Центробежный насос Советский патент 1983 года по МПК F04D1/00 F04D29/04 

1

11;5обротение относится к : нлпомяппп)строению и может быть испо/гь.зор.,,;::, ьцеитробежиом насосе.

Известен центробежный насое, содержащий корпус и расположенное в нем на валу рабочее колесо с ведущим и нокрывным дисками, со стороны одного из которых ряз.мещен импеллер со ступицей и установленными на ней с возможностью поворота вокруг своих продольных осей радиалыгыми лопатками, снабженными нриводным механизмом, в котором уравновешивание осевых сил, возникающих при изменении режима работы насоса или износе его дета.лей, осуН1ествляется путем поворота радиальных лопаток и изменения их ширины в осевом сечении насоса 1.

Недостатком этого насоса является низкая надежность, объясняющаяся недостаточной гидростатической жесткостью устройства разгрузки рабочего колеса от осевых сил, так как для уравновешивания больших осевых сил необходим значительный поворот лонаток.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изоб)сте11ию является центробежный насос, содсфжащий корпус и установленное в нем на валу рабочее колесо с покрывным и ведущим дисками, последний из которых снабжен импеллером, выполненным в виде .юпаток, установленных в пазах с возможностью осевого перемещения причем лопатки импеллера имеют переменный диаметр их выходных кромок 2 .

Недостатком известного насоса является малый диапазон регулирования осевых сил вследствие ограниченного перемещения .юпаток импеллера, что приводит к снижению надежности.

Цель изобретения - повышение надежности и расщирение дианазона уравновешиварп1я осевых сил путем поворота лопаток импеллера вокруг своих осей.

Цел) достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус и установленное в нем на валу рабочее колесо с покрывным и ведущим дисками, носледний из которых снабжен импеллером, выполненным в виде лопаток, установленных в назах с возможностью перемещения, пазы иод лопатки выполнены цилиндрическими, а лопатки цилиндра - в виде усеченных цилиндров, образующих с пазами цилиндрические шарниры.

На фиг. 1 изображен центробежный насос, продольный разрез; на фиг. 2-4 - сечение А-А на фиг. 1 при различных положениях лопаток импеллера.

Центробежный насос содержит корпус 1 и установленное в нем на валу 2 рабочее колесо 3 с покрывным и ведущим дисками и 5, последний из которых снабжен импеллером, выполненным в виде лопаток 6,

устано ле(Н1)х в rufaax 7 с возможностью перемещения, назы 7 под лопатки 6 выполнены цилиндрическими, а лопатки 6 импеллера - в виде усеченных цилиндров, образующих с пазами 7 цилиндрические щарниры.

Лопатки 6 снабжены нриводным механизмом их поворота в виде подпружиненной пружиной 8 со стороны рабочего колеса 3 кольцевой втулки 9, установленной на валу 2 с возможностью осевого перемещения и образующей с рабочим колесом 3 камеру 10, соединенную каналами 11 с зоной всасывания рабочего колеса 3, причем на втулке 9 выполнены радиальные зубчатые нарезки 12, находящиеся в зацеплении с шестернями 13, выполненными на осях 14 радиальных лопаток 6.

Устройство работает следующим образом.

0 При остановленном центробежном насосе радиальные лопатки 6 импеллера могут быть установлены в пазах 7 заподлицо с торцовой поверхностью ведущего диска 5, когда радиальные лопатки 6 не выступают из пазов 7 диска 5.

При работе центробежного насоса осевая сила на рабочем колесе 3 уравновещивается за счет нолуче тя на торцовой поверхности ведун1его диска 5 радиальных па.зов глубиной h и радиальных лонаток высо,, той Н, которые образуются при повороте радиальных лопаток 6 вокруг своих продольных осей 14 от приводного механизма в радиальных назах 7. Известно, что величина осевой силы зависит от давления жидкости в боковой пазухе между ведущи.м диском 5

5 и стенкой корпуса 1. При повышении давления в боковой пазухе давление на торцовую поверхность кольцевой ВТУЛКИ 9 со стороны корпуса повышается, приводит к сжатию пружины 8 и осевол. леремещению втулки 9 по валу 2, так как давление в

камере 10 постоянно и равно давлению в зоне всасывания.

При осевом перемещении втулки 9 через зубчатые нарезки 12 и шестерни 13 проис5 ходит поворот радиальных лопаток 6 и образование радиальных пазов и лопаток с заданными значениями глубины и высоты «h и Н. В связи с тем, что при повороте лопаток 6 образуются одновременно как пазы глубиной h, так и лопатки высотой Н,

0 то в связи с увеличением гидростатической жесткости автомата разгрузки для ура еновещивания одной и той же осевой силь необходимо обеспечивать незначительные: осевые перемещения втулки 9 по валу 2, а при максимальном повороте лопаток, когда

будут максимальные значения величины h и Н, диапазон уравновешиваемых осевых сил будет значительно шире, чем в устройстве только с пазами глубиной h,или чем, в устройстве только с лопатками высотой Н. Приводной механизм радиальных лопаток 6 позволяет обеспечивать их максимальный поворот, так как осевые перемещения втулки 9 по валу 2 не зависят от размеров насоса, обеспечивающих его работоспособность, и могут быть достаточными для поворота лопаток б на 90°.

Регулирование осевых сил в центробежном насосе осуществляется .автоматически. Такое выполнение центробежного насоса позволит повысить его надежность за счет увеличения диапазона уравновешиваемых сил, расщирить технические возможности импеллерных разгрузочных устройств, при их применении в многорежимных насосах с высокими энергетическими параметрами.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус и установленное в нем на валу рабочее колесо с покрывным и ведущим дисками, последний из которых снабжен импеллером, выполненным в виде лопаток, установленных в пазах с возможностью перемещения, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и расширения диапазона уравновешивания осевых сил путем поворота лопаток импеллера вокруг своих осей, пазы под лопатки выполнены цилиндрическими, а лопатки импеллера - в виде усеченных цилиндров, образующих с пазами цилиндрические шарниры. (Л 05 N3 4 to СП

.