Гидравлическая пята центробежного насоса Советский патент 1988 года по МПК F04D29/04 

СО

00

4:

00

со со

14)

Изобретение Моб„ использовано для уравновешивания осевой силы в центробежных насосах. Цель изобретения - повьшение надежности и долго вечности пяты путем уменьшения де- формации уплотнений торцовых зазоров за счет снижения действующих на них перепадов давления Разгрузочная камера 1 образована подвижной и неподвижной стенками 2 и 3, закрепленными соответственно на валу 4 и корпусе, и кольцевыми выступами 5,6, расположенными один относительного другого с торцовым зазором 7„ На стенках 2,3 со стороны камеры установлены с уплотненными торцовыми зазорами 8 диски 9,10, имеющие возможность углового перемещения за счет размещения их с зазорами 11 относительно фиксирующих элементов 12с Выступы 5, 6 выполнены на дисках 9, 10, Уплотнения выполнены в виде нескольких ко- аксиально расположенньгх колец 13, образующих между дисками 9, 10 и : стенками 2,3 полости 14« Выполненные в дисках каналы 15 сообщают полости 14 с зазором 7 о Наличие колец 13 и каналов 15 позволяет создать благоприятные условия для функционирования уплотнений зазоров 8 между стенками и дисками и тем самым обеспечить требуемый ресурс уплотнений и пяты в целом, 1 ил.

Изобретение относится к насосо- строению и может быть использовано для уравновешивания осевой силы в центробежных насосах„

Цель изобретения - повьшение надежности и долговечности путем уменьшения деформации уплотнений торцовых зазоров за счет снижения действующих на них перепадов давления,

На чертеже схематично изображена гидравлическая пята центробежного насоса, продольный разрез,

Гидравлическая пята центробежного насоса содержит разгрузочную камеру 1, образованную подвижной и неподвижной стенками 2 и 3, закрепленными со .ответственно на валу 4 и корпусе (не показан), и кольцевыми выступами 5 и 6, расположенными один относитель- но другого с торцовым зазором 7„ На стенках 2 и 3 со стороны камеры 1 установлены с уплотненными торцовыми зазорами 8 диски 9 и 0, имеющие воз

можность углового перемещения за

счет размещения их с зазорами 11 относительно фиксирующих элементов 12„ Кольцевые выступы 5 и 6 выполнены на дисках 9 и 10о Уплотнения вьтолнены в виде нескольких коаксиально распо- ложенных колец 13, образующих между дисками 9 и 10 и стенками 2 и 3 полости 14, а в дисках 9 и 10 вьтолнены каналы 15, сообщающие полости 14 с торцовым зазором 7, образованным кольцевыми выступами 5 и 6. Торцовый зазор 7 сообщает разгрузочную камеру 1 с полостью 16 слива а

Гидравлическая пята центробежного насоса работает следующим образом.

Увеличение (или уменьшение) действующей на вал 4 насоса осевой силы обусловленное, например, изменением режима работы, приводит к его переме щению и уменьшению (или увеличению) торцового зазора 7, образованного кольцевыми выступами 5 и 6, Вследствие этого давление в разгрузочной камере 1 возрастает (или уменьшает- ся), что приводит к росту (падению) силы, действующей на подвижную стен- КУ 2 камеры 1„ Перемещение вала 4 будет продолжаться до тех пор, пока действующая на вал 4 осевая сила не будет уравновешена силой, действующей на подвижную стенку 2, Благодаря зазорам 7 и 8 и 11 диски 9 и 10 самоустанавливаются и вьщерживается

0

5

5

0 5

0

д .

параллельность поверхностей выступов 5 и 6, Это позволяет осуществить угловые перемещения дисков 9 и 10 и, компенсировать изменения зазора 7, обусловленные неточностями изготовления, сборки и попаданием на поверхности выступов 5 и 6 твердых включений.

На уплотнительные кольца 13, выполненные из эластичного материала, действует только часть перепада давления, срабатываемого на торцовом зазоре 7, образованной кольцевыми выступами 6 и 5. Давление в торцовом зазоре 7 уменьшается вдоль радиуса от величины давления в камере 1 до величины давления слива примерно по линейному закону. На коаксиально расположенные уплотнительные кольца

13по мере удаления их от камеры 1 вдоль радиуса действуют разности давления: между давлением в рабочей камере 1 и давлением первой полости

14,которое равно давлению в полости торцового зазора 7, на радиусе расположения сообщенных с ней каналов

15,между давлением в первой полости

14и давлением в последующей полости

14,определяемыми значениями давления в торцовом зазоре 7 на радиусах расположения к;аналов 15, с помощью которых полости 14 соединяются с полостью торцового зазора 7, и между давлением в последней вдоль радиуса полости 14 и давлением в полости 16 слива.

Таким образом, торцовые зазоры 8 между стенками 2 и 3 и дисками 9 и 10 уплотняются с помощью нескольких коаксиально расположенных колец I3 из эластичного материала, причем на каждое из них действует только часть перепада между камерой 1 и полостью 16 слива. Выбором количества колец 13 и радиусов расположения каналов

15,соединяющих полость торцового зазора 7 с полостями 14, образованными двумя соседними концентрично расположеннь1ми кольцами 13, можно добиться, чтобы перепад давления,действующий на уплотнительное кольцо

13, не превьшгал допустимого и обеспечивался требуемый ресурс его рабо- ; тыо

При функционировании пяты диски 9 и 10 совершают угловые перемещения, обеспечивая параллельность поверх

ностей выступов Ь и б Объемы полостей 14 при этом изменяются. Для уменьшения гидравлического сопротивления жидкости при изменении объемов полостей 14 на кольцевых выступах 5 и 6 должно быть выполнено по несколько (не менее двух) каналов 15, с тем чтобы обеспечивался одновременный вход жидкости в одной части полостей 14 и выход из другойо

Таким образом, наличие нескольких уплотнительных коаксиально расположен ных колец 13 и каналов 15, соединяющих полости 14, образованные двумя рядом расположенными коаксиальными кольцами 13, с полостью торцового зазора 7, позволяет создать благоприятные условия для функционирования уплотнений зазоров 8 между стенками 2 и 3 и дисками 9 и 10,

0

с

0

и тем самым обеспечить требуемый ресурс самих уплотнений и гидравлической пяты в целом.

Формула изобретения

Гидравлическая пята центробежного насоса по авт.св.№ 643671, о т л и- чающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем уменьшения деформации уплотнений торцовых зазоров за счет снижения действующих на них перепадов давления, уплотнения выполнены в виде нескольких коаксиаль ко расположенных колец, образующих между дисками и стенками полости, а в дисках выполнены каналы, сообщающие полости с торцовым зазором, образованным кольцевыми выступами о