ЛОПАСТНАЯ МАШИНА С УПЛОТНИТЕЛЬНЫМ УЗЛОМ, СПОСОБ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, А ТАКЖЕ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Российский патент 2018 года по МПК F04D13/16 F04D29/10 F04D29/40 F04D3/00 

Изобретение касается лопастной машины, в частности вертикального осевого насоса с признаками, приведенными в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Лопастные машины указанного выше рода относятся к уровню техники. Данное изобретение исходит из уровня техники, к которому относятся осевые насосы, реализуемые заявителем под маркой Grundfos KPL и Grundfos KWM. При этом речь идет о насосах, которые обычно вставляются в трубы, имеющие диаметр между 500 и 1,600 мм, с приводной мощностью между примерно 10 и 1,000 кВт. Такого рода вертикальные осевые насосы, к которым относятся также и так называемые радиально-осевые насосы (со смешанным потоком) - Mixed Flow Pumps, имеют внутреннюю, по существу выполненную в виде симметричного тела вращения корпусную часть, в которой размещен электрический приводной двигатель, вал которого выведен на нижней стороне корпуса с уплотнением и снабжен крыльчаткой в качестве рабочего колеса насоса. Эта крыльчатка установлена с возможностью вращения внутри кольцевого канала между указанной внутренней корпусной частью и наружной корпусной частью, которые соединены друг с другом посредством ребер и образуют нагнетательный канал насоса. При этом указанная по существу кольцевая, наружная корпусная часть выполнена с возможностью введения в трубу, в которой располагается указанный насос и по которой перекачиваемая указанным насосом жидкость, в частности вода, проводится с напорной стороны.

Насосы такого рода используются для перекачивания больших объемов воды.

Для защиты внутреннего пространства внутренней корпусной части, в которой находится электрический приводной двигатель, от проникновения перекачиваемой жидкости, указанная внутренняя корпусная часть герметизирована относительно вала. В области таких уплотнений во внутренней корпусной части под электродвигателем и основным подшипником предусмотрена камера, которая предназначена для размещения жидкостного буфера, обычно масла, которое, с одной стороны, охлаждает указанные уплотнения, а с другой стороны, образует дополнительную защиту от утечек.

Такой масляный буфер, который в небольших насосах указанной конструкции содержит несколько литров, в больших насосах может содержать 30-40 литров. Для замены такого масляного буфера нужно сначала извлечь указанный насос из трубы или из соответствующего монтажного пространства, после чего освободить во внутренней корпусной части отверстие, через которое указанный масляный буфер может быть слит и позднее заменен новым. Для обеспечения слива масла через указанное отверстие насос из своего обычно вертикального рабочего положения, при котором продольная ось и ось вращения расположены по существу вертикально, приводится в горизонтальное положение. Для последующей заливки масляного буфера следует насос соответственно повернуть так, чтобы указанное заливное отверстие находилось вверху. Это ведет к тому, что замена масляного буфера в таком насосе является довольно затратной, так как тяжелый насос необходимо привести в лежачее положение и производить в этом положении соответствующие манипуляции. Слив и заполнение через это отверстие тоже требуют значительного времени.

Исходя из этого, в основу изобретения положена задача создания лопастной машины указанного вначале рода такой, чтобы замена жидкостного буфера была существенно упрощена, а также был возможен контроль этого жидкостного буфера. Кроме того, должен быть предложен упрощенный способ контроля уровня жидкости указанного жидкостного уплотняющего буфера, а также способ слива и заполнения, и, кроме того, разработаны соответствующие аппаратные решения для осуществления этого способа.

Эта задача согласно данному изобретению решается за счет лопастной машины с приведенными признаками в независимом пункте 1 формулы изобретения. Относящаяся к способу часть этой задачи решается признаками пунктов 9, 10 и 12 формулы, а соответствующие устройства для осуществления этого способа согласно данному изобретению охарактеризованы в пунктах 13, 15 и 16 формулы. Предпочтительные варианты осуществления данного изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы, нижеследующем описании и на чертежах. При этом раскрытые в зависимых пунктах формулы и в описании признаки сами по себе, а также в соответствующих комбинациях могут и дальше развивать соответствующее изобретению решение согласно независимым пунктам формулы изобретения.

Предлагаемая изобретением лопастная машина, в частности вертикальный осевой насос, содержит внутреннюю корпусную часть, в которой установлен вал, несущий на себе лопастное колесо, и содержит также наружную корпусную часть, которая обычно предназначена для введения в трубопровод, например в трубу или в шахту. Между указанными внутренней и наружной корпусными частями образован путь течения для жидкости, перекачиваемой лопастным колесом. Указанная внутренняя корпусная часть выполнена с возможностью размещения жидкостного буфера по меньшей мере для одного уплотнения и имеет по меньшей мере одно отверстие для подвода и отвода этого буфера. Согласно данному изобретению в наружной корпусной части предусмотрена выемка, через которую снаружи возможен доступ к отверстию во внутренней корпусной части, а кроме того, согласно данному изобретению во внутренней корпусной части или на ней предусмотрен клапан, с помощью которого возможно запирание проходящей через указанное отверстие линии.

