Шнекоцентробежный насос Советский патент 1992 года по МПК F04D29/04 

Изобретение относится к области насосо- строения и может быть использовано при конструировании устройств для защиты от кавитации малонапорных центробежных насосов.

Известен центробежный насос, содержащий предвключенное колесо со ступицей, по обе стороны от которой расположены фрикционные диски и отжимной упругий элемент, жестко закрепленный на валу и расположенный между рабочим и предвключенными колесами, прич ем фрикционные диски закреплены на торцах ступицы. Это конструктивное решение обеспечивает защиту центробежного насоса от кавитации, но только на режимах развитой кавитации, т.е. при интенсивном выделении газовой фазы.

Наиболее близким техническим решением является шнекоцентробежный насос, содержащий корпус, предвключенный шнек с лопастями, установленный на валу с зазором и возможностью осевого перемещения, и рабочее колесо.

Недостатком этого технического решения является недостаточно эффективная защита от кавитации насоса на всех режимах его работы.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты насоса от кавитации путем изменения числа оборотов шнека.

На фиг. 1 изображен шнекоцентробежный насос, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Шнекоцентробежный насос (фиг. 1, 2) состоит из шнекового колеса 1 с лопастями 2, размещенного с зазорами 5 на коническом разного угла наклона насадке 4 вала 3. Внутренняя поверхность колеса 1 выполнена с ответным коническим скосом 6 и со скругленными продольными выступами 7, а соответствующая поверхность насадки 4-с продольными каналами 8. Зазоры между колесом 1 и насадком 4, выступами 7 и каналами 8 заполнены деформируемым наполнителем 9. На торцах колеса и насадки размещены торцевой упор 10 и ограничительный упор 11, причем упор 11 снабжен радиальными выреfe

Х|

00

со

зами 12. Граничные кромки каналов 8 и выступов, а также упоры 10,11 и поверхности колеса 14 и насадка 15 выполнены с элементами из постоянных магнитов 13, которые обращены друг к другу одноименными по- люсами.

Шнекоцентробежный насос работает следующим образом. На номинальном режиме работы малонапорного центробежного насоса при врещении вала 3 раскручивается и шнековое колесо 1 с лопастями 2, так как крутящий момент передает- ся от конического насадка А с помощью вполне достаточных сил сцепления, которые образуются в результате уплотнения деформируемого наполнителя 9 в зазорах 5. Если происходит дальнейшее повышение давления перекачиваемой жидкости, то ко- л есо перемещается. При этом деформируемый наполнитель 9 под воздействием центробежных сил, осевой силы, связанной с давлением жидкости, и наклонных частей выступов 7 и каналов 8 отбрасывающих деформируемый наполнитель к периферии, еще больше забивает зазоры между основ- ной частью выступов 7 и каналами 8, что способствует лучшему механическому сцеплению колеса 1 и насадки А. Ограничением на перемещение служат, с одной стороны, постоянные магниты 13. установленные на торцевой поверхности насадка 4, а, с другой стороны, упоры 10 и 11, снабх енные также постоянными магнитами 13, обращенными друг к другу одноименными полюсами. Радиальные вырезы 12 на упоре 11 обеспечи- вают повышение давления в зазоре 5 (по типу импеллера), что позволяет существенно уменьшить объемные утечки, обусловленные применением безопорного

шнекового колеса. При понижении давления жидкости колесо 1 съезжает под действием комбинированных сил: сил тяжести, центробежных сил, а также давления жидкости, протекающей в зазоре между валом и колесом. Деформируемый наполнитель 9 затягивается в расширяющийся зазор между торцевой, поверхностью насадки и внутренней поверхностью колеса. Тем самым уменьшаются силы сцепления между выступами 7 и каналами 8, что приводит к проскальзыванию шнекового колеса 1 относительно вала 3. В результате шнековое колесо начинает вращаться с меньшей угловой скоростью, а значит, увеличивается статическое давление перед колесом, что обеспечивает достаточно эффективную защиту от кавитации.

Формула изобретения

Шнекоцентробежный насос, содержащий корпус, предвключенный шнек с лопастями, установленный на валу с зазором и возможностью осевого перемещения, и рабочее колесо, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты насоса от кавитации путем изменения числа оборотов шнека, последний размещен на конической с разными углами наклона насадке вала, зазоры заполнены деформируемым наполнителем, насадка и внутрення поверхность шнека с ответным коническим скосом выполнены со скругленными продольными каналами и выступами, ограничительными и торцевыми упорами, снабженными постоянными магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами, причем ограничительный упор, установленный на валу, выполнен с радиальными вырезами.

fas 2.

Использование: при конструировании устр-в для защиты от кавитации малонапорных центробежных насосов. Сущность изобретения: шнек с лопастями установлен на валуе зазором и возможностью осевого перемещения. Шнек размещен на конической с разными углами наклона насадке вала Зазоры заполнены деформируемым наполнителем. Насадка и внутренняя поверхность шнека с ответным коническим скосом выполнены с скругленными каналами и выступами, ограничительными и торцевыми упорами, снабженными постоянными магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами. Ограничительный упор, установленный на валу, выполнен с радиальными вырезами. 2 ил.