Ротор центробежного насоса

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВИИИО Ь%г СА,(21) 3589725/25-06(54)(57) РОТОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОсодержащий установленный на валуведущий диск,с закрепленными на немлопатками, и ведомый диск, в телекоторого выполнены пазы под лопаткипричем один из дисков установлен свозможностью осевого перемещения иснабжен фиксатором осевого положенйо т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности путемрегулирования величины осевой силы,пазы выполнены сквозными.Изобретение относится к насосостроению, а именно к центробежномуНасосу с устройством уравновешиванияосевьк сел, действующих на его ротор.Известен ротор центробежного насоса, содержатий ведущий и ведомыйДиски, каждый иэ которых снабжен лопатками, а один из них имеет воэможность осевого перемещения и снабженфиксатором осевого положения, выполненным в виде пружины, усилие которойнаправлено в сторону увеличения расстояния между дисками 1 .Недостаток известного ротора заключается в его осевой неуравновешен"15ности,Наиболее близким техническим решением к описываемому является роторцентробежного наСоса, содержащийустановленный на валу ведущий диск 2 Ос закрепленными на нем лопатками, иве 4 омый диск, в теле которого выполнены пазы под лопатки, причем один издисков установлен с воэможностью осевого перемещения и снабжен фиксатором осевого положения 12,Недостатком известного ротора является невозможность регулированияосевых .сил, действующих на ротор,нри изменении режима работы и износедеталей насоса в условиях эксплуатации, а также при необходимости компенсации влияния технрлогическихфакторов, связанных с отклонением1 размеров деталей в пределах допусков,в условиях производства.Цель изобретения - повышение надежности путем регулирования величиныосевой силы,Укаэанная цель достигается тем,что в роторе центробежного насоса,содержащем установленный на валу ведурий диск с закрепленными на нем лопатами, и ведомый диск, в теле которогоВыполнены пазы под лопатки, причемодин из дисков установлен с возможностью осевого перемещения и снабженфиксатором осевого положения, пазы выполнены сквозными.На фиг. 1 изображен продольный раэ 50 рез ротора центробежного насоса, вариант с ручным перемещением ведомого диска, на фиг. 2 - то же, вариант с автоматическим перемещением ведомого диска, при размещении фиксатора осе вого положения на ведомом диске; на фиг. 3 - то же, при размещении фиксатора на валу, на фиг. 4 - то же, вариант с автоматическим перемещением ведущего диска при размещении фикса" тора на валу; на фиг. 5 - то же, вариант с автоматическим перемещением ведущего диска вместе с валом при размещении фиксатора на ведомом диске, на фиг. 6 всечение А-А на фиг. 1-5, лопатки выдвинуты из пазов; на фиг. 7 . то же, лопатки размещены в пазах.Ротор центробежного насоса содержит установленный на валу 1 ведущий диск 2 с закрепленными на нем лопатками 3, и ведомый диск 4, в теле кото. рого выполнены пазы 5 под лопатки 3, причем один из дисков 2 или 4 установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен фиксатором осевого положения. Пазы 5 выполнены сквозными. Лопатки 3 образуют с корпусом 6 насоса импеллер с с изменяемой высотой 6 лопаток 3 (фиг. 6) или глубиной 8 пазов 5 (фиг. 7). Ведомый диск имеет уплотнительный поясок 7.Устройство фиксации (фиг. 1) расположено в зоне уплотнительного пояска 7 ведомого диска 4 и выполнено в виде регулировочной гайки 8, завинченной на резьбу, выполненную на торцевой поверхности лопаток 3.Ведомый диск 4 (фиг, 2) с одной стороны ограничен регулирующей гайкой 8, а с другой со стороны лопаток 3 подпружинен пружиной 9.Устройство фиксации (фиг. 3) расположено на валу 1 и жестко связано с ведомым диском 4 шнеком 10.Ведущий диск 2 (фиг. 4) с лопатками 3 расположен на валу 1 с воэможностью осевого перемещения и подпружинен пружиной 9 со стороны ведомого диска 4.Устройство фиксации (фиг. 5), так же как и у .роторов центробежных насосов (фиг. 1 и 2) расположено в зоне уплотнительного пояска 7 и закреплено от осевого перемещения совместно с ведомым диском 4 в корпусе 6 на подшипнике 11, причем между лопатками 3 и ведомым диском 4 размещена пружина 9, а ведущий диск 2 закреплен на, валу 1 и установлен с возможностью осевого перемещения вместе с валом 1 в корпусе 6.Устройство работает следующим образом.При работе насоса перепад давления, создаваемый импеллером со стороны ведомого диска 4, и осевая сила, дей3 1105 ствующая на него определяются геометрическими размерами, а именно высотой П лопаток 3 или глубиной 5 пазов 5 импеллера со стороны ведомого диска 4. При изменении режима работы насоса, износе уплотнений или при доводочных работах возникает необходимость регулирования импеллера со стороны ведомого диска 4.