Центробежный насос

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Р 1/00, 2 ОБРЕТЕЛЬСТВУ ИСАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) (57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙдержащий корпус и закрепленнвалу рабочее колесо, с наружн намические ооборотных 1976, с. 30 СССР 79.НАСОС, со ое в нем н ой сторонь,Я 01097825 ведущего диска которого выполнены пазы с расположенными в них радиальными ребрами, жестко соединенными с втулкой, установленной коаксиально валу, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем регу лирования уравновешивающей осевой силы изменением ширины пазов ведущего диска, ребра расположены заподлицо с торцовой поверхностью ведущего диска с возможностью поворота в пазах вокруг оси насоса совместно с втулкой, причем по одну сторону каждого ребра пазы заполнены эластичным материалом.Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к центробежным насосам с импеллерным устройством для уравновешивания осевых сил, действующих нарабочее колесо насоса.Известен центробежный насос, содержащий колесо с ведущим диском, имеющимгидродинамическое радиальное уплотнение,выполненное в виде пазов, расположенныхна торцовой поверхности, ведущего диска,которые более экономичны по сравнению с Олопатками, выступающими относительнодиска 11.Недостатком данного насоса являетсяотсутствие возможности регулирования егохарактеристик, поскольку напорные характеристики уплотнения постоянны.Наиболее близок к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату центробежный насос, содержащийкорпус и закрепленное в нем на валу рабочее колесо, с наружной стороны ведущего диска которого выполнены пазы с расположенными в них радиальными ребрами,хкестко соединенными с втулкой, установленной коаксиально валу, причем уравновешивание осевых сил осуществляется регулированием геометрических параметров лопаток импеллера, выступающих из пазов 12,Недостатком известных центробежныхнасосов является низкий КПД, объясняющийся тем, что импеллерные устройства с Зорадиальными лопатками потребляют сравнительно большую мощность.Цель изобретения - повышение КПДпутем регулирования уравновешивающейосевой силы изменением ширины пазов ведущего диска. 35Указанная цель достигается тем, что вцентробежном насосе, содержащем корпуси закрепленное в нем на валу рабочее колесо, с наружной стороны ведущего дискакоторого выполнены пазы с расположенными в них радиальными ребрами, жесткосоединенными с втулкой, ребра расположены заподлицо с торцовой поверхностью ведущего диска с возможностью поворота впазах вокруг оси насоса совместно с втулкой, причем по одну сторону каждого ребра пазы заполнены эластичным материалом,На фиг. 1 изображен центробежный насос с ручным приводным механизмом поворота и фиксации, продольный разрез нафиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3 -сечение Б- - Б на фиг. 2; на фиг. 4 - 50центробежный насос с автоматическим приводным механизмом поворота и фиксации,осуществляемых от осевых перемещенийрабочего колеса по валу насоса, продольный разрез; на фиг, 5 - то же, с валомв корпусе насоса; на фиг. 6 - то же, от55осевых перемещений подвижной втулки повалу под действием изменяющегося давления в боковой пазухе насоса. Центробежный насос (на фиг. 1) содержит корпус 1 и закрепленное в нем на ва.лу 2 рабочее колесо 3, с наружной стороны 4 ведущего диска 5 которого выполненыпазы 6 с расположенными в них радиальными ребрами 7, жестко соединенными свтулкой 8, установленной коаксиально валу2, ребра 7 расположены заподлицо с торцовой поверхностью ведущего диска 5 с возможностью поворота в пазах 6 вокруг осинасоса совместно с втулкой 8, причем поодну сторону каждого ребра 7 пазы 6 заполнены эластичным материалом 9, а втулка закреплена гайкой 10 и снабжена приводным механизмом поворота и фиксации углового положения ребер 7 относительностенок пазов 6 ведущего диска 5 рабочегоколеса 3,В центробежном насосе на фиг. 4 приводной механизм поворота и фиксации образован перемещающимся в осевом направлении по валу 2 по прямым шлицам 11 рабочим колесом 3, причем втулка 8 с ребрами 7 установлена на ступице 12 рабочего колеса 3, а на валу 2 закреплено кольцо 13, причем втулка 8 и кольцо 13 образуют между собой косое зубчатое соединение 14,В центробежном насосе на фиг. 5 приводной механизм поворота и фиксации образован перемещающимся в осевом направлениирабочим колесом 3 с валом 2 в корпусе 1,причем втулка 8 с ребрами 7 установленана валу 2, а в корпусе на подшипнике 15,раположено кольцо 16 связанное косым зубчатым соединением 17 с втулкой 8 и прямозубым шлицевым соединением 18 с валом 2.