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, установленные в нем на валу рабочее колесо и разгрузочный диск, разделенные посредством щелевого уплотнения 1.

Недостатком известного насоса является низкая надежность, обусловленная необходимостью установки малого торцевого зазора между разгрузочным диском и корпусом, вызванной требованием к уменьшению объемных потерь, что приводит к появлению задиров.

По основному авт. св. № 964253 известен центробежный насос, содержащий корпус, установленные в нем на валу рабочее колесо и разгрузочный диск, разделенные посредством щелевого уплотнения, причем на входе и выходе щелевого уплотнения выполнены винтовые нарезки, образующие соответственно дополнительное винтоканавочное уплотнение и винтоканавочный насос 2.

При проектировании уравновешивающих устройств стремятся свести к минимальному объемные потери и не допустить в процессе работы при возможных изменениях осевой силы чрезмерного уменьщения торцевого зазора, так как это может привести к задирам. Удовлетворить эти требования можно при условии, что статическая характеристика разгрузочного устройства обладает достаточной крутизной, когда даже большие изменения осевой силы вызывают малые изменения зазора.

Недостатками известного центробежного насоса являются низкая надежность, обусловленная необходимостью установки малого торцевого зазора, вызванной требованиями к уменьшению объемных потерь, что приводит к появлению задиров, и ограниченный диапазон уравновешиваемых автоматом разгрузки осевых сил, определяемый соотношением гидравлических сопротивлений радиального и торцевого щелевых уплотнений. При значительном диапазоне из менения неуравновешенных осевых сил применение устройства не позволяет обеспечить заданную надежность и работоспособность насоса в целом, так как осевые перемещения ротора относительно корпуса, обусловленные необходимостью установки малого торцевого зазора, не позволяют регулировать гидравлическое сопротавление радиального щелевого уплотнения за счет воздействия на него винтоканавочных уплотнения и насоса в широких пределах.

Цель изобретения - повышение надежности путем расширения диапазона уравновешиваемых осевых сил.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус.

установленные в нем на валу рабочее колесо и разгрузочный диск, разделенные посредством щелевого уплотнения, причем на входе и выходе щелевого уплотнения выполнены винтовые нарезки, образующие соответственно дополнительное винтоканавочное уплотнение и винтоканавочный насос, в корпусе коаксиально винтовым нарезкам установлена с возможностью осевого перемещения втулка, снабженная кольцевой упругой диафрагмой, прикрепленной к корпусу.

На чертеже изображен центробежный насос, разрез.

Центробежный насос содержит корпус 1, установленные в нем на валу 2 рабочее колесо 3 и раЗгрузонный диск 4, разделенные посредством щелевого уплотнения 5. На входе 6 и выходе 7 щелевого уплотнения 5 выполнены винтовые нарезки 8 и 9, образующие соответственно дополнительное винтоканавочное уплотнение и винтоканавочный насос. В корпусе 1 коаксиально винтовым нарезкам 8 и 9 установлена с возможностью осевого перемещения втулка 10, снабженная кольцевой упругой диафрагмой 11, прикрепленной к корпусу 1. Диск 4 образует с корпусом 1 торцевой зазор 12.

При работе насоса увеличение давления на входе 6 щелевого уплотнения 5 вызывает возрастание величины осевой силы, под действием которой вал 2 с рабочим колесом 3 смещается влево, и перемещение вправо втулки 10, преодолевающей силы упругости диафрагмы 11. При этом длина винтовой нарезки 8, образующей с втулкой 10 дополнительное винтоканавочное уплотнение на входе 6 в щелевое уплотнение 5, уменьшается, а длина винтовой нарезки 9 на выходе 7 из щелевого уплотнения 5 увеличивается. Гидравлическое сопротивление винтоканаврчного уплотнения уменьшается, а напорная способность винтоканавочного насоса и гидравлическое сопротивление торцевого зазора 12 между диском 4 и корпусом 1 увеличивается. Это вызывает резкое увеличение давления на выходе 7 уплотнения 5, т. е. в разгрузочной камере диска 4, вследствие чего возникает противодействующая сила, направленная слева направо, которая тормозит возникающее смещение рабочего колеса 3 насоса под действием осевой силы. Применение для регулирования уравновешивающих осевых сил подвижной втулки 10 позволяет при ограниченных осевых перемещениях ротора обеспечить значительные изменения гидравлического сопротивления щелевого уплотнения 5 и тем самым расширить диапазон уравновешиваемых осевых сил.

Использование предлагаемого центробежного насоса позволит свести к минимуму объемные потери, повысить надежность ра31126723

боты насоса путем устранения при возмож-жет привести в процессе работы к задирам

ных изменениях осевой силы чрезмерногои, таким образом, повысить экономичность

уменьшения торцевого зазора, которое мо-и межремонтный ресурс работы.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС по авт. св. № 964253, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем расширения диапазона уравновешиваемых осевых сил, в корпусе коаксиально винтовым нарезкам установлена с возможностью осевого перемешения втулка, снабженная кольцевой упругой диафрагмой, прикрепленной к корпусу. 1 (Л П У7/Л