содержит датчик осевых колебаний вала и магистраль, соединяющую вышеуказанные полости с линией нагнетания и снабженную редукционным клапаном, связанным с датчиком осевых колебаний вала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 89043, кл. Г 04 0 29/10, 1980.2. Авторское свидетельство СССР по заявке3307588, кл, Г 04 Р 1/00, 16.06.81. демпфирующего устройства регулируется величиной давления жидкости в полостях 7.При изменении режима работы насоса изменяются амплитудно-частотные характеристики осевых колебаний вала, насоса, которые контролируются датчиком 9 и в программном устройстве 12 сравниваются с допустимыми значениями. При недопустимых величинах амплитудно-частотных характеристик колебаний вала 5 с программного устройства 12 подается сигнал в систему управления редукционного клапана 11, что позволяет через магистраль 10 изменять давление в полостях 7 и регулировать амплитудно-частотные характеристики осевых колебаний колеса 2 по валу 5.Регулированием амплитудно-частотных характеристик осевых колебаний колеса 2 по валу 5 производится отстройка осевых колебаний вала 5 от режимов автоколебаний и резонанса, что позволяет уменьшить значения динамических нагрузок на подшипниковые опоры, на которых установлен вал 5,Такое выполнение насоса позволяет повысить его надежность и работоспособность путем отстройки системы автоматического уравновешивания осевых сил, действующих на ротор, от режимов автоколебаний и резонанса и за счет этого увеличить ресурс работы подшипниковых опор насосов.Редактор Л. ПовханЗаказ 10249/15 Составитель Т. Куликова Техред И. Верес Корректор А. Ференц Тираж б 62 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4