МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Российский патент 2009 года по МПК F04D1/06 F04D29/41 F04D13/10 

Описание патента на изобретение RU2371611C1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к многоступенчатым центробежным насосам, предназначенным для добычи нефти и перекачки других пластовых жидкостей с высоким содержанием абразива.

Известна конструкция многоступенчатого погружного насоса, содержащего цилиндрический полый корпус и размещенные в нем ступени, каждая из которых выполнена из установленного на валу рабочего колеса со ступицей и неподвижного направляющего аппарата, включающего лопастной диск с отверстием и наружный диск со ступицей (патент РФ №17637719 по Кл. F04D 1/06 от 23.09.1992 г.).

В данном насосе уменьшение износа контактирующих опорных поверхностей ротора и ступицы наружного диска направляющего аппарата достигается за счет того, что направляющие аппараты снабжены демпфирующими кольцами со сквозными окнами, выполненными из эластичного материала, а наружный диск со ступицей установлен на роторе рабочего колеса с возможностью примыкания к лопаткам направляющего аппарата.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции насоса и его неремонтопригодность.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является многоступенчатый центробежный насос, содержащий цилиндрический полый корпус с размещенным в нем валом, набором модулей, каждый из которых содержит направляющие аппараты и размещенные на валу рабочие колеса, при этом направляющие аппараты чередуются с направляющими аппаратами, снабженными износостойкой радиально-осевой опорой, выполненной в виде втулки внутри ступицы направляющего аппарата и радиально-осевого износостойкого подшипника, установленного на валу (патент США №5033937 по Кл. МКИ F04D 29/02 от 23.07.1991 г.).

Недостатком данного насоса является сложность конструкции и его неремонтопригодность.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в уменьшении износа пар трения в ступенях центробежного насоса, упрощении конструкции с сохранением высокой надежности в условиях эксплуатации насоса для перекачки жидкостей с большим содержанием абразива и его ремонтопригодности.

Поставленная задача решается за счет того, что в многоступенчатом центробежном насосе, содержащем цилиндрический полый корпус с размещенным в нем валом и набором модулей, каждый из которых содержит направляющие аппараты и размещенные на валу рабочие колеса с опорными шайбами, при этом направляющие аппараты чередуются с направляющими аппаратами, снабженными износостойким радиально-осевым подшипником, согласно изобретению износостойкий радиально-осевой подшипник каждого модуля выполнен в виде износостойких втулки и осевой шайбы, расположенной между торцом втулки и торцом ступицы рабочего колеса, а в отверстии направляющего аппарата, расположенного выше, на валу размещена защитная втулка вала с зазором между ее торцевой поверхностью и ступицей расположенного выше рабочего колеса, при этом суммарная величина указанных зазоров в каждом модуле меньше толщины опорной шайбы рабочего колеса.

На чертеже представлен общий вид многоступенчатого центробежного насоса.

Многоступенчатый центробежный насос содержит цилиндрический полый корпус 1 с размещенным в нем валом 2, направляющие аппараты 3 и размещенные на валу рабочие колеса 4. Направляющие аппараты 3 чередуются с направляющими аппаратами 5, снабженными износостойким радиально-осевым подшипником 6, состоящим из износостойкой втулки 7, расположенной внутри ступицы направляющего аппарата 5 и износостойких втулки 8 и осевой шайбы 9, расположенной между торцом втулки 8 и торцом ступицы рабочего колеса 4. В ступице направляющего аппарата 3, расположенного выше, на валу 2 размещена защитная втулка 10 с зазором «ε» между ее торцевой поверхностью и ступицей расположенного выше рабочего колеса 4. В расточке, выполненной в нижнем диске рабочих колес 4, расположены опорные шайбы 11, 12, 13 толщиной «h», через которые рабочие колеса 4 опираются на бурты направляющих аппаратов 3, 5, при этом суммарная величина указанных зазоров (ε1+ε2+ε3) в каждом модуле меньше толщины «h» опорной шайбы 11 рабочего колеса 4.

В процессе перекачки насосом жидкости с абразивом имеет место износ опорных поверхностей шайб 11, 12, 13 и по мере их изнашивания происходит одновременная выборка зазоров между ступицей рабочего колеса и защитной втулкой. Так, по мере изнашивания опорной шайбы 11 происходит выборка зазора «ε1» между ступицей рабочего колеса и защитной втулкой вала. В результате этого на опорную шайбу нижнего рабочего колеса 12 будет действовать осевая нагрузка от двух рабочих колес, а по мере изнашивания опорной шайбы 12 и выборки зазора «ε2» нагрузка с двух рабочих колес передается на опорную шайбу 13 третьего колеса с выборкой зазора «ε3». В процессе последующего изнашивания опорной шайбы 13, после выборки зазоров «ε1», «ε2» и «ε3» между ступицами рабочих колес и защитными втулками вала прекращается процесс изнашивания опорных шайб и вся осевая нагрузка передается на осевую износостойкую шайбу 9, которая находится в контакте с поверхностью 14 износостойкой втулки 7.

Подбор толщины опорных шайб рабочих колес и наличие зазоров между торцевой поверхностью защитных втулок и ступицами рабочих колес, при которых суммарная величина указанных зазоров меньше толщины опорной шайбы, позволяет исключить взаимное изнашивание поверхностей бурта направляющих аппаратов с торцевой поверхностью рабочего колеса.

