Центробежный насос

(9 ГОСУД АРС ПО ДЕЛА ьЙ " Ъ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСК СВИДЕТЕПЬСТ снабженные приводом, о т л и ч а ющ и й с я тем,что, с целью расширения диапазона уравновешивания осевой силы путем перемещения лопатокимпеллера под острым углом к осивращения колеса и одновременного изменения наружного диаметра и высотылопаток за пределами пазов, на валус возможностью перемещения дополнительно установлена втулка, снабженнаяфиксаторол, на наружной поверхности которой закрегшена нарезка, а хвостовики. лопаток импеллера также имеют нарезку и расположены под острымуглом к оси вращения колеса, приэтом лопатки и втулка кинетическисвязаны собой посредствомшестерни дящей в зацепление с х нарезками. ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ.(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 681217, кл. Г 04 О 29/04, 1979,2. Авторское свидетельство СССР У 775387, кл. Г 04 О 29/04, 1979.3. Авторское свидетельство СССР по. заявке Р 3240032, кл,Г О 4 О 29/04, 981.(54)(57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, установленное в нем на валу рабочее колесо с пазами на внешней поверхности его ведущего диска и лопатки импеллера с хвостовикамн, установленные в пазах ведущего. диска с возможностью перемещения иГ 04 0 1/00 Г 04 0 225 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является центробежный насос, содержащий корпус и ус танонленное в нем на валу рабочее колесо с пазами на внешней поверхности его ведущего диска и лопатИзобретение относится к гидромашинострсению и может быть использовано в центробежных насосах с импеллерным устройством разгрузки рабочего колеса от осевых сил. 5Изнестен центробежный насос, содержащий корпус и установленное в нем рабочее колесо, со стороны ведуцего диска которого расположен импеллер, в котором уравновешивание 1 О осевых сил осуцествляется при осевом перемещении рабочего колеса или рабочего колеса с валом в корпусе насоса за счет выдвижения лопаток импеллера иэ пазов и изменения их л 5 высоты ЦНедостатком такого насоса является низкая надежность, обусловлепная тем, что уравновешивание осе ных сил, действуюцих на рабочее колесо, осуществляется за счет изменения одного геометрического параметра импеллера - высоты лопаток, выступающих иэ пазов. Это приводит к тому, что автомат разгрузки имеет недостаточную гидростатическую жесткость и для уравновешивания значительных осеных сил требуются значительные осевые перемещения рабочего колеса или рабочего колеса с валом н корпусе насоса, что увеличинает поверхность трущихся деталей и повышает вероятность заклинивания перемещающихся деталей насоса.Известен также центробежньпл насос, содержащий корпус.и установленное в нем рабочее колесо, со стороны ведущего диска которого расположен импеллер, в котором уравнонеши 40 ванне осевых сил осуществляется при осевом перемещении рабочего колеса или рабочего с валом в корпусе насоса эа счет радиального перемещения лопаток импеллера и изменения их диаметрального размера 21 .45В указанном насосе уравновешивание осуцестнляется эа счет изменения диаметрального размера лопаток импеллера что снижает его надежность. ки импеллера с хвостониками,установленными в пазах ведущего диска с возможностью перемещения, снабженные приводом, причем перемещение лопаток осуществляется при изменении угловой скорости вращения колеса 31 .Недостатком известного центробежного насоса является ограниченность применения иэ-за того,что разгрузка рабочего колеса от осевых сил осуществляется только при изменении угловой скорости вращения рабочего колеса, так как лопатки выдвигаются из пазов под действием изменяющихся центробежных сил. Автомат разгрузки неработоспособен при возникновении неуравновешенной осевой силы, обусловленной такими Факторами,как изменение подачи насоса, йзменение геометрических параметров деталей насоса в пределах допусков на изготовление или их износ в процессе эксплуатации и т.ц.Цель изобретения - расширение диапазона уравновешивания осевой силы путем перемещения лопаток импеллера-, под острым углом к оси вращения колеса и одновременного изменения наружного диаметра и высоты лопаток за пределами пазов,Указанная цель достигается тем, чтр в центробежном насосе, содержащем корпус,и установленное в нем на валу рабочее колесо с пазами на внешней поверхности его ведущего диска и лопатки импеллера с хностовиками, установленные в пазах ведуцего диска с воэможностью перемещения и снабженные приводом, на валу с воэмож. ностью перемещения дополнительно установлена втулка, снабженная Фиксатором, на наружной поверхности которой выполнена нарезка, а хностовики лопаток импеллера также имеют нарезку и расположены под острым углом к оси врацения колеса, при этом лопатки и втулка кинематически связаны между собой посредством шестерни; входящей н. зацепление с их нарезками.На 4 иг.1 изображен центробежный насос с ручищ приводным механизмом выдвижения лопаток иэ пазов;на фиг.2 - то же, с приводным механизмом в виде поршня; на Фиг.