Основная идея данного изобретения состоит в выполнении лопастной машины таким образом, чтобы отверстие во внутренней корпусной части было доступно снаружи через выемку в наружной корпусной части, и, кроме того, это отверстие было снабжено клапаном, чтобы оно могло по выбору запираться или открываться.

Тем самым указаны конструктивная предпосылка для получения с наружной стороны машины, в частности с наружной стороны указанной наружной корпусной части через выемку, доступа к отверстию, и, кроме того, с помощью клапана, освободить или перекрыть соединение с этим отверстием. Такое конструктивное устройство дает возможность проводить в вертикальном положении манипуляции с указанной лопастной машиной, в частности с предназначенным для эксплуатации в вертикальном положении осевым насосом, при его контролировании или при замене буфера. При этом указанное отверстие целесообразно расположить так, чтобы при вертикальном расположении машины упомянутый буфер полностью удалялся через отверстие или мог бы быть снова заменен. За счет установки клапана можно в области отверстия предусмотреть герметичное для текучей среды стыковочное устройство, например внутреннюю резьбу для ввинчивания трубы, которая затем путем открывания клапана целенаправленно соединяется непосредственно с внутренним пространством внутренней корпусной части, в частности с камерой буфера. Особенно предпочтительно, если указанный клапан выполнен как обратный клапан, а именно предпочтительно в виде управляемого обратного клапана, поскольку таким образом всегда гарантируется, что не может произойти случайного вытекания жидкости из камеры буфера, а произойдет это лишь тогда, когда клапан специально открывается. Такой обратный клапан гарантирует, тем самым, автоматическое закрытие отверстия, а значит, и простое обслуживание. Лишь указанная специальная управляющая операция открывает упомянутое соединение.

Если, что предпочтительно, эти корпусные части выполнены по существу в виде тел вращения, расположенных и ориентированных симметрично относительно вертикальной средней продольной оси лопастной машины, то является целесообразным расположение выемки в наружной корпусной части радиально соосно с отверстием во внутренней корпусной части, чтобы это отверстие простым образом было доступно с помощью инструмента или отрезка трубы, который проходит по существу прямолинейно. Так, можно использовать прямой отрезок трубы, чтобы создать соединение между указанным отверстием и наружной стороной машины.

Целесообразно выполнить внутри внутренней корпусной части емкость для указанного буфера, обычно камеру буфера, которая предпочтительно может герметично запираться, а именно путем закрытия отверстия. Отверстие согласно одной предпочтительной модификации данного изобретения расположено на уровне дна указанной емкости, соответственно, указанной камеры, поскольку тогда не потребуется никаких дополнительных обсадных труб во внутренней корпусной части, и образуется как бы один слив со стороны дна. «На уровне дна емкости» при этом подразумевается при вертикальном расположении указанного насоса, т.е. при по существу вертикальной продольной оси машины. Тем самым, отверстие образует находящийся вблизи дна слив, через который может быть полностью удален жидкостной буфер. При необходимости указанный буфер может быть залит через это отверстие, что является особенно предпочтительным, так как тогда через одно и то же отверстие может производиться замена буфера, и не требуется никакого дополнительного монтажа или демонтажа.

В принципе слив и заполнение через одно единственное отверстие во внутренней корпусной части возможно, причем это происходит либо под давлением и/или с использованием дополнительной, вводимой через это отверстие линии, посредством которой в остающемся объеме камеры происходит выравнивание давления газом, обычно окружающим воздухом. В этом случае газ при заполнении отводится из камеры или вводится в камеру при сливе. В отношении манипулирования предпочтительнее предлагаемая согласно данному изобретению альтернативная модификация, при которой во внутренней корпусной части над отверстием предусмотрено запираемое дополнительное (верхнее) отверстие, а в наружной корпусной части предусмотрена радиально соосная с ним выемка. В этом случае указанное верхнее отверстие предпочтительно может использоваться для заполнения или, при сливе камеры буфера, может служить для выравнивания давления. Кроме того, благодаря этому верхнему отверстию, например, за счет подачи давления может существенно ускоряться процесс слива, вследствие чего возможна замена буфера всего за несколько минут, даже у больших машин, имеющих объем буфера 30 л и более.

Целесообразно выполнять запираемыми как указанные отверстия, так и соосные с ними выемки, для чего предусмотрены соответствующие замыкающие элементы, причем замыкающие элементы предпочтительно выполнены таким образом, чтобы они плотно прилегали к проточному каналу, т.е. к указанным отверстиям с наружной стороны внутренней корпусной части и к указанным выемкам с внутренней стороны наружной корпусной части. Таким образом, путь течения внутри насоса не нарушается из-за указанных отверстий/выемок, а также не возникает опасность того, что в указанной области могут оседать частицы или иные загрязнения, которые могли бы воспрепятствовать доступу.

