Узел уплотнения вала центробежного насоса Советский патент 1991 года по МПК F04D29/10 

Изобретение относится к гидромашиностроению, а конкретно к конструкции уп- лотнительных устройств центробежных насосов,

Цель изобретения - повышение долговечности путем предотвращения колебательных режимов работы узла уплотнения.

На чертеже схематически представлено уплотнение, продольный разрез.

Узел уплотнения вала центробежного насоса содержит размещенные в расточке 1 корпуса 2 насоса уплотнительные элементы 3, 4 высокого и низкого давления, послед- ний из которых установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен к корпусу 2 насоса, шнек 5, расположенный на валу 6 насоса между уплотнительными элементами 3, 4, дренажный канал 7 с обратным клапаном 8, сообщающий область 9 нагнетания шнека 5 с полостью 10 насоса, и устройство регулирования давления в полости 11 уплотнения. Шнек 5 выполнен коническим с уменьшением диаметра в направлении уплотнительного элемента 3 высокого давления, а устройство регулирования давления выполнено в виде втулки

12,установленной в расточке 1 корпуса 2 с возможностью осевого перемещения и охватывающей шнек 5 с радиальным зазором

13,при этом внутренняя поверхность 14 втулки 12 выполнена конической с углом конусности, равным углу конусности шнека 5, а уплотнителькый элемент 4 низкого давления закреплен на втулке 12.

Устройство работает следующим образом.

При работе центробежного насоса в области низких давлений нагнетания уплотни- тельный элемент 4 низкого давления и втулка 12 находятся в крайнем левом {согласно чертежу) положении. При этом между шнеком 5 и втулкой 12 существует зазор 13, величина которого выбирается достаточно большой для обеспечения перетока жидкости из области 9 нагнетания шнека 5 к уплотнительному элементу 4. В этом случае перед уплотнительным элементом 4 не возникает разрежения и, следовательно, исключается подсос атмосферного воздуха через элемент 4. Если давление нагнетания насоса повышается, часть перекачиваемой жидкости начинает протекать под уплотнительными элементом 3 и накапливаться в полости 11 уплотнения. Скапливающаяся жидкость перемещает уплотнительный элемент 4 и втулку 12 вправо (согласно чертежу). Радиальный зазор 13 уменьшается, увеличивая нагнетательную способность шнека 5. Перемещение втулки 12 продолжается до тех пор, пока давление в области 9 нагнетания шнека 5 не достигнет величины, соответствующей расчетному перепаду давления на уплотнительном элементе 3, т.е. такому перепаду, при котором протечка через элемент 3 отсутствует. Каждой величине давления нагнетания насоса соответствует определенное положение втулки 12. причем перемещение втулки 12 в это положение происходит плавно. Уменьшение давления нагнетания насоса приводит к тому, что часть жидкости, находящейся в полости 11 уплотнения, перекачивается шнеком 5 в полость 10 насоса. При этом уплотнительный элемент 4 и втулка 12 перемещается влево (согласно чертежу), в результате чего нагнетательная способность шнека 5 уменьшается. При достаточно низком давлении нагнетания насоса избыток жидкости выдавливается в его полость 10 за счет пружины уплотнительного элемента 4.

Шнек 5 в этом случае не создает перепада давления и, следовательно, не понижает давления перед уплотнительным элементом 4.

Формула изобретения

Узел уплотнения вала центробежного насоса, содержащий размещенные в расточке корпуса насоса уплотнительные элементы высокого и низкого давления, последний из которых установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен к корпусу насоса, шнек, расположенный на валу насоса между уплотнительными элементами, дренажный канал с обратным клапаном, сообщающий области нагнетания

шнека и насоса, и устройство ре улирова- ния давления в полости узла уплотнения, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем предотвращения колебательных режимов работы

узла уплотнения, шнек выполнен коническим с уменьшением диаметра в направлении уплотнительного элемента высокого давления, а устройство регулирования давления выполнено в виде втулки, установленной в расточке корпуса с возможностью осевого перемещения и охватывающей шнек с радиальным зазором, при этом внутренняя поверхность втулки выполнена конической с углом конусности, равным углу

конусности шнека, а уплотнительный эле- мент низкого давления закреплен на втулке.

Изобретение относится к гидромашино- стррению и позволяет повысить долговечность путем предотвращения колебательных режимов работы узла уплотнения. Шнек 5 выполнен коническим с уменьшением диаметра в направлении уплотнительного элемента 3 высокого давления, а устройство регулирования давления выполнено в виде втулки 12, установленной в расточке 1 корпуса 2 с возможностью осевого перемещения и охватывающей шнек 5 с радиальным зазором 13. При этом внутренняя поверхность втулки выполнена конической с углом конусности, равным углу конусности шнека 5, а уплотнительный элемент 4 низкого давления закреплен на втулке 12. Такое выполнение узла уплотнения позволяет плавно регулировать характеристики шнека 5 и, следовательно, давление в полости уплотнения. 1 ил. Ј О СА) Јw 00 CJ 4