Способ работы герметичного электронасоса и герметичный электронасос Советский патент 1993 года по МПК F04D13/06 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при конструировании и эксплуатации герметичных электронасосов.

Известен способ работы герметичного электронасоса, содержащего размещенные в кожухе статор электродвигателя и установленные на общем валу ротор электродвигателя и рабочие органы, в котором перекачиваемая жидкость подается в по- лость ротора с одной стороны и отбирается с другой (каталог Центробежные герметичные электронасосы, ЦИНТИХИМНЕФТЕ- МАШ, М.: 1980, каталог фирмы Hermetic pumpen-CN, ФРГ, 1985).

Также известен способ работы герметичного электронасоса, рабочие органы которого расположены по разные стороны ротора, и в месте контакта торцов которых с неподвижными частями имеются осевые подшипники, заключающийся в том, что с линии нагнетания одного из рабочих органов отбирают часть перекачиваемой жидкости и направляют ее в зазор между статором и ротором, после чего удаляют .из насрса

(патент США № 2814254, кл. F 04 D 13/06).

Недостатком рассмотренного способа работы электронасоса является сниженный ресурс поскольку постоянное направление движения охлаждающей двигатель жидко- сти вызывает однонаправленное осевое воздействие и соответственно усиленный износ осевого подшипника, установленного со стороны того рабочего органа, из полости нагнетания которого отбирается жидкость на охлаждение двигателя.

Указанная цель достигается тем, что после износа осевого подшипника со стороны подачи части жидкости из полости нагнетания подачу жидкости с этой стороны прекра- щают и осуществляют подачу из полости нагнетания противоположно расположенного рабочего органа в зазор между статором и ротором в направлении, противоположном

предыдущему.

Изменение направления охлаждающей двигатель жидкости на противоположное соответственно изменяет направление осевого усилия, которое воздействует теперь на другой, ранее ненагруженный осевой подшипник, вызывая его износ.

. Известен герметичный электронасос, содержащий размещенные в кожухе статор электродвигателя и установленные на общем валу ротор и рабочие органы. Перека- чиваемая жидкость подается в полость ротора с одной стороны и отбирается с другой (каталог Центробежные герметичные электронасосы, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ.

5

0

5

0 5

0

5

0

5

М.: 1980, каталог фирмы Hermetic pumpen- CN ФРГ. 1985),

Известен герметичный электронасос, патент США № 2814254, принятый нами за прототип, в котором в подшипниковом щите одного из рабочих органов выполнен канал, сообщающий нагнетательную полость этого органа с кольцевым зазором между статором и ротором, а в валу на участке под другим рабочим органом выполнен канал от торца до наружной поверхности, так же сообщенный с кольцевым зазором между статором и ротором, толькос противоположным торцом этого зазора.

Таким образом, при работе насоса часть жидкости из полости нагнетания одного рабочего отбирается через канал в подшипниковом щите в зазор между статором и ротором, откуда через канал в валу удаляется из насоса.

Недостатком прототипа является рни- женный ресурс его, определяемый износом одного осевого подшипника - того, который расположен со стороны отбора жидкости из полости нагнетания.

Целью изобретения является увеличение ресурса работы насоса.

Указанная цель достигается за счёт того, что в подшипниковом щите другого рабочего органа также выполнен, канал, сообщающий полость нагнетания этого органа с зазором между статором и ротором, а на участке вала под первым рабочим органом выполнен канал от торца до наружной поверхности, сообщенный с зазором между статором и ротором, причем насос снабжен двумя съемными пробками, установленными в канале одного из подшипниковых щи- то.в и в противоположно расположенном ему канале вала,.

Кроме того, канал в одном из подшипниковых щитов может быть выполнен с меньшим гидравлическим сопротивлением, чем канал во втором подшипниковом щите и одна из съемных пробок может быть установлена в канале с меньшим гидравлическим сопротивлением.

Каждая пробка может быть выполнена из материала, разрушаемого в перекачиваемой среде через определенный ресурс работы, причем ресурс работы каждой пробки до разрушения может быть одинаков.

Таким образом, имеются два альтернативных тракта для движения охлаждающей двигатель жидкости, причем направление движения жидкости в зазоре между статором и ротором изменяется на противоположное в зависимости от того, какой тракт задействован. Перекрытие неиспользуемого тракта осуществляется с помощью двух пробок.

На фиг. 1 и 2 показано устройство; на фиг. 3 - б - варианты конструкции заявляв- мого устройства.

Герметичный электронасос содержит размещенные в кожухе 1 статор 2 электродвигателя и установленные на общем, валу 3 ротор 4 электродвигателя и по обе стороны ротора 4 рабочие органы 5 и 6 с полостями нагнетания 7 и 8 и нагнетательными патрубками 9 и 10 соответственно. В месте контакта торцов рабочих органов 5 и б с неподвижной частью остановлены осевые подшипники 11 и 12.

В подшипниковых щитах выполнены каналы 18 и 19, сообщающие полости нагнетания 7 и 8 с кольцевым зазором 13 между статором и ротором. На концевых участках вала 3 выполнены каналы 20 и 21 от торца до наружной поверхности вала, сообщающие зазор 13 с вненасосным пространством (с линией сброса жидкости либо с магистралью всасывания). В каждом из каналов 18, 19, 20 и 21 предусмотрена возможность ус- тановки съемной пробки 22, 23, 24 и 25 соответственно, причем одновременно устанавливаются две пробки - 23 и 24 либо 22 и 25.

