Способ уравновешивания осевого усилия в центробежном насосе и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК F04D29/04 

12

2. Устройство для уравновешивания осевого усилия в центробежном насосе, содержащее выполненную в корпусе последнего разгрузочную камеру, сообщенную с областями нагнетания и всасывания насоса, установленные на его валу разгрузочный барабан и диск упорного подшипника, о т л и ч.а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения механического КПД, в валу выполнены канал, перепускное окно и осевая расточка, в последней установлен с возможностью перекрытия перепускного окна вала гидравлически разгруженный подпружиненный золотник , с кольцевым пазом, а .область

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

Целью изобретения является повьше ние механического КПД насоса.

На чертеже представлено устройств для осуществления способа регулирования осевого усилия в центробежном насосе, продольный разрез.

Устройство для уравновешивания осевого усилия в центробежном насосе содержит выполненную в корпусе 1 последнего разгрузочную камеру 2, сообщенную с областями .нагнетания и всасывания насоса, установленные на его валу 3 разгрузочный барабан 4 и диск 5 упорного подшипника 6. В валу 3 выполнены канал 7, перепускное окно 8 и осевая расточка 9, в пос- ледней установлен с возможностью перекрытия перепускного окна 8 вала 3 гидравлически разгруженньй подпружиненный золотник 10 с кольцевым пазом 11, и область нагнетания допол- нительно сообщена с разгрузочной камерой 2 посредством последовательно расположенных по ходу потока жидкости канала 7 в валу 3 кольцевого паза 11 золотника 10| и перепускного окна 8, на торце 12 вала 3 закреплен охватывающий последний стакан 13, перекрытый гибкой мембраной 14,диск 5 упорного подшипника 6 установлен на валу 3 с возможностью осевого пере-

75 .

нагнетания дополнительно сообщена с разгрузочной камерой посредством последовательно расположенных по ходу потока жидкости канала в валу колцевого паза золотника и перепускного

окна, на торце вала закреплен охватывающий последний стакан, перекрытый гибкой мембраной, диск упорного подшипника установлен на валу с возможностью осевого перемещения и соединен с мембраной , а в расточке вала установлен сильфон, соединенный с золотником, при этом полости сильфона и стакана сообщены между собой и заполнены жидкостью.

мещения и соединен с мембраной 14, а в расточке 9 вала 3 установлен сильфон 15, соединенный с золотником 10, при этом полости 16 и 17 соответственно сильфона 15 и стакана 13 сообщены между собой и заполнены жидкостью.

За разгрузочной камерой 2 выполнена уравнительная камера 18, которая может быть сообщена с расточкой 9. Разгрузочная камера 2 посредством трубопровода 19 с дросселем 20 сообщена со всасывающим патрубком 21 насоса. Золотник 10 снабжен сквозным разгрузочным каналом 22 и поджат пружиной 23.

Способ уравновешивания осевого усилия осуществляется следующим образом.

Основной поток жидкости из области нагнетания подают в разгрузочную камеру 2 через зазор между разгрузочным барабаном 4 и корпусом 1 и регулируют расход жидкости, поступающей из последаей в область всасывания, в зависимости от величины управляющего сигнала, при этом осуществляют, подачу дополнительного потока жидкости из области нагнетания в разгрузочную камеру 2, регулирование расхода жидкости производят путем измен.ения гидравлического сопротивления на выходе дополнительного

потока жидкости, а в качестве управляющего сигнала используют перемещение вала 3 Насоса.

При любом установившемся режиме работы насоса в разгрузочной камере 2 создается давление, которое, воздействуя на торец разгрузочного барабана 4, компенсирует осевуюсилу, создаваемую ступенями насоса. Упорный подшипник 6 практически не испытывает нагрузки.

При изменении режима работы насоса и нарушении равновесия вал 3 начнет осевое перемещение. Если усилие со стороны разгрузочной камеры 2 превысит осевую силу, создаваемую насо.сом, вал 3 начнет перемещаться влево. Торец 12 вала 3,воздействуя на стакан 13, через мембраму 14 переместит диск 5, который, в свою очередь, надавит на левую упорную часть подшипника 6. При дальнейшем перемещении вала 3 в камерах 16 и 17 начнет повышаться давление. Силь- фон 15 начнет растягиваться и перемещать влево золотник 10, сжимая пружину 23. Золотник 10 уменьшит степень открытия перепускного окна 8 увеличивая тем самым гидравлическое

Составитель Г. Богомольный Редактор Л. Авраменко Техред А.Бабинец Корректор М. Самборская ,

Заказ 1119/46 Тираж 587Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПШ1 Патент, г. Ужгород,.ул. Проектная, 4

2.18175

сопротивление на выходе дополнительного потока жидкости.

Подвод жидкости в разгрузочную камеру 2 уменьшится, перепад давле5 ния на дросселе 20 уменьшится и давление в упомянутой камере 2 упадет, за счет чего уменьшится сила, действующая на разгрузочный барабан 4, и ротор насоса придет в равновесное

10 состояние.

Соотношение объемов полостей 16 и 17 и жидкость системы мембрана 14- сильфон 15 выбираются из условия необходимого перемещения золотника 10

ts для обеспечения перепуска необходимого количества жидкости в разгрузочную камеру 2, гарантирующего снижение до минимума осевого усилия, воспринимаемого упорным подшипником

20 6 в широком диапазоне режимов эксплуатации и соответственно механических потерь.

При перемещении вала 3 в направле- 25 НИИ, противоположном рассмотренному выше, произойдет увеличение открытия окна 8 и давление в камере 2 увеличится, за счет чего восстановится равновесие ротора.

1. Способ уравновешивания осевого усилия в центробежном насосе, включающий подачу основного потока f9 жидкости из области нагнетания Hacqca в разгрузочную камеру и регулирование расхода жидкости, поступающей из последней в область всасывания, в зависимости от величины управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью повьшения механического КПД насоса, осуществляют подачу дополнительного потока жидкости из области нагнетания в разгрузочную камеру, регулирование расхода жидкости производят путем изменения гидравлического сопротивления на выходе дополнительного потока жидкости, а в -качестве управляющего сигнала используют перемещение вала насоса. S (О го f 1 И 2 2 fO te 6 5 /« 17 /J и ж S систему 4 А низкого дабленця L ЭО СП