Центробежный насос Советский патент 1982 года по МПК F04D1/00 F04D15/00 

I

Изобретение относится к гидромашиностроению И может быть использовано в центробежных насосах.

Известен центробежный насос,содержащий корпус, установленное в нем на валу рабочее колесо, имеющее покрывные диски и размещенные между ними лопасти, и расположенную в расточке корпуса подвижную в осевом направлении -втулку l3 .10

Недостатками известной конструкции являются отсутствие возможности регулирования неуравновешенных осевых сил, а также наличие контакта между втулкой и вращающимся покрытым диском, ,j что приводит к засорению или возгоранию при перекачивании насоса легко воспламеняющихся жидкостей и снижает надежность работы насоса.

Цель изобретения - повышение на- jo дежности и регулирования неуравновешенных осевых сил путем изменения гидравлического сопротивления проточных каналов.

Указанная цель достигается тем, что втулка снабжена приводом и уплотнением, расположенным на ее наружной цилиндрической поверхности, а торцовая поверхность втулки образует с диском регулируемый бесконтактный кольцевой дроссель.

Привод втулки может быть выполнен в виде двуплечего рычага, одно плечо которого шарнирно соединено с втулкой, другое снабжено подшипником,размещенным на валу, а .центральная часть шарнирно соединена с корпусом.

Втулка может быть снабжена радиальными лопатками, размещенными на. наружной цилиндрической поверхности ,последней, заподлицо с торцовой поверхностью, обращенной к диску.

На фиг. 1 показан центробежный насое с втулкой с приводом, установленной со стороны ведомого покрывного диска, разрез, .на фиг. 2 - ТО же, с втулкой с приводом, установленной со стороны ведущего покрывного диска; на фиг. 3 то же, с втулкой, торцовая поверхность которой выполнена в виде кольцевого диска, установленной со стороны ведомого покрывного диска; на фиг. 4 то же, с втулкой с приводом в виде двуплечего рычага, размещенной со стороны ведущего покрывного диска; на фиг. 5 - то же, с втулкой с радиальными лопатками, установленной со стороны ведомого пок рЫвного диска. Центробежный насос содержит корпус 1, установленное в нем на валу 2 рабочее колесо 3, имеющее покрывные диски и 5 и размещенные между ними .лопасти 6 и расположенную в расточке 7корпуса 1 подвижную в осевом направлении втулку 8, снабженную приводом 9 и уплотнением 10, расположенным на ее наружной цилиндрической поверхности 11, а торцовая поверхность 12 втулки 8 образует с ведущим покрывным диском k или ведомым покрывным диском 5 регулируемый бесконтактный кольцевой дроссель 13 и привод Э втулки 8 может быть выполнен в виде винтов 1 с головкой 15 и в виде двуплечего рычага 16,одно плечо 17 которого шарнирно соединено с втулкой 8, другое плечо 18 снабжено подшипником 19,размещенным на валу 2, а центра)|ьная часть 20 шарнирно соединена с корпусом 1 и втулка 8 может быть снабжена радиальными лопатками 21, размещенными на наружной цилиндрической поверхности 11 последней заподлицо с торцовой поверхностью 12, обращенной к. ведущему диску 4 или ведомому диску 5, насос также содержит бесконтактное уплотнение. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При работе центробежного насоса между корпусом 1 и покрывными дисками 4 и 5 протекает под давлением жидкость, которая вызывает возникновение осевой силы, действующей на рабочее колесо 3, перемещая втулку 8 в сторону уменьшения щели кольцевого дросселя 1.3 между корпусом 1 и колесом 3, в кольцевой полости между наружным диаметром колеса 3 и втулкой 8увеличивается давление, а между втулкой 8 и диаметром бесконтактного уплотнения давление уменьшается, что позволяет регулировать осевую силу, действующую на колесо 3. Поэтому важным является правильный выбор диаметра втулки 8. Выполнение втулки 8 с диаметром, равным наружному диаметру колеса 3 или диаметру бесконтактного уплотнения, позволяет создать максимальную уравновешивающую силу, но только противоположную по знаку. Так, выполнение втулки 8 с диаметром, равным наружному диаметру колеса 3, данная конструкция позволяет при указанном выше перемещении втулки 8 уменьшать давление по всей кольцевой поверхности от наружного диаметра колеса 3 до диаметра бесконтактного уплотнения. Наоборот, при диаметре втулки 8, равном диаметру бесконтактного уплотнения, это перемещение втулки приведет к увеличению давления на указанную поверхность. Перемещение втулки 8 в сторону увеличения кольцевой дросселирующей щели между корпусом 1 и колесом 3 приводит к обратному изменению. Выполнение торцовой поверхности втулки 8 в виде кольцевого диска или с радиальными лопатками 21 позволяет производить уравновешивание осевой силы в центробежных насосах при незначительных протечках жидкости между корпусом 1 и покрывными дисками 4 и 5 колеса 3, когда дросселированием нельзя достичь значительного изменения давления. Автоматическое уравновешивание осевой силы в насосе осуществляется следующим образом. При смещении ротора влево втулка 8 с помощью рычагов 16 перемещается в сторону уменьшения торцового зазора между ведущим диском k колеса 3 и втулкой 8, что, во-первых, увеличивает гидравлическое сопротивление канала и угловую скорость потока жидкости, а в конечном итоге уменьшает величину давления на ведущий покрывной диск колеса и создает уравновешивающую силу, которая противодействует смещению колеса 3 влево. Соотношением плеч рычагов 16 регулируется величина соотношения перемещений втулки и ротора насоса. Такое выполнение центробежного насоса позволит повысить надежность и работоспособность конструкции за счет уменьшения силовых нагрузок, действующих на ротор насоса. Формула изобретения 1 . Центробежный насос, содержащий орпус, установленное в нем на валу рабочее колесо, имеющее покрывные диски и размещенные между ними лопасти, и расположенную в расточке корпуса подвижную в осевом направлении втулку, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и регулирования неуравнивешенных осевых сил путем изменения гидравлическо го сопротивления проточных каналов, втулка снабжена приводом и уплотнением, расположенным на ее наружной ци линдрической поверхности, а торцовая поверхность втулки образует с диском регулируемый бесконтактный кольцевой дроссель. 2. Насос по п. 1, отличающий с я тем, что, с целью автоматического регулирования неуравнове931 шенных осевых сил, привод втулки выполнен в виде двуплечего рычага, одно плечо которого шарнирно соединено с втулкой, другое снабжено подшипником, размещенным на валу, а центральная часть шарнирно соединена с корпусом. 3. Насос попп. 1и2, отличающийся тем, что втулка снабжена радиальными лопатками, размещенными на наружной цилиндрической поверхности последней, заподлицо с торцовой поверхностью,обращенной к диску. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. F Qit D 29/Oit, 1970.

fPu.