Центробежный насос Советский патент 1984 года по МПК F04D29/04 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах. Известен центробежный насос, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо и устройство для уравновешивания осевой силы, включаюшее подвижный в осевом направлении элемент, выполненный в виде мембраны, установленный в кольцевой полости, образованной ведущим диском рабочего колеса и корпусом, и сообщенной с линией нагнетания посредством канала, в котором установлен редукционный клапан, управляемый датчиком 1. Недостатком этой конструкции насоса является ограниченная возможность перемещения мембраны, что позволяет уравновещивать осевую силу лишь в узком диапазоне ее величины. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является центробежный насос, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо и устройство для уравновешивания осевой силы, выполненное в виде кольцевого диска, установленного с возможностью осевого перемещения и соединенного с корпусом посредством двух концентрично расположенных сильфонов с образованием полости, сообщенной с зоной нагнетания каiia.MOM отбора давления, снабженным редукционным клапаном, управляемым датчиком orcRoro перемещения колеса 2. I Ь-достатком известной конструкции на: являет ся ограниченный диапазон урав(шчнания осевой силы, обусловленный V I ткнем возможности уравновешивания .oii снлы, действующей в направлении, нрогиноположном всасывающему отверстию 11.. Цель изобретения - расширение диапа:«iii;i уравновешивания осевой силы. Указанная цель достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус, у(-гап()п.1енное в нем рабочее колесо и устройство для уравновешивания осевой силы, выполненное в виде кольцевого диска, устаноклеиного с возможностью осевого перемсчцения и соединенного с корпусом посредством двух концентрично расположенных гильфонов с образованием полости, сообщенмой с зоной нагнетания каналом отбора давления, снабженным редукционным клапаном, кольцевой диск выполнен с двумя отверстиями, одно из которых соединено с редукционным клапаном. На чертеже изображен центробежный насос, продольный разрез. Центробежный насос содержит корпус 1, установленное в нем рабочее колесо 2 и устройство для уравновешивания осевой силы, выполненное в виде кольцевого диска 3, установленного с возможностью осевого перемещения и соединенного с корпусом 1 посредством двух концентрично расположенных сильфонов 4 и 5 с образованием ПОЛОСТИ 6, сообщенной с зоной 7 нагнетания каналом 8 отбора давления, снабженным редукционным клапаном 9; кольцевой диск 3 снабжен дополнительным сильфоном 10 и выполнен с двумя отверстиями 11 и 12, одно из которых соединено с редукционным клапаном 9 посредством упомянутого дополнительного сильфона 10 и канала 13. Редукционный клапан 9 управляется по сигналу датчика 14. Центробежный насос работает следующим образом. При работе центробежного насоса на его рабочее колесо 2 действует неуравновешенная осевая сила в направлении всасывания насоса. Эта сила определяется давлением в зазоре между колесом 2 и кольцевым диском 3. Давление в выбранном сечении этого зазора контролируется через отверстие 11, соединенное дополнительным сильфоном 10 с каналом 13 с помощью датчика 14, например индукционного датчика давления. Сигнал датчика 14 давления подается на редукционный клапан 9. В случае превышения давлением в зазоре между колесом 2 и кольцевым диском 3 некоторой заданной величины, датчик 14 выдает команду на открытие редукционного клапана 9. В результате этого жидкость из зоны 7 нагнетания насоса поступает по каналу 8 через клапан 9 в полость 6 между кольцевым диском 3 и корпусом 1. Давление жидкости растягивает сильфоны 4, 5 и 10, перемещая влево кольцевой диск 3. Это ведет к уменьшению зазора между колесом 2 и кольцевым диском 3 и соответствуюшему уменьшению давления перекачиваемой насосом жидкости в этом зазоре, которое определяет величину неуравновешенной осевой силы, действующей на колесо 2 насоса. По мере уменьщения этой силы редукционный клапан 9, управляемый сигналами датчика 14 давления, закрывается. Процесс продолжается до полного устранения действия осевой силы, когда давление в зазоре между колесом 2 и кольцевым диском 3 достигает заданной величины. Однако, в этом состоянии клапан 9 продолжает оставаться открытым, поскольку жидкость из полости 6 между кольцевым диском 3 и корпусом 1 непрерывно истекает в зазор между колесом 2 и кольцевым диском 3 через дроссельное отверстие 12 в диске 3, и эти потери непрерывно восполняются по каналу 8 из зоны 7 нагнетания. Необходимость в дроссельном отверстии 12 возникает, если в процессе эксплуатации насоса, например, при изменении режима его работы, либо вследствие чрезмерного уменьшения зазора между колесом 2 и кольцевым диском 3, давление в нем снизится настолько, что образуется неуравновешенная осевая сила, направленная в сторону, противоположную зоне всасывания насоса. Уменьшение давления в зазоре между колесом 2 и кольцевым диском 3 ниже заданной величины фиксируется датчиком 14 давления, который выдает команду на полное закрытие редукционного клапана 9. После этого истечение жидкости через дроссельное отверстие 12 в кольцевом диске 3 не будет восполняться новыми поступлениями из зоны нагнетания, и давление в полости б между кольцевым диском 3 и корпусом 1 постепенно снизится. растянутые сильфоны 4, 5 и 10 сожмутся, а зазор между кольцевым диском 3 и колесом 2 увеличится до такой величины, при которой давление в нем не достигнет заданкой величины. Если давление будет продолжать повышаться, то датчик 14 давления выдаст команду на открытие редукционного клапана 9, и весь описанный цикл ловторится. Применение предлагаемого устройства в насосе упрощает конструкцию последнего и позволяет вести уравновешивание осевой силы, действующей на рабочее колесо, независимо от направления ее действия, что позволяет повысить надежность работы. Уравновешивающее устройство может быть выполнено герметичным, что улучшает условия эксплуатации насоса и расширяет область его применения в народном хозяйстве.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо и устройство для уравновешивания осевой силы, выполненное в виде кольцевого диска, установленного с возможностью осевого перемещения и соединенного с корпусом посредством двух концентрично расположенных сильфонов с образованием полости, сообщенной с зоной нагнетания каналом отбора давления, снабженным редукционным клапаном, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона уравновешивания осевой силы, кольцевой диск выполнен с двумя отверстиями, одно из которых соединено с редукционным клапаном. S (Л | 00