Центробежный насос Советский патент 1984 года по МПК F04D29/04 

Изобретение относится к насосостроению и может найти применение в центробежных насосах с односпиральным корпусом для уравновешивания радиальных сил. Известен центробежный насос, содержащий корпус, имеющий одновитковую спиральную форму, установленное в нем на валу рабочее колесо с радиальными разгрузочными лопатками, расположенными на тыльной поверхности несущего диска, со стороны которой в корпусе выполнена кольцевая разгрузочная камера с центром, смещенным в направлении действия радиальной силы, и источники высокого и низкого давления 1. Недостаток насоса - невозможность уравновешивания радиальной силы при изменении режима работы насоса. Кроме того, наличие постоянно направленной радиальной силы, возникающей вследствие несимметричного распределения давлений вокруг рабочего колеса, снижает долговечность насоса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является центробежный насос, содержащий корпус, имеющий одновитковую спиральную форму, установленные в нем на валу рабочее колесо с несущим диском и радиальными разгрузочными лопатками, распо;Гоженными на тыльной поверхности несущего диска, и кольцевой диск, установленный в корпусе с возможностью радиального перемещения и образующий с несущим диском рабочего колеса кольцевую разгрузочную камеру 2. Однако этот насос характеризуется низкой надежностью вследствие невозможности автоматического уравновешивания радиальных сил при изменении режима р-аботы насоса. Цель изобретения - повышение надежности насоса путем автоматического уравно вещивания радиальной силы при изменении режима работы насоса. Поставленнаяцельдостигается за счет того, что в центробежном насосе, содержащем корпус, имеющий одновитковую спиральную форму, установленные в нем на валу рабочее колесо с несущим диском и радиальными разгрузочными лопатками, расположенными на тыльной поверхности несущего диска, и кольцевой диск, установленный в корпусе с возможностью радиального перемещения и образующий с несущим диском рабочего колеса кольцевую разгрузочную камеру, в кольцевом диске выполнены радиальные пазы, а корпус снабжен выступами, размещенными в пазах с образованием поршневых пар, надпоршневые полости которых каналами связаны с областью высокого давления насоса, при этом в каналах установлены дроссели с толкателями. контактирующими одним торцом с дросселем, а другим - с валом рабочего колеса. На фиг. 1 изображен предлагаемый на,сос, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Насос со аержит корпус 1, имеющий одновитковую спиральную форму, установленные в нем на валу 2 рабочее колесо с несущим диском 4 и радиальными разгрузочными лопатками 5, расположенными на тыльной поверхности 6 несущего диска 4, и кольцевой диск 7, установленный в корпусе 1 с возможностью радиального перемещения и образующий с несущим диском 4 рабочего колеса 3 кольцевую разгрузочную камеру 8. В кольцевом диске 7 выполнены радиальные пазы 9, а корпус 1 снабжен выступами 10, размещенными в пазах 9 с образованием поршневых пар, надпорщневые полости 11 которых каналами 12 связаны с источником высокого давления 13 насоса, при этом в каналах 12 установлены дроссели 14 с толкателями 15, контактирующими одним торцом с дросселем 14, а другим - с валом 2 рабочего колеса 3. Дроссели 14 подпружинены упругим элементом 16 относительно корпуса 1, а в толкателях выполнены каналы 17, подключающие надпоршневые полости 11 к области низкого давления 18, при этом толкатели 15 контактируют с валом 2 через радиальный подшипник 19, исключая задиры вала 2. Разгрузочная камера имеет центр 20. При работе насоса на расчетном режиме на рабочее колесо 3 действует радиальная сила, для уравновешивания которой центр 20 кольцевой разгрузочной камеры 8 смешен в направлении ее действия. При этом отсутствует эксцентриситет вала 2 относительно оси корпуса 1, и дроссели 14 отрегулированы таким образом, что они отсекают каналы 12 выступов 10 как от источника высокого давления 13, так и от зоны низкого давления 18. При увеличении радиальной силы по сравнению с расчетной рабочее колесо 3 вместе с валом 2 перемещается в корпусе 1 в радиаль.ном направлении действия силы и вращаются в нем с эксцентриситетом. Вал 2 через подщипник 19 и толкатель 15 открывает дроссель 14 и сообщает источник высокого давления 13 с полостью 11, повышая в ней давление, что вызывает перемещение кольцевого диска 7 в направлении действия радиальной силы и появление уравновешивающей радиальной силы, направленной в сторону уменьшения возникшего эксцентриситета. В диаметрально противоположной части вала 2 толкатель 15 упирается в корпус 1, наружная обойма подшипника 19 отрывается от толкателя 15, открывая каналы 17, и сообщает область низкого давления 18 с полостью 11. Это снижает давление в полости 11, способствуя перемещению кольцевого диска 7 в направлении действия радиальной силы и увеличению ее уравновещивающей составляющей. Уравновещивающая радиальная сила направлена таким образом, чтобы обеспечить вращение вала 2 в корпусе 1 без эксцентриситета. Подшипник 19 служит для уменьщения сил трения

между цилиндрической поверхностью вала 2 и толкателями 15.

Такое выполнение устройства позволяет автоматизировать процесс уравновещивания радиальных сил центробежных пасосов, что повыщает надежность и долговечность подщипниковых опор, валов и корпусов в процессе эксплуатации на различных режимах работы насосов, а также улучшить вибрационные и шумовые характеристики систем, в которых эти насосы используются.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, имеющий одновитковую спиральную форму, установленные в нем на валу рабочее колесо с несущим диском и радиальными разгрузочными лопатками, расположенными на тыльной поверхности несущего диска, и кольцевой диск, установленный в корпусе с возможностью радиального перемещения и образующий с несущим диском рабочего колеса кольцевую разгрузочную камеру, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности путем автоматического уравновешивания радиальной силы при изменении режима работы насоса, в кольцевом диске выполнены радиальные пазы, а корпус снабжен выступами, размещенными в пазах с образованием порщневых пар, надпорщневые полости которых каналами связаны с областью высокого давления насоса, при этом в каналах установлены дроссели с толкателями, контактирующими одним торцом с дросселем, а другим - с валом рабочего колеса.

10

ери г. 2