Согласно одной предпочтительной модификации данного изобретения в замыкающем элементе для отверстия во внутренней корпусной части может быть установлен сенсор, например, датчик воды, так что с помощью этого сенсора может осуществляться дополнительный контроль жидкостного буфера. Указанный сенсор при этом работает предпочтительно без использования проводов и связывается, например, по радио с электронной системой управления двигателем в верхней области внутренней корпусной части.

Для быстрого, простого и фиксированного размещения замыкающих элементов предпочтительно снабдить их наружной резьбой, которая входит в зацепление с соответственно выполненной внутренней резьбой ответной выемки, соответственно, ответного отверстия. Такие замыкающие элементы на лежащей радиально снаружи стороне обычно снабжены обеспечивающей соединение с геометрическим замыканием выемкой под инструмент, который может входить в нее с зацеплением и удерживать указанные замыкающие элементы, например, с помощью магнитного поля или механически, когда он извлекается из указанной резьбы.

В выполненной таким образом лопастной машине возможна не только быстрая и простая замена буфера, но, кроме того, возможен также контроль уровня жидкости буфера. Согласно данному изобретению для этого предусмотрено, что сначала удаляются один или несколько замыкающих элементов, если они предусмотрены, после чего через выемку в наружной корпусной части снаружи вводится отрезок трубы устройства контроля уровня жидкости и путем ввинчивания фиксируется в соосном с ней отверстии во внутренней корпусной части. В порядке альтернативы здесь может быть предусмотрено штыковое соединение. Клапан, расположенный со стороны насоса в отверстии или на нем, и один или несколько клапанов устройства контроля уровня жидкости управляемо открываются, после чего уровень жидкости внутри внутренней корпусной части определяется с помощью указанного устройства. После определения уровня жидкости указанные клапаны управляемо закрываются, и указанное устройство удаляется, после чего указанные замыкающие элементы, если они предусмотрены, снова вставляются. Таким образом, в вертикально стоящей машине посредством нескольких операций можно просто и быстро определить уровень жидкости буфера, и при этом нет необходимости сливать ее.

Предлагаемый изобретением способ слива жидкости предусматривает, что указанную машину устанавливают на грунте вертикально, т.е. с расположенной по существу вертикально продольной осью, или в порядке альтернативы подвешивают с помощью крана, после чего удаляют имеющиеся, при необходимости, замыкающие элементы, снаружи вводят отрезок трубы через выемку в наружной корпусной части и фиксируют его в соосном с выемкой отверстии во внутренней корпусной части. При этом или после этого расположенный со стороны насоса клапан управляемо открывается, и жидкость через указанный отрезок трубы выводится из корпуса насоса, после чего клапан закрывается, отрезок трубы удаляют и снова вставляют замыкающие элементы.

При этом особенно предпочтительно, если удаляется замыкающий элемент из верхней выемки в наружной корпусной части, после чего удаляют замыкающие элементы, запирающие верхнее отверстие во внутренней корпусной части, а после слива жидкости эти замыкающие элементы снова устанавливают в обратном порядке. В зависимости от конструкции верхних замыкающих элементов такой замыкающий элемент может быть и оставлен в верхней выемке в наружной корпусной части, если этот замыкающий элемент для верхнего отверстия внутренней корпусной части доступен путем входа сверху в кольцевой канал, образованный между наружной и внутренней корпусными частями.

Открытие верхнего отверстия ускоряет слив жидкости через нижнее отверстие, поскольку через него может дополнительно затекать воздух в камере буфера. Кроме того, слив может ускоряться за счет того, что через верхнее отверстие происходит нагружение камеры буфера давлением, например, путем подачи сжатого воздуха.

Аналогичным образом согласно данному изобретению указанный уплотняющий буфер может заливаться, причем сначала замыкающий элемент, если он еще имеется, предпочтительно извлекается из верхней выемки в наружной корпусной части, после чего удаляется замыкающий элемент из верхнего отверстия внутренней корпусной части, через верхнюю выемку в наружной корпусной части снаружи вводится отрезок трубы и фиксируется в соосном с ней верхнем отверстии во внутренней корпусной части. После этого может осуществляться заполнение жидкостью через указанный отрезок трубы, причем этот отрезок трубы после проведенного заполнения удаляют, и замыкающие элементы снова устанавливают в обратном порядке. В принципе заполнение может производиться и через нижнее отверстие, в этом случае для ускорения способа может быть открыто и верхнее отверстие, чтобы мог выйти избыточный воздух. При такой конструкции возможно заполнение с использованием давления, ускоряющим процесс заполнения.

Согласно данному изобретению предлагается устройство контроля уровня жидкости, с помощью которого может определяться и проверяться уровень жидкости в камере буфера. Устройство содержит отрезок трубы с наружной резьбой на своем свободном конце. Внутри этого отрезка трубы помещена стержневидная деталь, находящаяся внутри контура, образованного наружной резьбой, и выходящая за эту наружную резьбу в осевом направлении. Этот имеющий форму отрезок на другом своем конце согнут под 90° и имеет прозрачный участок по меньшей мере с одной маркировкой. Стержневидная деталь служит для того, чтобы открывать замыкающий элемент обратного клапана, расположенный непосредственно за отверстием внутренней корпусной части внутри камеры буфера, при ввинчивании отрезка трубы в указанное отверстие. При этом указанное устройство для контроля уровня заполнения следует помещать таким образом, чтобы согнутый под 90°, имеющий форму трубы участок был направлен вверх и параллельно продольной оси машины, т.е. у вертикальной машины расположен вертикально. Тогда в области прозрачного участка может быть определен уровень заполнения. В этой прозрачной области показывается уровень заполнения, который имеет место и внутри камеры буфера, так как они соединены друг с другом по принципу сообщающихся сосудов.