Таким образом, имеются два тракта: тракт из канала 18, зазора 13, канала 20(при установленных пробках 23 и 24), фиг.З и тракт из канала 19, зазора 13,канала28(при установленных пробках 22 и 25), фиг.4.

При этом сопротивление одного из двух трактов может быть значительно меньше сопротивления другого тракта (например, за счет увеличенных сечений каналов в подшипниковом щите и валу), и в этом случае достаточно установить пробки 26 и 27 толь- ко в пределах тракта меньшего сопротивления, поскольку при открытом тракте меньшего сопротивления такт большего сопротивления практически для жидкости закрыт (фиг.5 и 6).;

Пробки 26 и 27 могут иметь определенный одинаковый ресурс работы в среде перекачиваемой жидкости, по истечении которого наступает их разрушение за счет вымывания, растворения, коррозии матери- ала пробок 26 и 27.

Устройство работает следующим образом.

При установленных в канале 19 пробке 23 и 24 в канале 21 часть жидкости, отбираемой из полости нагнетания 7 рабочего органа 5, направляют через канал 18, зазор 13 и канал 20 на сброс либо в линию всасывания (фиг.З).

Возникающее от движения жидкости в указанном направлении осевое усилие воздействует на осевой подшипник 11, вызывая его износ, в то время как осевой подшипник 12 разгружен.

При достижении предельного износа подшипника 11 пробки 23 и 24 удаляют из каналов 19 и 21, открывая тем самым последние, а каналы 18 и 20 заглушают пробками 22 и 25 (фиг.4). В этом случае при работе насоса отбирают часть нагнетаемой жидкости из полости 8 рабочего органа 6 и направляют ее через канал 19, зазор 13 и канал 21, осуществляя таким образом реверс движения охлаждающей двигатель жидкости. Соответственно изменяется на противоположное направление действия осевой силы, воздействующей теперь на осевой подшипник 12, Таким образом, ресурс работы насоса продлевается до износа подшипника 12.

В случае существенного неравенства сопротивлений двух трактов охлаждающей двигатель жидкости, когда в тракте меньшего сопротивления установлены пробки 26 и 27 (фиг.5), насос работает тем же образом, что и в вышерассмотренном случае; за исключением того, что после износа подшипника 11 достаточно только удалить пробки 26 и 27 (фиг.6), после чего осуществляется реверс движения охлаждающей двигатель жидкости, поскольку вновь открывшийся тракт обладает гораздо большей пропускной способностью.

Если ресурс пробок 26и 27 равен ресурсу подшипника 11, после чего рни разрушаются сами под воздействием перекачиваемой жидкости, реверс движения жидкости в зазоре 13 и соответственно изменение направления осевой силы осуществляются автоматически после износа подшипника 11.

Экономический эффект от внедрения заявляемого способа работы и конструкции насоса обусловлен увеличением ресурса работы насоса практически в два раза.

я Т

1. Способ работы герметичного электронасоса, содержащего размещенные в кожухе статор электродвигателя и установленные на общем валу ротор электродвигателя и рабочие органы по обе стороны от ротора, причем в месте контакта торцов рабочих органов с неподвижной частью имеются осевые подшипники, заключающийся в том, что из полости нагнетания одного рабочего органа часть перекачиваемой жидкости направляют в зазор между статором и ротором, после чего удаляют из насоса, о т л и ч а ю щи и с я тем, что. с целью увеличения ресурса работы насоса, после износа осевого подшипника со стороны подачи части жидкости из полости нагнетания, подачу жидкости с этой стороны прекращают и осуществляют подачу из полости нагнетания противоположно расположенного рабочего органа в зазор между статором и ротором в направлении, противоположном предыдущему. 2. Герметичный электронасос, содержащий размещенные в кожухе статор электродвигателя и установленные на общем валу ротор электродвигателя и рабочие органы по обе стороны от ротора, причем в месте контакта торцов рабочих органов с неподвижной частью имеются осевые подшипники, и в подшипниковом щите одного из рабочих органов выполнен канал, сообщающий полость нагнетания пЬ следиего с кольцевым зазором между статором и ротором, а на участке вала под другим органом выполнен канал от горца до наружной поверхности, сообщенный с зазором между статором и ротором, о т л и чаю щи и с ятем. что,-с целью увеличения ресурса работы, в подшипниковом щите другого рабочего органа так 0 в|М1 ||6/ е 11 ан.рЬ щающий по- ЛОсть нагнетания этого Ъргана с зазором между статором ирЬтйрбм, а на участке вала под первым рабочим органом выполнен канал от торца до наружной поверхности, сообщенный с зазором между статором и ротором, причем насос снабжен двумя съемными пробками, установленными в канале одного из подшипниковых щитов ив противоположно расположённом ему кана- лёеала. - .; -- --:-- - ;. : - ; 3. Электронасос по п.2, от л и ч а ю щ и- й с я тем; что канал в одном из подшипниковых щитов выполнен с меньшим гидравлическим сопротивлением, чем канал во втором подшипниковом щите и одна й з съемных пробок установлена в канале с меньшим гидравлическим сопротйвл(бййем: 4. Электронасос по п.З, о т л и ч а ю щ и- й с я тем, что каждая пробка выполнена из материала, разрушаемого в перекачиваемой среде через определенный ресурс работы, причем ресурс работы каждой пробки до разрушения одинаков. 3 ел с 00 (Я ю со

est Siat

W////////A W tt 212019 Фиг.5

ФигЛ