Осевой грунтовой насос Советский патент 1988 года по МПК F04D3/00 F04D7/04 

СО

ю ч

01

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при разработке грунтов, полезных ископаемых и добычи нерудных материалов со дна водоемов.

Цель изобретения - увеличение долговечности путем поддержания постоянного избыточного давления в промывочной камере при изменяющихся условиях работы насоса за счет автоматического регулирования зазора уплотнения со стороны всасывания.

На чертеже изображен продольный разрез осевого грунтового насоса.

Осевой грунтовой насос содержит корпус 1 с зонами 2 и 3 всасывания и нагнетания и подвижным в осевом направлении кольцом 4, рабочее колесо 5 с периферийной обечайкой 6, образующей с кольцом 4 со стороны всасывания уплотнение 7 с регулируемым зазором, а с корпусом 1 - промывочную камеру 8, сообщенную с источником промывочной воды посредством трубопровода 9, и со стороны нагнетания уплотнительную щель 10. Насос снабжен серводвигателем, выполненным в виде камеры 11, разделенной на две полости 12 и 13 посредством гюдпру- жиненной мембраны 14, щтоком 15, соединенным с кольцом 4 и мембраной 14, ограничителем 16 перемещения кольца 4 и импульсными трубками 17 с отстойниками 18, посред ством которых одна из полостей (полость 12) сообщена с зоной 3 нагнетания а вторая (полость 13) - с зоной 2 всасывания. Уплотнение 7, образованное кольцом 4 и обечайкой 6, выполнено лабиринтным. Ограничитель 16 перемещения кольца 4 выполнен в виде винтов.

Насос работает следующим образом.

Перед запуском в камеру 8 между корпусом 1 и обечайкой 6 рабочего колеса 5 через патрубок 9 начинают подавать промывочную воду. При нулевом напоре насоса подпружиненная мембрана 14 находится в крайнем нижнем (по чертежу) положении, также как и соединенное с ней штоком 15 подвижное в осевом направлении кольцо 4. Торцовой зазор в лабиринтном уплотнении 7 при этом максимален и коэффициент сопротивления при истечении промывочной воды через лабиринтное уплотнение 7 со стороны всасывания равен коэффициенту сопротивления при истечении промывочной воды через Г-об- разную уплогнительную щель 10 со стороны нагнетания. После запуска насоса перепад давлений между зонами 3 и 2 нагнетания и всасывания передается через импульсные трубки 17 в полости 12 и 13 камеры 11, причем частицы грунта, попадающие в импульсные трубки 17, осаждаются в отстой- пиках 18. Под действием перепада давления мембрана 14 перемещается вместе со што0

5

0

5

0

5

0

5

0

ком 15 и подвижным кольцом 4, уменьщая торцевой зазор в лабиринтном уплотнении 7 таким образом, чтобы увеличивающийся коэффициент сопротивления лабиринтного уплотнения 7 компенсировал увеличение давления в зоне 3 нагнетания, и давление в промывочной камере 8 поддерживалось на уровне противодавления на входе в Г-образную уплотнительную щель 10, складывающегося из давления в зоне 3 нагнетания насоса, скоростного напора промывочной воды и гидравлических сопротивлений в Г-образной щели 10. Величина минимально допустимого торцевого зазора в лабиринтном уплотнении 7 устанавливается с помощью ограничителя 16, выполненного в виде винтов.

Долговечность осевого грунтового насоса увеличивается за счет повыщения эффективности защиты его промывочной камеры 8 и периферийной обечайки 6 рабочего колеса 5 от абразивного износа без увеличения расхода промывочной воды за счет более рационального распределения ее подачи в защищаемые зазоры между корпусом 1 насоса и обечайкой 6 рабочего колеса 5. При этом не происходит увеличения объемных потерь, вызываемых износом обечайки 6 колеса 5 и элементов камеры 8, благодаря чему насос может более длительное время эффективно работать на абразивной гидросмеси.

Формула изобретения

1. Осевой грунтовой насос, содержащий корпус с зонами всасывания и нагнетания и подвижным в осевом направлении кольцом, рабочее колесо с периферийной обечайкой, образующей с кольцом со стороны всасывания уплотнение с регулируемым зазором, а с корпусом - промывочную камеру, сообщенную с источником промывочной воды, и со стороны нагнетания - уплотнительную щель, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности путем поддержания постоянного избыточного давления в промывочной камере при изменяющихся условиях работы насоса за счет автоматического регулирования зазора уплотнения со стороны всасывания, насос снабжен серводвигателем, выполненным в виде камеры, разделенной ка две полости посредством подпружиненной мембраны, щтоком, соединенным с кольцом и мембраной, ограничителем перемещения кольца и импульсными трубками с отстойниками, посредством которых одна из полостей сообщена с зоной нагнетания, а другая - с зоной всасывания.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что уплотнение, образованное кольцом и обечайкой, выполнено лабиринтным.

Изобретение м.б. использовано при разработке грунтов, полезных ископаемых и добычи нерудных материалов со дна водоемов. Цель изобретения - увеличение долговечности насоса путем поддержания постоянного избыточного давления в промывочной камере при изменяющихся условиях работы насоса за счет автоматического регулирования зазора уплотнения со стороны всасывания. Нериферийная обечайка 6 рабочего колеса 5 образует с подвижным в осевом направлении кольцом 4 со стороны всасывания уплотнение 7 с регулируемым зазором, а с корпусом 1 промывочную камеру 8 и со стороны нагнетания уплотнительную щель 10. Камера 8 сообщена с источником промывочной воды посредством трубопровода 9. Серводвигатель выполнен в виде камеры И, разделенной на две полости 12 и 13 посредством подпружиненной мембраны 14. Шток 15 соединен с кольцом 4 и мембраной. Насос снабжен ограничителем 16 перемещения кольца. Полость 12 сообщена с зоной 3 нагнетания, а полость 13 - с зоной 2 всасывания посредством импульсных трубок 17 с отстойниками 18. Долговечность насоса увеличивается за счет повышения эффективности защиты его промывочной камеры и обечайки 6 от абразивного износа без увеличения расхода промывочной воды за счет более рационального распределения ее подачи в защищаемые зазоры между корпусом 1 и обечайкой. При этом не происходит увеличения объемных потерь, благодаря чему насос может более длительное время работать на абразивной гидросмеси. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. И