Согласно одной предпочтительной модификации указанное устройство контроля уровня заполнения сконструировано таким образом, что указанный отрезок трубы вблизи каждого своего конца снабжен запорным клапаном. Эти запорные клапаны открываются для контроля уровня жидкости, а потом снова закрываются, чтобы находящаяся в устройстве жидкость при вывинчивании не смогла случайно попасть в окружающее пространство. Предлагаемое изобретением устройство для слива жидкостного буфера уплотнения лопастной машины, в частности вертикального осевого насоса, содержит отрезок трубы с наружной резьбой на ее свободном конце, а также стержневидную деталь, лежащую внутри контура, образованного этой наружной резьбой и выступающую за наружную резьбу в осевом направлении. Это устройство, кроме того, снабжено запорным клапаном. Посредством этой стержневидной детали, которая может быть либо неразъемно установлена на указанном отрезке трубы, либо помещается внутри отрезка трубы с возможностью осевого перемещения и управления снаружи, указанный обратный клапан открывается после ввинчивания указанной резьбы или во время ее ввинчивания в нижнее отверстие внутренней корпусной части, поскольку конец стержня давит на запорный элемент и отрывает его от уплотняющей поверхности. Запорный клапан целесообразно предусмотреть, чтобы можно было управлять сливом указанным устройством, однако, при необходимости можно и отказаться от него, если предусмотрены иные средства того же действия, например откачивающий насос, непосредственно связанный с удаленным от машины концом отрезка трубы.

И наконец, данное изобретение предлагает устройство для заполнения уплотняющего буфера, которое выполнено из прямого отрезка трубы с наружной резьбой на свободном конце и имеющим на своем удаленном от машины конце отогнутую под 90° и воронкообразно расширенную часть. Такое устройство может ввинчиваться через верхнюю выемку в верхнее отверстие внутренней корпусной части, после чего производится процесс заполнения путем вливания жидкости в воронкообразно расширенную часть. Поскольку верхнее отверстие расположено выше уровня жидкости буфера, то после произведенного заполнения указанное практически совершенно пустое устройство для заполнения может быть вывинчено из верхнего отверстия, после чего сначала отверстие, а затем соосная с ним и лежащая за ним выемка в наружной корпусной части снабжаются соответствующими заглушками.

Предлагаемое изобретением решение дает возможность очень быстрого и удобного контроля, а также замены буфера, причем нет необходимости в перемещении машины из ее вертикального положения. При этом указанные устройства - устройство контроля уровня жидкости, устройство для заполнения уплотняющего буфера и устройство для слива буфера - могут быть выполнены скомбинированными, а именно с одним отрезком трубы и одной резьбой на свободном конце, а также размещенной в нем штангой для управления обратным клапаном и с коленом под 90° на другом конце, на которое в таком случае навинчивается по выбору воронкообразная часть или прозрачный отрезок трубы для контроля уровня заполнения. Для слива указанное 90°-колено трубы поворачивается на 180°, так что этот конец направлен вниз. При этом внутри отрезка трубы может быть предусмотрен запорный клапан либо он может быть предусмотрен и в другом подходящем месте.

Ниже данное изобретение поясняется более подробно на примере осуществления, представленном на прилагаемых чертежах. На них показано следующее:

Фиг. 1 - в сильно упрощенном, схематичном представлении, продольное сечение вертикального осевого насоса согласно данному изобретению,

Фиг. 2 - фрагмент продольного сечения по Фиг. 1 в увеличенном масштабе,

Фиг. 3 - насос при сливе масляного буфера в представлении соответственно Фиг. 2,

Фиг. 4 - насос при заливке масляного буфера в представлении соответственно Фиг. 2, и

Фиг. 5 - насос при контроле уровня заполнения масляного буфера в представлении соответственно Фиг. 2.

По своей принципиальной конструкции вертикальный осевой насос согласно уровню техники, представленный на Фиг. 1 в продольном разрезе, обычно соответствует устройству насосов фирмы Grundfos типа KPL (пропеллерный вариант) или KWM (импеллерный вариант). Наружная корпусная часть 1 кольцеобразно окружает внутреннюю корпусную часть 2, и между этими корпусными частями 1 и 2 образуется кольцевой проточный канал 3 для создаваемого крыльчаткой 4 потока от нижнего впускного отверстия 5 к верхнему выпускному отверстию 6, кольцеобразно окружающему внутреннюю корпусную часть 2. Указанный насос выполнен с возможностью ввода в цилиндрическое полое тело, например, трубу, и имеет для этого на верхнем конце наружной корпусной части 1 окружное уплотнение 7, которым эта наружная корпусная часть 1 уплотняется относительно монтажного пространства.

