Ротор центробежного насоса Советский патент 1984 года по МПК F04D29/22 F04D15/00 

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции ротора центробежного насоса, и может быть использовано для регулирования характеристик насоса. Известен ротор центробежного насоса, содержащий ведущий и ведомый диски, каждый из которых снабжен лопатками, контактирующими боковыми поверхностями. В насосе диски с лопатками установлены с возможностью осевого перемещения для изменения площади меридианального сечения межлопатбчных каналов 1. Наиболее близким к предлагаемому является ротор центробежного насоса, содержащий установленные на валу ведущий и ведомый диски, каждый из которых снабжен лопатками, установленными с зазорами относительно противолежащего диска и образующими межлопаточные каналы, причем ведомый диск связан с валом посредством профилированных лопастей 2. Однако известные роторы позволяют регулировать характеристики насоса в узком диапазоне. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования характеристик насоса. Указанная цель достигается тем, что в роторе центробежного насоса, содержащем установленные на валу ведущий и ведомый диски, каждый из которых снабжен лопатками, установленными с зазорами относительно противолежащего диска и образующими межлрпаточные каналы, причем ведомый диск связан с валом посредством профилированных лопастей, диски установлены с возможностью поворота один относительно другого, один из них снабжен механизмом поворота, а зазоры между лопатками и дисками уплотнены. При этом вал может быть выполнен полым, в нем установлен шток, связанный с механизмом поворота, выполненным в виде червячной передачи, а профилированные лопасти закреплены на штоке. На фиг. 1 изображен предлагаемый ротор центробежного насоса, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 -- ротор центробежного насоса с двухсторонним входом, продольный разрез. Ротор центробежного насоса содержит установленные на валу 1 ведущий 2 и ведомый 3 диски, каждый из которых снабжен лопатками 4 и 5, установленными с зазорами относительно противолежащего диска 3 или 2 и образующими межлопаточные каналы 6. Ведомый диск 3 связан с валом 1 посредством профилированных лопастей 7. Диски 2 и 3 установлены с возможностью поворота один относительно другого, один из них, например диск 3, снабжен механизмом 8 поворота, а зазоры 6 между лопатками 4, 5 и дисками 2, 3 уплотнены при помощи торцовых уплотнений 9. Вал 1 выполнен полым, в нем установлен шток 10, связанный с механизмом 8 поворота, выполненным в виде червячной передачи, а профилированные лопасти 7 закреплены на штоке 10 при помоши втулки 11 и шпонки 12 (фиг. 1). Ротор установлен в спиральном отводе 13. При выполнении ротора с двухсторонним входом ведущий диск 2 выполняется из двух частей, а механизм 8 поворота - в виде шлице в ого соединения 14 (фиг. 4). Устройство работает следующим образом. При вращении ротора перекачиваемая среда поступает на вход профилированных лопастей 7, а затем в межлопаточные каналы 6 и в отвод 13, где скоростной напор преобразуется в давление, и далее поступает потребителю. При необходимости изменения характеристик насоса воздействуют на механизм 8 поворота - червячную передачу, в результате чего шток 10 поворачивается и через втулку 11 и лопасти 7 поворачивает ведомый диск 3 вместе с закрепленными на нем лопатками 5 относительно ведущего диска 2 и его лопаток 4 (фиг. 2 штрихпунктирными линиями обозначены положения лопаток 5 диска 3 в результате его поворота). В результате поворота форма межлопаточных каналов 6 изменяется, что оказывает влияние на относительные вихри, возникающие в межлопаточных каналах б, изменяя тем самым величину и направление относительной скорости потока, выходящего из каналов 6. Вследствие этого изменяются величина и направление абсолютной скорости потока на выходе, что приводит к изменению величины напора насоса. При выполнении ротора центробежного насоса с двухсторонним входом регулирование его характеристик производят ступенчато - разборкой ротора, перестановкой с поворотом одной части ведущего диска 2 вместе с ведомым диском 3 на один или более шагов шлицевого соединения 14 и последующей сборкой ротора. Таким образом, для каждого заданного положения лопаток 5 ведомого диска 3 относительно лопаток 4 ведушего диска 2 можно получить семейство напорных, энергетических и виброакустических характеристик центробежного насоса, на их основе известными методами построить универсальную характеристику и по ней определить оптимальную рабочую зону предлагаемого ротора центробежного насоса. Таким образом, поворот одного диска с лопатками относительно другого, также имеющего лопатки, позволяет за счет воздействия на циркуляцию относительных вихрей в межлопаточных каналах регулировать напорную и энергетическую характеристики насоса и тем самым устанавливать оптимальные режимы работы при изменении характеристик внешней сети. Поворотом диска относительно другого можно установить максимальное соответствие между ротором и пропускной способ-, ностью спирального отвода и достигнуть минимального уровня вибрации и шума наcoca, что имеет особо важное значение для некоторых судовых насосных установок, например подводных лодок, в которых к виброакустическим параметрам насоса предъявляются повышенные требования.

1. РОТОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, содержащий установленные на валу ведущий и ведомый диски, каждый из которых снабжен лопатками, установленными с зазорами относительно противолежащего диска и образующими межлопаточные каналы, причем ведомый диск связан с валом посредством профилированных лопастей, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона регулирования характеристик насоса, диски установлены с возможностью поворота один относительно другого, один из них снабжен механизмом поворота, а зазоры между лопатками и дисками уплотнены. 2. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что вал выполнен полым, в нем установлен щток, связанный с механизмом поворота, выполненным в виде червячной передачи, а профилированные лопасти закреплены на штоке. (Л ю ас

7

Фиг.д