ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Российский патент 1997 года по МПК F04D1/04 F04D29/66 

Изобретение относится к насосостроенияю, а именно к шнекоцентробежным насосам.

В ряде случаев возникает задача подачи жидкости с относительно большими напорами и малыми расходами. При этом в жидкости могут быть твердые включения, что требует соответственно определенной ширины выходного сечения центробежного колеса.

Последнее обстоятельство не позволяет использовать традиционные (известные) центробежные насосы.

Наиболее близким к предлагаемому является шнекоцентробежный насос, содержащий корпус, установленный в нем на подшипниках ротор, включающий шнековый преднасос и центробежные рабочие колеса, имеющие диски и втулки, и неподвижно установленные в корпусе направляющие аппараты, включающие диски.

Недостатком этого насоса является наличие осевых сил, что приводит к использованию различного рода разгрузочных устройств и двусторонних упорных подшипников и тем самым усложняет конструкцию и технологию изготовления насоса. Кроме того, в случае малых расходов Q < 0,5 л/с ширина проходных сечений рабочих колес известного насоса настолько мала, что не позволяет перекачивать жидкости с твердыми включениями размером 2 4 мм.

Задачей изобретения является создание простого малорасходного шнекоцентробежного насоса для коэффициентов быстроходности где ω с; м/с; H, Дж/кг, с достаточно высокими энергетическими и антикавитационными качествами.

Технический результат достигается разработкой конструкции шнекоцентробежного насоса, в дисках рабочих колес которого, вблизи втулки, выполнены сквозные отверстия, с обеих сторон каналы, равномерно распределенные по окружности и расположенные под углом 0 45^o к радиусу колеса, а в дисках направляющих аппаратов с обеих их сторон в плоскости вращения организованы каналы, расположенные под углом 0 30^o к радиусу диска направляющего аппарата.

Проходные сечения центробежных рабочих колес и направляющих аппаратов могут быть выполнены по площади не менее проходных сечений на входе в насос.

По меньшей мере один подшипник может быть выполнен как подшипник скольжения.

На фиг. 1 изображен шнекоцентробежный насос, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1.

Шнекоцентробежный насос содержит разъемный корпус 1, центробежные рабочие колеса 2, шнековый преднасос 3, установленный на одном валу 4 с центробежными колесами 2, уплотнительной манжетой 5, двумя опорными узлами, один из которых представляет собой подшипник 6 качения, другой подшипник 7 скольжения. Насос снабжен также направляющими аппаратами 8.

Основная особенность насоса заключается в том, что рабочие колеса 2 являются дисками с выполненными с обеих сторон в плоскости вращения под углом 0 45^o к радиусу колеса каналами. Перетекание жидкости с одной стороны диска на другую осуществляется через перепускные отверстия 9 вблизи втулки 10. Таким образом, каждый диск работает как рабочее колесо с двусторонним входом, что приводит к ликвидации осевых сил на них. Это позволяет использовать в конструкции насоса только один радиально-упорный подшипник 6.

Направляющие аппараты 8 выполняются также в виде дисков с каналами под углом 0 30^o к радиусу колеса.

Предлагаемый насос работает следующим образом.

При вращении вала 4 насоса жидкость по всасывающей магистрали поступает в шнековый преднасос 3, который обеспечивает высокие антикавитационные качества насоса. После шнека жидкость поступает в передние и через перепускные отверстия 9 в задние каналы первого рабочего колеса 2. Затем жидкость поступает в первый направляющий аппарат 8, а оттуда на вход во второе рабочее колесо 2 и т.д. После третьей ступени жидкость поступает в конический диффузор и далее в напорную магистраль.

Принципиально по данной схеме может быть выполнен многоступенчатый шнекоцентробежный насос, при этом ступени между собой идентичны.

В целом по данному техническому решению может быть выполнена относительно простая конструкция шнекоцентробежного насоса: при заданном относительно малом расходе может быть достигнут практически любой напор жидкости на выходе из него.

Использование: в насосостроении. Сущность изобретения: в дисках рабочих колес, вблизи втулки выполнены сквозные отверстия, с обеих сторон - каналы, равномерно распределенные по окружности и расположенные под углом 0 - 45^o к радиусу колеса. В дисках направляющих аппаратов с обеих их сторон в плоскости вращения организованы каналы, расположенные под углом 0 - 30^o к радиусу диска направляющего аппарата. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Шнекоцентробежный насос, содержащий корпус, установленный в нем на подшипниках ротор, включающий шнековый преднасос и центробежные рабочие колеса, имеющие диски и втулки, и неподвижно установленные в корпусе направляющие аппараты, включающие диски, отличающийся тем, что в дисках рабочих колес вблизи втулки выполнены сквозные отверстия, с обеих сторон - каналы, равномерно распределенные по окружности и расположенные под углом 0 - 45° к радиусу колеса, а в дисках направляющих аппаратов с обеих их сторон в плоскости вращения выполнены каналы, расположенные под углом 0 30^o к радиусу диска направляющего аппарата. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что проходные сечения центробежных рабочих колес и направляющих аппаратов выполнены по площади не менее проходных сечений на входе в насос. 3. Насос по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один подшипник выполнен как подшипник скольжения.