Внутренняя корпусная часть 2 в показанном на Фиг. 1 вертикальном рабочем положении явно выходит за наружную корпусную часть 1 и вместе с не показанным на Фиг. 1 полым телом, в котором сидит насос, продолжает вверх кольцевой канал, образованный выпускным отверстием 6.

Наружная и внутренняя корпусные части 1 и 2 соединены друг с другом ребрами, которые пересекают проточный канал 3. Внутренняя корпусная часть 2 заключает в себе электрический приводной двигатель 8, питающий кабель 9 которого выведен наверх из корпуса 2. Двигатель 8 содержит вал 10, имеющий находящийся со стороны двигателя верхний конец, который установлен в поперечной стенке 11 внутренней корпусной части 2, и своим свободным нижним концом проходит вниз. Снизу к приводному двигателю 8 примыкает дополнительная опора, предусмотренная внутри поперечной стенки 12 внутренней корпусной части 2. Эта нижняя поперечная стенка 12, в которой размещена указанная нижняя опора вала 10, ограничивает сверху предусмотренную внутри внутренней корпусной части 2, герметично запираемую камеру 13 для жидкостного уплотняющего буфера. Снизу эта камера 13 ограничена поперечной стенкой 14, образующей дно камеры. В области камеры 13 предусмотрено уплотнение 15, которое герметизирует вал 10 относительно внутренней корпусной части 2.

Ниже поперечной стенки 14 на валу 10 сидит крыльчатка 4. Внутренняя корпусная часть 2 снизу ограничена нижним замыкающим конструктивным элементом 16, наружный контур которого оптимизирован по потоку и заходит во впускное отверстие 5. Верхний конец внутренней корпусной части 2 образован верхним замыкающим конструктивным элементом 17, который тоже оптимизирован по потоку и через который выведен наверх питающий кабель 9.

Указанный осевой насос по существу выполнен в виде тела вращения, симметричного относительно своей средней продольной оси 18, которая при работе насоса расположена по существу вертикально. Как показано на Фиг. 2, внутренняя корпусная часть 2 в области камеры имеет нижнее отверстие 19, а также на некотором расстоянии над ним верхнее отверстие 20. Отверстия 19 и 20 выполнены как резьбовые сверленые отверстия и закрыты заглушкой 21 для нижнего отверстия и заглушкой 22 для верхнего отверстия, имеющих форму винтов с головкой. Нижнее отверстие 19 расположено непосредственно над ограничивающей камеру 13 снизу поперечной стенкой 14, являющейся дном камеры 13. Верхнее отверстие 20 расположено на некотором расстоянии над ним, а именно над уплотнением 15. Камера 13 предназначена для размещения в ней масляного буфера, который окружает уплотнение 15, соответственно расположен перед ним. Масляный буфер заполняет камеру 13 неполностью, а только покрывает уплотнение 15, так что верхний уровень масляного буфера при соответствующем назначению рабочем режиме располагается как раз под верхним отверстием 20.

В нижнее отверстие 19, снаружи закрытое заглушкой 21, с внутренней стороны ввинчен обратный клапан 23, имеющий подпружиненный корпус клапана, который в направлении нижнего отверстия 19 автоматически закрывает выход наружу, а в противоположном направлении может быть отведен от своей уплотняющей поверхности путем приложения давления или механического усилия, т.е. может управляемо открываться.

Радиально соосно с нижним отверстием 19 в стенке внутренней корпусной части 2 предусмотрена выемка 24 в наружной корпусной части 1, имеющая форму сверления. Радиально соосно с верхним отверстием 20 предусмотрена выемка 25 в наружной корпусной части 1, которая тоже выполнена в виде сверления. Эти выемки 24 и 25 закрыты соответствующими заглушками 26 и 27. Выемки 24 и 25 снабжены резьбой, с которой в зацепление входит соответствующая резьба заглушки 26, соответственно 27.

Заглушки 21 и 22, а также 26 и 27 выполнены таким образом, что они вставляются в корпусные части 1, соответственно 2 заподлицо, в частности, с обращенной к проточному каналу 3 стороны. Вместо пригодной для введения заподлицо может быть выбрана и такая форма, которая благоприятна для потока, с небольшим заходом в указанный проточный канал 3.

Благодаря отверстиям 19 и 20, а также выемкам 24 и 25 обеспечивается возможность контроля находящегося в камере 13 масляного буфера в отношении уровня масла, а также возможность быстрой и простой замены указанного масляного буфера в вертикально стоящем или висящем осевом насосе, т.е. когда указанный насос занимает представленное на Фиг. 1 положение, при котором впускное отверстие 5 находится на нижней стороне насоса. Для этого предусмотрено устройство, содержащее вытянутый прямой отрезок 28 трубы, который на своем свободном конце снабжен наружной резьбой для ввинчивания в резьбу нижнего отверстия 19. Отрезок 28 трубы содержит также закрепленную на его внутренней стороне и выступающую через его свободный конец штангу 29 управления, которая рассчитана и расположена таким образом, что при ввинчивании указанного свободного конца отрезка 28 трубы в нижнее отверстие 19 свободный конец указанной штанги 29 управляет корпусом клапана, открывая обратный клапан 23.

