Разгрузочное устройство центробежного насоса Советский патент 1986 года по МПК F04D29/04 

Изобретение относится к насосостроению, касается конструкции разгрузочного устройства центробежного насоса и может быть использовано для разгрузки подшипников насоса от действия осевых сил.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем снижения утечек и обеспечения быстродействия устройства.

На фиг. 1 изображено разгрузочное устройство центробежного насоса, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, с исполь- зованием центробежных грузов.

Разгрузочное устройство центробежного насоса содержит разгрузочную камеру 1, образованную корпусом 2, валом 3 и ведущим диском 4 рабочего колеса 5, снабженным уплотнительным кольцевым буртом 6, образующим с корпусом 2 щелевое уплотнение 7. Камера 1 сообщена с зоной низкого давления и посредством щелевого уплотнения 7 - с зоной высокого давления. В уплотнительном бурте 6 выполнена кольцевая камера, в которой установлен подпружиненный в сторону ведущего диска 4 кольцевой поршень 8 с кольцевым штоком 9, выступающим в разгрузочную камеру 1 и образующим с корпусом 2 зазор 10. Кольцевая камера разделена порш- нем 8 на две полости 11 и 12, одна из которых, расположенная со стороны щто- ка 9, уплотнена относительно разгрузочной камеры 1, а другая сообщена с последней.

Кроме того, устройство снабжено центробежными грузами 13, имеющими конические поверхности 14, в стенке бурта 6 меньщего диаметра выполнены расточки 15, а поршень 8 имеет скос 16 по внутреннему диаметру, грузы 13 размещены в расточках 15 с обеспечением контакта конических поверхностей 14 грузов 13 со скосом 16 порщня 8 (фиг. 2). Полость 12 сообщена с разгрузочной камерой 1 отверстиями 17. Камера 1 сообщена с зоной низкого давления посредством зазора )8. Порщень 8 подпружинен в сторону диска 4 пружинами 19.

0 5

0

Размеры щелевого уплотнения 7, зазоров 10 и 18, отверстий 17, площади поршня 8 и штока 9 и сила упругости пружин 19 рассчитываются на обеспечение поддержания в разгрузочной камере 1 заданного давления, при котором осевая сила, действующая на ротор насоса, минимальна.

Разгрузочное устройство работает следующим образом.

Во время стоянки насоса зазор 10 имеет максимальное значение. При запуске насоса на выходе рабочего колеса 5 появляется давление, перекачиваемая среда проходит по уплотнению 7 и через зазор 10 в разгрузочную камеру.

На расчетном режиме работы насоса в разгрузочной камере 1 устанавливается заданное давление, поддерживаемое за счет сообщения камеры 1 через уплотнение 7 и зазоры 10 и 18 с зонами высокого и низкого давлений.

При работе насоса на повышенных оборотах давление за колесом 5 увеличивается, что увеличивает давление в камере 1 и полости 12 и осевую силу, действующую на ротор насоса. Под действием увеличенного давления порщень 8, преодолевая усилие пружин 19, перемещается вправо, при этом зазор 10 между щтоком 9 поршня 8 и корпусом 2 уменьшается, происходит дросселирование потока среды, поступающей из зоны высокого давления, и давление в камере 1 падает до заданной величины, осевая сила уменьщается.

При снабжении разгрузочного устройства центробежными грузами (фиг. 2) последние ускоряют процесс разгрузки. При возрастании оборотов возрастает центробежная сила, действующая на грузы 13, которые в свою очередь, воздействуя коническими поверхностями 14 на скос 16 поршня 8, ускоряют перемещение последнего вправо для уменьшения зазора 10, снижения давления в камере 1 и уменьшения осевой силы, действующей на ротор насоса.

//

фиг. 2