В центробежном насосе на фиг. 6 приводной механизм поворота и фиксации образован подвижной в осевом направлениивтулкой 19, подпружиненной к рабочемуколесу 3 и связанной косым зубчатым соединением 20 с втулкой 8 и прямозубым соединением 2 с валом 2, причем хвостовикподвижной втулки 19 выведен наружу корпуса 1 и уплотнен относительно последнегои вала 2,Устройство работает следующим образом,При работе центробежного насоса нарабочем колесе 3 возникает осевая сила,которая урановешивается за счет созданияс торцовой поверхности ведущего диска 5пазов 6 шириной Л,Пазы необходимой ширины Ь образуются при повороте втулки 8 с ребрами 7относительно рабочего колеса 3. Поворотвтулки 8 в центробежном насосе (фиг, 1)осуществляется вручную путем сжатия илирастяжения эластичного материала 9 приостановке рабочего колеса 3, затем фиксируется положение ребер 7 гайкой 10, т. е.в данной конструкции гайка 10 не толькоограничивает осевое перемещение втулки 8относительно ведущего диска 5, но и фиксирует угловое расположение втулки 8.Поворот втулки 8 в центробежных насосах (фиг. 4 - 6) осуществляется автоматически, гайка 10 здесь только ограничивает осевое перемещение втулки 8, но не фиксирует ее углового положения.Поворот и фиксация втулки 8 центробежного насоса (фиг. 4) осуществляется при осевом перемещении центробежного колеса 3 по прямозубым шлицам 11 под действием неуравновешенной осевой силы. При осевом перемещении рабочего колеса 3 по валу 2 с помощью косого зубчатого соединения 14 производится поворот втулки 8 с ребрами 7 в пазах 6 до тех пор, пока на ведушем диске 5 не будут образованы пазы шириной К достаточной для уравновешивания осевой силы.Центробежный насос (фиг. 4) может быть использован тогда, когда не имеется возможности обеспечить осевое перемещение рабочего колеса с валом в корпусе насоса, например, при наличии концевых уплотнений с плавающими кольцами или с торцовыми контактными или торцовыми бесконтактными уплотнениями.В конуструкциях (фиг, 4 и 5) поворот втулки 8 с ребрами 7 ограничен осевыми перемещениями рабочего колеса 3 или рабочего колеса 3 и вала 2, которые не могут быть неограниченно болшими.Большие осевые перемещения этих деталей находятся в силовой схеме насоса. Поэтому конструкции (фиг. 4) имеют ограничение по угловому повороту втулки 8 и могут применяться только при уравновешивании определенных осевых сил. Таких ограничений не имеет конструкция, изображенная на фиг. 6. Поворот и фиксация втулки 8 в этом случае осуществляется от подвижной втулки 19, перемещающейся по валу 2 в зависимости от давления в боковой пазухе между ведущим диском 5 и стенкой корпуса 1, которое определяет величину осевой силы, действующей на рабочее колесо 3.Подвижная втулка 19 не находится в силовой схеме насоса, ее перемещение может быть значительным, так как оно ограничено только длиной вала 2, Перемещение втулки 19 осуществляется под действием изменяющегося на ней перепада давления, которое ,зависит только от давления в боковой пазухе насоса, так как давление снаружи корпуса 1 постоянно и равно атмосферному.Давление в боковой пазуе, при котором на чинается поворот втулки 8, определяетсяжесткостью пружины, подпружинивающей подвижную втулку 19.Такое выполнение центробежного насоса позволяет повысить его КПД путем урановешивания осевых сил регулированием геометрических параметров импеллера, выполненного в виде пазов, и вследствие реализации различных приводов регулирования пазов расширить область распространения импеллерных разгрузочных устройств в роторных машинах.. Пчелинская31ВНИИПпо113035,Филиал ПП Составитель Т. КулТехред И. ВересТираж 624И Государственного коделам изобретений иМосква, Ж - 35, РаушсксПатент, г. Ужгород,иковаКорректоПодписинтета СССРоткрытийя наб., д. 4ул. Проектн р Ю. Макаренкое