В конечном итоге это позволяет упростить конструкцию центробежного насоса с сохранением высокой надежности и обеспечить его ремонтопригодность путем простой замены опорных шайб рабочего колеса.

Похожие патенты RU2371611C1

название год авторы номер документа
ПОГРУЖНОЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС 2006
  • Бочарников Владимир Федорович
  • Петрухин Владимир Владимирович
  • Петрухин Сергей Владимирович
RU2328624C1
ПОГРУЖНОЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС С РАДИАЛЬНО-ОПОРНЫМИ ПОДШИПНИКАМИ 2002
  • Волков В.Н.
  • Бибиков С.В.
RU2250392C2
ПОГРУЖНОЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС 2001
  • Бочарников В.Ф.
  • Петрухин В.В.
RU2208709C2
Погружной многоступенчатый центробежный насос 1990
  • Лапшин Юрий Васильевич
SU1763719A1
МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС 1996
  • Наумов Ю.И.
  • Козлов Р.Р.
  • Лукина В.А.
  • Трофимова М.Ю.
RU2116515C1
Модуль-секция погружного многоступенчатого центробежного насоса с интегрированными износостойкими подшипниками скольжения 2020
  • Гайдучак Федор Владимирович
  • Кокарев Владимир Никандрович
  • Носаль Василий Иванович
  • Шатров Александр Сергеевич
  • Цыденов Андрей Геннадьевич
RU2748009C1
ПОГРУЖНОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ НАСОС 2005
  • Гусин Николай Васильевич
  • Трубин Александр Викторович
  • Рабинович Александр Исаакович
  • Горохов Владимир Ювенальевич
  • Кощеев Олег Петрович
  • Перельман Олег Михайлович
  • Дорогокупец Геннадий Леонидович
  • Иванов Олег Евгеньевич
  • Куприн Павел Борисович
  • Мельников Михаил Юрьевич
  • Пятов Иван Соломонович
  • Агеев Шарифжан Рахимович
RU2303169C1
УСТРОЙСТВО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО НАСОСА 2006
  • Журавлева Людмила Петровна
  • Сычев Анатолий Лукоянович
  • Пинаев Александр Сергеевич
  • Козловский Владимир Иванович
RU2311561C1
УСТАНОВКА ПОГРУЖНОГО ЛОПАСТНОГО НАСОСА ПАКЕТНО-КОМПРЕССИОННОГО ТИПА И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ 2016
  • Трулев Алексей Владимирович
  • Сибирев Сергей Владимирович
  • Сабиров Альгинат Азгарович
  • Логинов Виктор Федорович
RU2622680C1
Установка погружного многоступенчатого насоса для поддержания пластового давления 2020
  • Трулев Алексей Владимирович
RU2751684C1

Реферат патента 2009 года МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к многоступенчатым центробежным насосам, предназначенным для добычи нефти и перекачки других пластовых жидкостей с высоким содержанием абразива. Насос содержит цилиндрический полый корпус с размещенным в нем валом и набором модулей. Каждый модуль содержит направляющие аппараты и размещенные на валу рабочие колеса с опорными шайбами. Направляющие аппараты чередуются с направляющими аппаратами, снабженными износостойким радиально-осевым подшипником. Износостойкий радиально-осевой подшипник каждого модуля выполнен в виде втулки и износостойкой осевой шайбы, расположенной между торцом втулки и торцом ступицы рабочего колеса. В отверстии направляющего аппарата, расположенного выше, на валу размещена защитная втулка вала с зазором между ее торцевой поверхностью и ступицей расположенного выше рабочего колеса. При этом суммарная величина указанных зазоров в каждом модуле меньше толщины опорной шайбы рабочего колеса. Изобретение направлено на уменьшение износа пар трения в ступенях центробежного насоса, упрощение конструкции насоса с сохранением высокой надежности при перекачке жидкостей с большим содержанием абразива и его ремонтопригодности. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 371 611 C1

Многоступенчатый центробежный насос, содержащий цилиндрический полый корпус с размещенным в нем валом и набором модулей, каждый из которых содержит направляющие аппараты и размещенные на валу рабочие колеса с опорными шайбами, при этом направляющие аппараты чередуются с направляющими аппаратами, снабженными износостойким радиально-осевым подшипником, отличающийся тем, что износостойкий радиально-осевой подшипник каждого модуля выполнен в виде втулки и износостойкой осевой шайбы, расположенной между торцом втулки и торцом ступицы рабочего колеса, а в отверстии направляющего аппарата, расположенного выше, на валу размещена защитная втулка вала с зазором между ее торцевой поверхностью и ступицей расположенного выше рабочего колеса, при этом суммарная величина указанных зазоров в каждом модуле меньше толщины опорной шайбы рабочего колеса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2371611C1

US 5033937 А, 23.07.1991
Аппарат для непрерывной аммонизации суперфосфата 1936
  • Ждан П.Ф.
SU48375A1
Распределительный механизм для паровых машин прямого действия 1931
  • Кощеев П.А.
SU35851A1
RU 9905 U1, 16.05.1999
US 5722812 A, 03.05.1998.

RU 2 371 611 C1

Авторы

Смирнов Николай Иванович

Смирнов Николай Николаевич

Прожега Максим Васильевич

Горланов Сергей Федорович

Свидерский Сергей Владимирович

Даты

2009-10-27Публикация

2008-03-11Подача