З - то же,с приводным механизмом выдвижения лопаток из пазов от перемещения рабочего колеса; на ыг.4 в . то же,20 Перемешение и фиксация втулки 10 50 (фиг.4) осуществляется автоматически от перемещения рабочего колеса 3 вместе с валом 2, для чего втулка образована цилиндрической поверхностью вала 2, установленного с воз можностью осевого перемещения в корпусе 1, в котором на подшипнике 30 установлена дополнительная втулка 27,Э 10766с приводным механизмом выдвижения лопаток из пазов от перемещения рабочего колеса вместе с валом.Центробежный насос содержит корпус1 и установленные в нем на валу2 рабочее колесо 3 с пазами 4 навнешней поверхности его ведущегодиска 5 и лопатки 6 импеллерасхвостовиками 8, установленные впазах 4 ведущего диска 5 с возможностью перемещения и снабженные приводным механизмом 9. На валу 2 с возможностью перемещения дополнительно установлена втулка 10, снабженная фиксатором 11, на наружной поверхности которой выполнена нарезка12, а хвостовики 8 лопаток 6 импеллера 7 также имеют нарезку 13 ирасположены под острым углом К коси вращения колеса 3, при этомлопатки 6 и втулка 1 О кинематически связаны между собой посредствомшестерни 14, входящей в зацеплениес их нарезками 12 и 13,Перемещение и фиксация втулки10 (фиг. 1) осуществляется с помощью передачи 15-16, а втулки 10(фиг.2)- автоматически от поршня17, для чего втулка подпружиненапружиной 18 относительно рабвчего30колеса 3 и жестко соединена стержнями 19 с поршнем 17, расположеннымв полом валу 2, причем одна подпоршневая полость 20 связана каналами 21 с зоной 22 всасываниянасоса, а другая каналами 23 - с З 5зоной 24 у вала 2Перемещение и .фиксация втулки 10(фиг.З) осуществляется автоматически от перемещения рабочего колеса3, для чего втулка образовано ступицей 25 рабочего колеса 3, установленного на шлицах 26 с возмож,ностью осевого перемещения по валу 2,на котором закреплена дополнительнаявтулка 27 причем в пазах 28 последней выполнены направляющие 29хвостовиков 8 лопаток 6 и размещенышестерни 14. 28 Ьпричем рабочее колесо 3 жестко закреплено на валу 2.Устройство работает следующим об.разом.При работе насоса на номинальном режиме осевая сила, действующая на рабочее колесо 3 уравнове/шивается за счет установления расчетных значений высоты и диаметрального размера лопаток 6, выступающихиз пазов 4 ведущего диска 5 рабочегоколеса 3.При изменении режима работынасоса, например его подачи, производится перемещение лопаток 6 спомощью приводного механизма в пазах4 ведущего диска 5 колеса 3,Регулирование насоса (фиг.1) производится вручную при отключенномнасосе путем перемещения гайки 16,арегулирование насоса (фиг.2) - автоматически при изменении давления вбоковой пазухе между корпусом 1 и ве"дущим диском 5.Указанное изменение давления иззоны 24 через каналы 23 воздействуетна поршень 17, который через стержни 19, с:;имая пружину 18, перемещает втулку 1 О,что приводит к поворо.ту шестерен 14 и перемещению лопаток 6 в пазах 4. При увеличении давления в зоне 24 лопатки 6 выдвигаются из пазов 4, а при уменьшении -вдвигаются,Данная конструкция прииеняетсяпри невозможности обеспечить осевывперемещения рабочего колеса 3 относительно корпуса 1, например из-запрочности рабочего колеса (фиг.З)или из-за наличия концевых уплотнений вала, не допускающих его осевого перемещения в корпусе (фиг,4),При отсутствии этих ограничений возмож.но выполнение конструкций насосов,изображенных на фиг.З и 4,которыепозволяют обеспечить полное уравновешивание осевых сил на всех режимах работы насоса, так как воздействующим фактором на выдвижепе лопаток Из пазов 4 является.перемещени е рабочего колеса 3 поц действиемнеуравновешенной осевой силы..Регулирование насоса (фиг,З) производится автоматически при осевомперемещении рабочего колеса 3 пошлицам 26 вала 2, Выдвижение лопаток6 из пазов 4 осуществляется аналогично конструкциям, изображеннымна фиг.1 и 2. путем взаимодействия1026623хвостовиков 8 через шестерни 14 со втулкой 10Регулирование насоса (фиг,4) производить автоматически при осевом перемещении рабочего колеса 3 сов местно с валом 2 относительно корпуса 1, в котором на подшипнике ЭО расположена втулка 22, вращающаяся совместно с валом 2,ЮПеремещение лопаток 6 в пазах 4 под углом позвбляет производить урав- новешивание осевых сил за счет одновременного изменения высоты и наружного диаметра пластин,что 15 обеспечивает повышение гидростатической жесткости автомата разгрузки и .уменьшение осевых перемещений контактирующих деталей насоса, обеспечивающих уравновешивание осевых сил.Выполнение приводного механизма 9 в виде выдвижной втулки 10,снабженной шестернями 14, позволяет реализовать в предлагаемых конструкциях любой угол выдвижения лопаток из пазов 4, а также уменьшить дисбаланс рабочего колета, вызываемый неодинаковым перемещением лопаток в пазах 4 ведущего диска 5.Предлагаемые конструкции центробежного насоса позволяют повысить его надежность путем уравновешивания осевых сил в широком диапазоне режимов его работы, увеличить ресурс 1его работы и повысить зкономичность обслуживания,1076628Составитель Т.Куликовактор Т.Мермелштейн Техред М, Гергель Корректор И.Мускаказ 705/32 Тираж 624 ПодписиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Раушская наб., д. 4/5иал ППП "Патент",. г.ужгород, ул. Проектная, 4