Центробежный насос Советский патент 1984 года по МПК F04D1/00 F04D29/04 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах.

Известен центробежный насос, содержащий корпус и установленное в нем на валу рабочее колесо с лопатками, расположенными между ведомым и ведущим дисками, на внещней поверхности последнего из которых выполнены пазы с размещенными в них с возможностью перемещения пластинами и упругими элементами, причем каждая плас- )о тина установлена в пазу на оси, расположенной в центральной части последнего, а упругие элементы закреплены на ведущем диске, причем продольная ось пластины образует с ведущим диском острый угол 1. Недостатком этой конструкции является невозможность уравновешивания осевых сил. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому резуль j „, -. „ j--тату является центробежный насос, содер- жапшй корпус, установленное в нем рабочее колесо с пазами на внешней поверхности ведушего диска, в которых размещены на осях пластины импеллера, и втулку, контактирующую с пластинами на радиусе, пре-25 вышающем радиус размещения их осей 2. Недостатком известного центробежного насоса является его низкая надежность, вследствие невозможности регулирования гидростатической жесткости автомата разгрузки при работе насоса на нерасчетныхзо режимах. Цель изобретения - повышение надежности при работе на нерасчетных режимах. Указанная цель достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус и установленное в нем рабочее колесо с пазами на внешней поверхности ведущего диска, в которых размещены на осях пластины импеллера, и втулку, контактирующую с пластинами на радиусе, превышающем радиус размещения их осей, втулка в зоне контакта с пластинами выполнена с отверстиями и снабжена установленными в последних цилиндрами, а пластины снабжены шарнирами, с помощью которых они установлены в цилиндрах. На фиг. 1 изображен центробежный насос, продольный разрез; на фиг. 2 - вариант выполнения насоса, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Центробежный насос содержит корпус 1, установленное в нем рабочее колесо 2 с пазами 3 на внешней поверхности 4 ведущего диска 5, в которых размещены на осях 6 пластины 7 импеллера, 8, и втулку 9, контактируюпгую с пластинами 7 на радиусе, превышающем радиус размещения их осей 6. Втулка 9 в зоне контакта с пластинами 7 выполнена с отверстиями 10 и снабжена установленными в последних цилиндрами 11, а пластины 7 снабжены шарнирами 12, с

помощью которых они установлены в цилиндрах 11. В варианте исполнения насоса (фиг. 2) в корпусе выполнены лючки 13, насос также содержит регулирующую гайку 14 с профильными пазами 15, в которых расположень установочные пальцы 16 цилиндров 11.

При работе насоса осевая сила, возникающая в роторе, уравновешивается автоматом разгрузки. Например, когда возни15кает неуравновещенная осевая сила, деиствующая слева направо, рабочее колесо 2 сдвигается в ту же сторону. Пластины 7, контактирующие через щарниры 12 и цилиндры 11 с втулкой 9 поворачиваются на осях 6 и вдвигаются в пазы 3, выполненные на внешней поверхности 4 ведущего диска 5 колеса 2. Уменьшаются высота пластин 7 и угловая скорость жидкости в пазухе между корпусом 1 и ведущим диском 5 колеса 2, что приводит к увеличению в ней давления и созданию уравновешивающей осевой силы, При возникновении осевой силы, действующей справо налево, при осевом перемещении ротора происходит поворот пластин 7 вокруг осей 6 и выдвижение их из пазов 3, что увеличивает уг.товую скорость жидкости в пазухе, уменьшает в ней давление и создает уравновешенную осевую силу. В устройствах с автоматическим уравновешиванием осевых сил рабочее колесо 2 колеблется в корпусе 1 в осево.м направлении около некоторой средней точки, определяющей высоту пластин 7, достаточную для уравновешивания осевой силы, определяемой несимметричностью рабочего колеса 2. Частота и амплитуда колебаний зависят от гидростатической жесткости системы регулирования и должны быть отстроены от режимы автоколебаний и резонанса. Для этих целей конструкции предусмотрен элемент, регулирующий гидростатическую жесткость уравновешивающего устройства путем изменения передаточного соотношения осевых перемешений ротора и вызываемых ими изменении высоты пластин 7. Изменение радиального расположения шарнира 12 по длине пластин 7 относительно осей 6 позволяет регулировать гидростатическую жесткость автомата разгрузки за счет изменения плеча рычажного механизма, преобразующего перемещения ротора в поворот пластин 7. Для уравновешивания одной и той же по величине осевой силы с уменьшением радиального расположения цилиндров 11 во втулке 9 относительно оси вращения, осевые перемещения рабочего колеса 2 в корпусе I уменьшают, при увеличении - увеличиваютРегулируют радиальное расположение цилиндров 11 с шарнирами 12 относитель;но осей 6 при остановленном насосе для каждой пластины 7 в отдельности. При вращении цилиндров 11 резьбовых отверстий втулки 9 они перемещаются в радиальном направлении совместно с щарнирами 12, изменяя точку контакта пластины 7 с втулкой 9. После регулирования производят фиксацию радиального положения цилиндров 11. Вариант выполнения насоса (фиг. 2) позволяет без его разборки через лючки 13 в корпусе 1 производить одновременное радиальное перемещение цилиндров 11 для всех пластин 7 поворотом регулирующей гайки 14 с профильными пазами 15, в которых расположены установочные пальцы 16 цилиндров 11.

Такая конструкция упрощает регулирование гидростатической жесткости автомата разгрузки и уменьшает величину дисбаланса, связанную с различным радиальным положением цилиндра.

Регулирование гидростатической жесткости позволяет производить отстройку системы автоматического уравновешивания осевых сил от режимов, резонанса ji автоколебаний при изменении режима работы насоса, а также на номинальном режиме с учетом конкретных условий эксплуатации.

Такое выполнение центробежного насоса повыщает надежность его работы, увеличивает ресурс и работоспособность подшипниковых опор.

Л7

Фиг. 2

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо с пазами на внешней поверхности ведущего диска, в которых размещены на осях пластины и.мпеллера, и втулку, контактирующую с пластинами на радиусе, превышающем радиус размещения их осей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при работе на нерасчетных режимах, втулка в конце контакта с пластинами выполнена с отверстиями и снабжена установленными в последних цилиндрами, а пластины снабжены шарнирами, с помощью которых они установлены в цилиндрах.