Кроме того, отрезок 28 трубы содержит запорный клапан 30, а на другом конце имеет колено 31. С помощью этого устройства, как показано на Фиг. 3, после удаления нижней заглушки 26, а также заглушки 21 может быть создано соединение отрезка 28 трубы с нижним отверстием 19, за счет которого одновременно обратный клапан 23 управляемо открывается указанной штангой 29 управления. В представленном на Фиг. 3 положении масляный буфер может быть полностью слит из камеры 13 и собран в пригодную для этого приемную емкость 32 рядом с насосом. При этом целесообразно также удалить верхнюю заглушку 27, а также заглушку 22 из верхнего отверстия 20, чтобы мог поступать дополнительный воздух, замещающий объем масла, вытекающего из камеры 13 через отрезок 28 трубы. При необходимости процесс слива масла может быть ускорен за счет того, что к свободному на Фиг. 3 концу отрезка 28 трубы, соответственно, к колену 31 подключается откачивающий насос, и/или через верхнее отверстие 20, например, с помощью компрессора в камеру 13 подается газ под давлением. Запорный клапан при этом служит для запуска процесса слива, соответственно для его завершения. Он обеспечивает нахождение масла буфера только в предназначенных для этого емкостях.

Описанный выше отрезок 28 трубы с коленом 31, штангой 29 управления и резьбой на свободном конце может использоваться также и для размещения в верхнем отверстии 20, как показано на Фиг. 4, для заполнения масляного буфера. Для этого указанное колено 31 следует повернуть на 180° и снабдить воронкообразным конструктивным элементом 33.

Нижнее отверстие 29 при этом автоматически закрыто обратным клапаном 23, так что после проведенного слива масляного буфера согласно Фиг. 3 камера 13 затем может вновь заполняться маслом.

Запорный клапан 30 выполнен таким образом, что он может быть проведен как через нижнюю, так и через верхнюю выемку 24, 25, включая рычаг управления. Приведение запорного клапана 30 в действие может осуществляться либо вручную, либо посредством инструмента, который вводится сверху через выпускное отверстие 6.

И наконец, с помощью вышеописанного отрезка 28 трубы с штангой 29 управления на свободном конце и коленом 31 на обращенном от него конце может осуществляться также контроль уровня заполнения камеры 13, если к колену 31 привинчен прозрачный отрезок 34 трубы, на другом конце которого, в свою очередь, предусмотрен запорный клапан 35. Такое устройство, модифицированное за счет указанного прозрачного отрезка 34 трубы и запорного клапана 35, таким же образом, как и в показанном на Фиг. 3 сливном устройстве, ввинчивается в нижнее отверстие 19, однако, в отличие от сливного устройства, с направленным вверх коленом 31 и примыкающим к нему прозрачным отрезок 34 трубы, как это показано на Фиг. 5. И в таком положении обратный клапан 23 тоже управляемо открывается посредством указанной штанги 29 управления, так что после открытия запорных клапанов 30 и 35 внутри камеры 13 и в прозрачном отрезке 34 трубы устанавливается одинаковый уровень жидкости, который может контролироваться. В прозрачном отрезке 34 трубы на внешнюю сторону нанесены две маркировки (min, max), с помощью которых можно увидеть, находится ли уровень масла буфера внутри заданных пределов. Верхнее отверстие 20 при этом открыто, чтобы обеспечить выравнивание давления. После контроля уровня масла указанные запорные клапаны 30 и 35 закрываются, после чего указанное устройство вывинчивается из нижнего отверстия 19 и извлекается из насоса через нижнюю выемку 24. В заключение устанавливают заглушки 21 и 22 для нижнего и верхнего отверстий, а также заглушки 26 и 27 для выемок 24 и 25, после чего насос может эксплуатироваться дальше.

Таким образом, для замены масляного буфера в камере 13 сначала удаляют заглушки 26 и 27, а затем заглушки 21 и 22, после чего в нижнее отверстие 19 ввинчивают устройство, состоящее из отрезка 28 трубы и штанги 29 управления. После открытия запорного клапана 30 масляный буфер течет из камеры 13 в приемную емкость 32. Когда он вытекает полностью, указанное устройство удаляют из нижнего отверстия 19 и закрепляют в верхнем отверстии 20, затем воронку 35 привинчивают к колену 31, после чего можно проводить заполнение камеры 13. Когда залито заданное количество, это устройство удаляют, отверстия 19 и 20 закрывают их заглушками 21 и 22, а также запирают выемки 24 и 25 посредством заглушек 26 и 27.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 - наружная корпусная часть