Регулирование ротора (фиг. 1) 1 О производится вручную при заторможенном вале 1, при этом производят перемещение ведомого диска 4, изменяя высоту 6 лопаток 3 (фиг. 6) или глубину 5 пазов 5 (фиг. 7). Такое регулирование и фиксация осевого положения ведомого диска 4 обеспечивает регулирование геометрических размеров импеллера, образованного лопатками 3 или пазами 5. Регулирование импелле ра позволяет изменять его воздействие на жидкость, находящуюся между стенкой корпуса 6 и ведомым диском 4, и регулировать перепад и эпюру давления, действующего на диск 4. Изменение 2 эпюры давления, действующего на ведомый диск 4, позволяет регулировать осевую силу, действующую на ротор, а изменение перепада - уплотняющую способность импеллера. 30Регулирование ротора (фиг. 2) производится автоматически при изменении давления между стенкой корпуса 6 и ведомым диском 4. При повышениидавления диск 4, сжимая пружину 9, з 5 перемещается вправо, высота 11 лопаток 3 (фиг. 6), выступающих относи-тельно ведомого диска 4, увеличивается, что уменьшает давление, дей- ствующеЕ на диск 4. При уменьшении 401давления высоты Ь лопаток 3 уменьшается, что увеличивает давление, действующее на ведомый диск 4.Лопатки 3 высотой " импеллера выполняют здесь роль гидродинамичес кого радиального уплотнения постоянного перепада давленияЭто позволяет исключить, уменьшить или поддерживать постоянными утечки рабочей жидкости, сбрасываемой на вход лопа ток 3, что приводит, кроме уменьшения объемных потерь, к улучшению актикави. тационных свойств насоса за счет уменьшения влияния утечки на основной поток жидкости при входе на ло 55патки 3.Регулирование ротора (фиг. 3) с . предвключенным шнеком 10 осуществля 697 4ется автоматически. Осевые силы, действующие на ведомый диск 4 и шнек 10, имеют противоположное направление и на номинальном режиме взаимно уничтожаются. При возникновении неуравновешенной осевой силы, действующей, например, слева направо, ведомый диск 4 со шнеком 10 перемещается вправо, высота 11 лопаток 3 (фиг. 6) увеличивается, давление на диск 4 уменьшается, что приводит к возникновению уравновешивающей осевой силы. При перемещении диска 4 со шнеком 10 влево высота 1 лопаток 3 уменьшается, давление на диск 4 увеличивается, что противодействует перемещению.. Пружины 9 роторов центробежных насосов (фиг, 2 и 3) являются не силовыми упругими элементами, а совместно с регулирующими гайками 8 служат для настройки систем автоматического регулирования.Регулирование ротора (фиг. 4) осуществляется автоматически. При этом ведомый диск 4 со шнеком 10 закреплен на валу 1, а осевые силы, действующие, например, справа налево на ведущий диск 2, приводят к его перемещению и сжатию пружины 9, которое компенсирует осевое усилие от диска 2.Осевое усилие от пружины 9 через регулировочную гайку 8 передается на вал 1. Такое перемещение ведущего диска 2 относительно ведомого диска 4 приводит к одновременному уменьшению глубины 5 пазов 5 (фиг. 7), что увеличивает давление жидкости на ведомый диск 4 и увеличивает осевую силу, передаваемую от.ведомого диска 4 на вал 1. Таким образом, при перемещении ведущего диска 2 по валу 1 происходит с одной стороны увеличение осевой силы на валу 1 от пружины 9, а с другой - увеличение осевой силы со стороны ведомого диска 4, которые компенсируют друг друга.При перемещении ведущего диска 2 слева направо устройство работает в обратном порядке.Регулирование ротора (фиг. 5) осу" ществляется автоматически при перемещении ведущего диска 2 с валом 1 относительно корпуса 6 под действием неуравновешенной осевой силы. При перемещении диска 2 справа налево пружина 9 сжимается, что компенсирует осевое усилие от ведущего диска 2с валом 1. Осевое усилие от пружйны 9 передается на ведомый диск 4, в то же время происходит уменьшение глубиныпазов 5 (фиг. 7), что увеличивает осевую силу на ведомый диск 4со стороны корпуса 6. Таким образом, при перемещении ведущего диска 2 с валом 1 происходит с одной стороны уве" Личение осевой силы на ведомом диске 4 от пружины 9, а с другой - увеличение 0 осевой силы на ведомом диске 4 от жидкости со стороны корпуса 6, которые компенсируют друг друга.При перемещении ведущего диска 2 с валом 1 слева направо устройствоработает аналогичным образом.Пружины 9 роторов центробежных насосов (фиг. 4 и 5).являются силовы 20 ми упругими элементами и компенсируют осевое усилие от ведущего диска 2.Возможна конструкция насоса, когда ведущий и ведомый диски 2 и 4 установлены с возможностью одновременного осевого перемещения один относительно другого.Предлагаемое выполнение ротора центробежного насоса позволяет производить регулирования осевых сил в широком диапазоне режимов работы, что повышает надежность роторных машин, а также дает возможность уменьшить объемные потери рабочей жидкости через переднее уплотнение и за счет улучшения структуры потока жидкости на входе в рабочее колесо улучшить актикавитационные свойства насосов.