ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Российский патент 1999 года по МПК F04D1/06 F04D29/42 F04D29/62 

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к многоступенчатым центробежным насосам, имеющим большие вращающие маховые моменты и высокое давление нагнетания.

Известен многоступенчатый центробежный насос, в котором секции между собой стыкуются и зажаты крышками с помощью стяжек. Вал на концах имеет подшипники скольжения, вынесенные за пределы насосной части [1].

Насос имеет неудовлетворительные показатели вибрации, обусловленные значительным удалением опор при наличии больших масс вращающихся узлов, способствующих возникновению динамического дисбаланса при работе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоступенчатый центробежный насос, содержащий трубный корпус, последовательно расположенные в нем стаканы с двумя разделенными перегородкой ступенями, представляющими собой секцию, разделенную от смежных секций в свою очередь перегородкой с уплотнениями [2].

Недостатком данного насоса является:
- высокий уровень вибрации вследствие появления в процессе работы динамического дисбаланса рабочих колес, обусловленного несоосностью подшипников скольжения в сборке и износом их трущихся поверхностей;
- высокая трудоемкость разборки насоса из-за сцепления (коррозии) металла в зоне посадочных мест.

Целью изобретения является резкое снижение уровня вибрации при работе насоса и уменьшение трудоемкости разборки насоса при ремонтных работах.

Поставленная цель достигается описываемым горизонтальным многоступенчатым центробежным насосом, содержащим корпус, вал, ступени насоса, включающие рабочее колесо, приемную и выкидную части направляющих аппаратов, уплотнительный элемент между ними и корпусом и подшипники скольжения с трущимися кольцами на контакте ступиц рабочих колес с приемными и выкидными частями направляющих аппаратов, крышки, всасывающий и нагнетательный патрубки.

Новым является то, что ступени насоса установлены относительно корпуса с зазором, приемные и выкидные части направляющих аппаратов в периферийной зоне контактируют друг с другом по конусной поверхности, а в зоне подшипника скольжения - снабжены дополнительным неподвижным кольцом и амортизирующей подушкой, установленной между дополнительным и трущимся кольцами. Новым также является то, что между направляющими аппаратами и корпусом установлены уплотнительные элементы трапецеидальной формы.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, а это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".

На фиг. 1 изображен схематический продольный разрез предлагаемого центробежного насоса.

На фиг. 2 - узел I на фиг. 1 крупным планом.

На фиг. 3 - узел II на фиг. 1 крупным планом.

Насос содержит корпус 1, внутри которого на валу 2 собраны ступени насоса, включающие рабочие колеса 3, приемные 4 и выкидные 5 части направляющих аппаратов, которые в периферийной зоне контактируют друг с другом по конусной поверхности 6. Между приемными 4 и выкидными 5 частями направляющих аппаратов и корпусом 1 установлены уплотнительные элементы 7 трапецеидальной формы из эластичного материала, например резины. Подшипники скольжения 8 расположены между ступицами колес 3 в приемных 4 и выкидных 5 частях направляющих аппаратов и включают в себя трущиеся кольца 9 и 10 и дополнительное кольцо 11. Между кольцами 9 и 11 завулканизирована амортизирующая подушка 12 из эластичного материала. Кольца 9 и 11 с амортизирующей подушкой 12 посажены на направляющие аппараты жестко. Между направляющими аппаратами и корпусом 1 имеется зазор, равный S= 0,1 - 0,15 мм. По концам насоса установлены крышки 13, всасывающий 14 и нагнетательный 15 патрубки.

Насос работает следующим образом.

Перекачиваемая среда (жидкость) из полости всасывающего патрубка 14 попадает в полость приемной камеры 16 и оттуда направляется в радиальные каналы 17 первого рабочего колеса 3 и на периферии выбрасывается в спиральные каналы 18 приемной части 4 направляющего аппарата. В дальнейшем жидкость направляется в радиальные каналы 19 выкидной части 5 направляющего аппарата и оттуда в полость 20 последующего рабочего колеса. Далее цикл повторяется и последнее рабочее колесо выдает жидкость в нагнетательный патрубок 15 насоса.

Возникающая при работе насоса вибрация от динамического дисбаланса вращающихся узлов гасится амортизирующими подушками 12 подшипников скольжения 8 и уплотнительными элементами 7 трапецеидальной формы. Снижению вибрации также способствует наличие зазора между направляющими аппаратами и корпусом 1 и центровка выкидной части направляющих аппаратов относительно приемной по конусной поверхности 6. Последние факторы также снижают трудоемкость разборки колеса.

Литература
1. Михайлов А.К., Малющенко В.В. Конструкция и расчет центробежных насосов высокого давления. - М. : Машиностроение, 1971, с. 276, рис. 149 (аналог).

2. "Многоступенчатый центробежный насос. " Авт. св. N 1307935, F 04 D 1/06, 1988 (прототип).

Насос содержит корпус, внутри которого на валу собраны ступени насоса, включающие рабочие колеса, приемные и выкидные части направляющих аппаратов, которые в периферийной зоне контактируют друг с другом по конусной поверхности. Между приемными и выкидными частями направляющих аппаратов и корпусом установлены уплотнительные элементы трапецеидальной формы из эластичного материала, например резины. Подшипники скольжения 8 расположены между ступицами колес в приемной и выкидной частях направляющих аппаратов и включают в себя трущиеся кольца и дополнительное кольцо. Между кольцами завулканизирована амортизирующая подушка из эластичного материала. Возникающая при работе насоса вибрация от динамического дисбаланса вращающихся узлов гасится амортизирующими подушками подшипников скольжения и уплотнительными элементами трапецеидальной формы, что снижает уровень вибрации насоса. Использование изобретения снижает трудоемкость разборки насоса при ремонтных работах. 1 з. п.ф-лы, 3 ил.

1. Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос, содержащий корпус, вал, ступени насоса, включающие рабочее колесо, приемную и выкидную части направляющих аппаратов, уплотнительный элемент между ними и корпусом и подшипники скольжения с трущимися кольцами на контакте ступиц рабочих колес с приемными и выкидными частями направляющих аппаратов, крышки, всасывающий и нагнетательный патрубки, отличающийся тем, что ступени насоса установлены относительно корпуса с зазором, приемные и выкидные части направляющих аппаратов в периферийной зоне контактируют друг с другом по конусной поверхности, а в зоне подшипника скольжения снабжены дополнительным неподвижным кольцом и амортизирующей подушкой, установленной между дополнительным и трущимся кольцами. 2. Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что между направляющими аппаратами и корпусом установлены уплотнительные элементы трапецеидальной формы.