2 - внутренняя корпусная часть

3 - проточный канал

4 - крыльчатка

5 - впускное отверстие

6 - выпускное отверстие

7 - уплотнение

8 - приводной двигатель

9 - питающий кабель

10 - вал

11 - верхняя поперечная стенка

12 - нижняя поперечная стенка

13 - камера для масляного буфера

14 - поперечная стенка снизу, дно камеры 13

15 - уплотнение

16 - нижний замыкающий элемент

17 - верхний замыкающий элемент

18 - средняя продольная ось, ось вращения

19 - нижнее отверстие

20 - верхнее отверстие

21 - заглушка для 19

22 - заглушка для 20

23 - обратный клапан

24 - нижняя выемка

25 - верхняя выемка

26 - заглушка для 24

27 - заглушка для 25

28 - отрезок трубы

29 - штанга управления

30 - запорный клапан

31 - колено трубы

32 - приемная емкость

33 - воронка

34 - прозрачный отрезок трубы

35 - запорный клапан

Группа изобретений касается вертикального осевого насоса и его технического обслуживания. Насос содержит наружную корпусную часть (1) и внутреннюю корпусную часть (2), в которой установлен вал (10), несущий на себе лопастное колесо (4). Между наружной и внутренней частями (1, 2) образован проточный канал (3) для жидкости, перекачиваемой колесом (4). Внутренняя корпусная часть (2) выполнена с возможностью размещения жидкостного буфера по меньшей мере для одного уплотнения (15) и снабжена отверстиями (19, 20) для подвода и отвода буфера. В наружной корпусной части (1) предусмотрены выемки (24, 25), через которые отверстия (19, 20) доступны снаружи. Во внутренней корпусной части (2) или на ней предусмотрен клапан (23), с помощью которого может блокироваться проходящая через отверстие (19) линия. Изобретения направлены на упрощение замены жидкостного буфера и осуществления контроля за буфером. Группа изобретений направлена на упрощение замены жидкостного буфера насоса и осуществление контроля буфера. 7 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Вертикальный осевой насос, содержащий внутреннюю корпусную часть (2), в которой установлен вал (11), несущий на себе лопастное колесо (4), и наружную корпусную часть (1), причем между внутренней и наружной корпусными частями образован путь (3) течения транспортируемой лопастным колесом (4) жидкости, причем внутренняя корпусная часть (2) выполнена с возможностью размещения жидкостного буфера по меньшей мере для одного уплотнения (15) и имеет по меньшей мере одно отверстие (19) для подвода и слива буфера, отличающийся тем, что в наружной корпусной части (1) предусмотрена выемка (24), через которую отверстие (19) доступно снаружи, причем во внутренней корпусной части (2) или на ней предусмотрен клапан (23), посредством которого обеспечивается возможность блокировки ведущей через отверстие (19) линии.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что клапан представляет собой регулируемый обратный клапан (23).

3. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что корпусные части (1, 2) выполнены по существу в виде тел вращения, симметричных относительно вертикальной средней продольной оси (18) насоса, причем выемка (24) расположена радиально соосно с отверстием (19).

4. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутри внутренней корпусной части (2) образована емкость (13) для буфера, причем отверстие (19) расположено на уровне дна емкости (13).

5. Насос по п.3, отличающийся тем, что внутри внутренней корпусной части (2) образована емкость (13) для буфера, причем отверстие (19) расположено на уровне дна емкости (13).

6. Насос по любому из пп.1, 2 или 5, отличающийся тем, что над отверстием (19) предусмотрены запираемое дополнительное верхнее отверстие (20) во внутренней корпусной части (2) и радиально соосно с ним выемка (25) в наружной корпусной части (1).

7. Насос по п.3, отличающийся тем, что над отверстием (19) предусмотрены запираемое дополнительное верхнее отверстие (20) во внутренней корпусной части (2) и радиально соосно с ним выемка (25) в наружной корпусной части (1).

8. Насос по п.4, отличающийся тем, что над отверстием (19) предусмотрены запираемое дополнительное верхнее отверстие (20) во внутренней корпусной части (2) и радиально соосно с ним выемка (25) в наружной корпусной части (1).

9. Насос по любому из пп.1, 2, 5, 7 или 8, отличающийся тем, что для запирания отверстий (19, 20) и/или выемок (24, 25) предусмотрены соответствующие замыкающие элементы (21, 22, 26, 27), причем замыкающий элемент (21, 22, 26, 27) вставлен в корпусную часть (1, 2) по меньшей мере относительно пути (3) течения предпочтительно заподлицо.

10. Насос по п.3, отличающийся тем, что для запирания отверстий (19, 20) и/или выемок (24, 25) предусмотрены соответствующие замыкающие элементы (21, 22, 26, 27), причем замыкающий элемент (21, 22, 26, 27) вставлен в корпусную часть (1, 2) по меньшей мере относительно пути (3) течения предпочтительно заподлицо.

11. Насос по п.4, отличающийся тем, что для запирания отверстий (19, 20) и/или выемок (24, 25) предусмотрены соответствующие замыкающие элементы (21, 22, 26, 27), причем замыкающий элемент (21, 22, 26, 27) вставлен в корпусную часть (1, 2) по меньшей мере относительно пути (3) течения предпочтительно заподлицо.

