ВЕРТИКАЛЬНЫЙ НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 1994 года по МПК F04D13/08 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкциях вертикальных насосов для откачки жидкости из скважин, колодцев, резервуаров и водоемов.

Известен вертикальный насосный агрегат, состоящий из насоса с рабочими колесами, направляющего аппарата, входного и выходного патрубков и кожуха, электродвигателя со статором и ротором, который соединен с рабочими колесами посредством полой втулки [1].

В известной конструкции рабочие колеса установлены на консольном конце вала, что приводит к возникновению биения и вибрации в насосном агрегате под воздействием даже незначительной динамической и гидравлической неуравновешенности рабочих колес, а также наличия необходимого зазора в подшипниках скольжения, что в свою очередь вызывает повышенный износ вращающихся узлов насоса и электродвигателя и, снижает надежность и долговечность агрегата.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности вертикального насосного агрегата путем изменения конструкции базовых элементов вращающихся узлов и деталей насоса и электродвигателя.

Это достигается тем, что агрегат снабжен неподвижным центробежным стержнем, втулка с ротором и рабочие колеса насоса установлены на стержне с возможностью вращения и перемещения вдоль его оси, при этом втулка ротора и рабочие колеса снабжены упорными поверхностями, взаимодействующими с корпусом, а втулка и ступицы рабочих колес - элементами сцепления между собой.

При этом элементы сцепления выполнены в виде кулачков.

На фиг. 1 показан продольный разрез агрегата; на фиг.2 - ротор с втулкой, рабочие колеса и элементы сцепления между ними - кулачки, в изометрии.

Агрегат содержит центробежный насос 1, электродвигатель 2, соединенные между собой центральным цилиндрическим стержнем 3, неподвижно закрепленным в верхнем щите 4 и в основании входного патрубка 5 насоса 1 с помощью гаек 6.

Насос 1 содержит рабочие колеса 7 с уплотнительными упорными кольцами 8, направляющий аппарат 9, входной патрубок 5 с фильтром, кожух 10 с выходными патрубком 11. Рабочие колеса 7 опираются кольцами 8 в выступы 12 в крышках направляющих аппаратов 9 и входного патрубка 5.

Электродвигатель 2 содержит корпус 13 со статором 14, верхний 4 и нижний 15 щиты, ротор 16, установленный неподвижно на втулке 17, которая содержит радиальные подшипники 18 с каналами 19 для охлаждения и смазки и упорный подшипник 20.

Ротор 16 со втулкой 17 и подшипниками 18 и 20 и рабочие колеса 7 установлены с возможностью вращения и осевого перемещения по оси центрального цилиндрического стержня 3 и соединены от проворота между собой с помощью элементов сцепления, например, кулачков 28, выполненных на концах ступиц 29 рабочих колес 7 и нижнем конце втулки 17 ротора 16.

Вертикальный насосный агрегат работает следующим образом.

При подаче из электрической сети напряжения на обмотку статора 14 ротор 16 с подшипниками 18, установленными во втулке 17, и рабочие колеса 7 со своими ступицами 29, соединенные между собой от проворота с помощью кулачков 28, вращаются на центральном неподвижном цилиндрическом стержне 3.

Приведенные во вращение рабочие колеса 7 откачивают жидкость через фильтр 5 входного патрубка из зоны вокруг насосного агрегата и нагнетают ее через окна 26 в нижнем щите 15 в кольцевой канал 25, из которого она через выходной патрубок 11 поступает по подъемной трубе (на чертеже не показана) к потребителю.

При вращении ротора 16 и рабочих колес 7 соответственно на своих подшипниках и ступицах на общем неподвижном цилиндрическом стержне 3, является идеальной осью конструкции агрегата (следствие растягивающей нагрузки на стержень, действующей на его концах в результате свинчивания при сборке насоса с электродвигателем), практически исключается биение ротора и рабочих колес относительно оси агрегата, а также их взаимное влияние друг на друга.

Благодаря такой конструкции значительно снижается износ рабочих поверхностей подшипников ротора и ступиц рабочих колес, а также уплотнительных элементов, что и повышает надежность и долговечность агрегата.

Использование: для откачки жидкости из скважин, колодцев, резервуаров и водоемов. Сущность изобретения: агрегат содержит центробежный насос 1 и электродвигатель 2, соединенные между собой центральным цилиндрическим стержнем 3. Электродвигатель 2 содержит статор 14 и ротор (Р) 16, установленный неподвижно на полой втулке 17, соединенной с рабочими колесами (К) 7. Р 16 с втулкой 17 и К 7 установлены с возможностью вращения и осевого перемещения по оси центрального стержня 3 и соединены от проворота между собой с помощью элементов сцепления, например кулачков 28, выполненных на концах ступиц 29 К 7 и нижнем конце втулки 17 Р 16. При вращении Р 16 и К 7 - соответственно на своих подшипниках и ступицах на общем неподвижном стержне 3 практически исключается биение Р 6 и К 7 относительно оси агрегата, а также их взаимное влияние друг на друга. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий насос с рабочими колесами, направляющим аппаратом, входным и выходным патрубками и кожухом, и электродвигатель со статором и ротором, соединенным с рабочими колесами посредством полой втулки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем изменения конструкции базовых элементов вращающихся узлов и деталей насоса и электродвигателя, агрегат снабжен неподвижным центральным стержнем, втулка с ротором и рабочие колеса насоса установлены на стержне с возможностью вращения и перемещения вдоль его оси, при этом втулка ротора и рабочие колеса снабжены упорными поверхностями, взаимодействующими с корпусом, а втулка и ступицы рабочих колес - элементами сцепления между собой. 2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что элементы сцепления выполнены в виде кулачков.