12. Насос по п.6, отличающийся тем, что для запирания отверстий (19, 20) и/или выемок (24, 25) предусмотрены соответствующие замыкающие элементы (21, 22, 26, 27), причем замыкающий элемент (21, 22, 26, 27) вставлен в корпусную часть (1, 2) по меньшей мере относительно пути (3) течения предпочтительно заподлицо.

13. Насос по п.9, отличающийся тем, что в замыкающий элемент для отверстия во внутренней корпусной части вставлен датчик воды.

14. Насос по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что в замыкающий элемент для отверстия во внутренней корпусной части вставлен датчик воды.

15. Насос по п.9, отличающийся тем, что выемки (24, 25) и/или отверстия (19, 20) снабжены внутренней резьбой, с которой взаимодействует наружная резьба соответствующего замыкающего элемента (21, 22, 26, 27).

16. Насос по любому из пп.10-13, отличающийся тем, что выемки (24, 25) и/или отверстия (19, 20) снабжены внутренней резьбой, с которой взаимодействует наружная резьба соответствующего замыкающего элемента (21, 22, 26, 27).

17. Насос по п.14, отличающийся тем, что выемки (24, 25) и/или отверстия (19, 20) снабжены внутренней резьбой, с которой взаимодействует наружная резьба соответствующего замыкающего элемента (21, 22, 26, 27).

18. Способ контроля уровня жидкости жидкостного буфера уплотнения вертикального осевого насоса по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что после удаления одного или нескольких имеющихся, при необходимости, замыкающих элементов (21, 22, 26, 27) снаружи через выемку (24) в наружной корпусной части (1) вводят отрезок (28) трубы устройства контроля уровня жидкости и закрепляют его в соосном с выемкой отверстии (19) во внутренней корпусной части (2), причем расположенный со стороны насоса клапан (23) в отверстии (19) или на нем и один или несколько клапанов (30, 35) устройства контроля уровня жидкости управляемо открывают, после чего определяют уровень жидкости во внутренней корпусной части (2) посредством указанного устройства, после чего клапаны (30, 35) управляемо закрывают, и указанное устройство удаляют, после чего снова вставляют удаленные перед этим замыкающие элементы (21, 22, 26, 27).

19. Способ слива жидкостного буфера уплотнения вертикального осевого насоса по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что после удаления одного или нескольких имеющихся, при необходимости, замыкающих элементов (21, 22, 26, 27) снаружи через выемку (24) в наружной корпусной части (1) вводят отрезок (28) трубы и закрепляют его в соосном с выемкой отверстии (19) во внутренней корпусной части (2), причем находящийся со стороны насоса клапан (23) управляемо открывают, и удаляют жидкость через отрезок (28) трубы из корпуса (2) насоса, после чего выполняют в обратном порядке предыдущие рабочие этапы.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что для слива жидкости предпочтительно сначала удаляют замыкающий элемент (27) из верхней выемки (25) в наружной корпусной части (1), после чего удаляют запирающие верхнее отверстие (20) внутренней корпусной части (2) замыкающие элементы (22), а после слива жидкости снова устанавливают указанные замыкающие элементы (22, 27).

21. Способ заполнения жидкостного буфера уплотнения вертикального осевого насоса по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что сначала удаляют, если имеется, замыкающий элемент (27) из верхней выемки (25) в наружной корпусной части (1), после чего удаляют замыкающий элемент (22) из верхнего отверстия (20) во внутренней корпусной части (2), и снаружи через верхнюю выемку (25) в наружной корпусной части (1) вставляют отрезок (28) трубы, который закрепляют в соосном с выемкой верхнем отверстии (20) во внутренней корпусной части (2), после чего осуществляют заполнение жидкостью через указанный отрезок (28) трубы, а после заполнения жидкостью указанный отрезок (28) трубы удаляют и в обратном порядке снова вставляют замыкающие элементы (22, 27).

22. Устройство контроля уровня жидкости для осуществления способа по п.18, отличающееся тем, что содержит отрезок (28) трубы, который на своем свободном конце снабжен наружной резьбой, причем этот имеющий форму трубы отрезок (28) на другом своем конце имеет изогнутый под 90°, прозрачный участок (34) по меньшей мере с одной маркировкой.

23. Устройство контроля уровня жидкости по п.22, отличающееся тем, что отрезок (28) трубы вблизи по меньшей мере одного своего конца снабжен запорным клапаном (30).

24. Устройство для слива жидкостного буфера уплотнения вертикального осевого насоса для осуществления способа по п.19, отличающееся тем, что содержит отрезок (28) трубы, который на своем свободном конце снабжен наружной резьбой, со стержневидной деталью (29), лежащей внутри контура, образованного этой наружной резьбой и выступающего за наружную резьбу в осевом направлении, а также с запорным клапаном (30).

25. Устройство для заполнения жидкостного буфера уплотнения вертикального осевого насоса для осуществления способа по п.20, отличающееся тем, что содержит отрезок (28) трубы, который на своем свободном конце снабжен наружной резьбой, а на другом своем конце отогнут под 90° и снабжен воронкообразным участком (33).