Центробежный насос Советский патент 1983 года по МПК F04D1/00 F04D29/04 

(5) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к гидрома шиноетроению и может быть использовано в центробежных насосах.

Известен центробежный насос, содержащий рабочее колесо, ведущий диск которого снабжен разгрузочным устройством в виде повооотной втулки с наклонными каналами С Известен также центробежный насос, содержащий рабочее колесо с разгрузочным устройством в виде поворотных лопаток импеллера, устройство поворота которых выполнено в виде косозубого соединения 2.

Известен центробежный насос, содержащий рабочее колесо с разгрузочным устройством в виде разгрузочного отверстия, перекрываемого коническим выступом на втулке Г З.

Известен центробежный насос, содержащий рабочее колесо с разгрузочным устройством в виде подпружиненных лопаток импеллера, размещенных в пазах ведущего диска, закрепленных на втулке, установленной с возможностью осевого перемещения .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является центробежный насос, содержащий корпус, имеющий каналы, соединенные с магистралью высокого давления, у выходного сечения каждого из которых выполнены проточ10ки, установленное в корпусе на валу рабочее колесо с ведущим диском, снабженным разгрузочным устройством, и установленную на подшипнике с возможностью осевого пе15

ремещения по валу

регулирующую втулку С5.

Недостатки всех этих насосов заключаются в возможности заклинивания

20 рабочего колеса при его осевом перемещении по валу и в наличии дополнительных утечек в зазоре между валом и рабочим колесом, препятствующих эффективной разгрузке коле|са от осе вых сил. Цель изобретения - упрощение кон струкции и повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус, имеющий каналы, соединенные с магистралью высокого давления, у выходного сечения каждого из которых выполнены проточки, уста новленное в корпусе на валу рабочее колесо с ведущим диском, снабженным разгрузочным устройством, и установленную на подшипнике с возможностью осевого перемещения по валу регулиру ющую втулку, проточки расположены со стороны торцов регулирующей втулки с ббразованием с ней гидростатического упорного подшипника. Гидростатический упорный подшипник может быть в.ыпрлнен одностороннего или двустороннего действия. На фиг. 1 изображен центробежный насос с разгрузочным устройством в виде поворотной втулки с наклонными каналами и гидростатическим упорным подшипником двустороннего действия, разрез-на фиг. 2 - то же, с разгрузочным устройством в виде отверстия перекрываемого коническим выступом на поворотной втулке с гидростатическиг;} упорным подшипником двусторон него действия, разрез; на фиг. 3 то же с разгрузочным устройством в виде подпружиненных лопаток импеллера с гидростатическим упорным подшип ником одностороннего действия, разрез. Центробежный насос содержит корпус 1, имеющий каналы 2, соединенные с магистралью 3 высокого давления, у выходного сечения каждого из которых выполнены проточки k, установленное в корпусе 1 на валу 5 рабочее колесо 6 с ведущим диском 7, снабженным разгрузочным устройством 8, и установленную на подшипнике 9 с возможностью осевого перемещения по валу 5 регулирующую втулку 10, причем проточки 4 расположены со стороны торцо регулирующей втулки 10 с образование с ней гидростатического упорного под .шипника 11 одностороннего или двустороннего действия. В варианте центробежного насоса на фиг. 1 в ведущем диске колеса выполнены отверстия 12, в которых установлены поворотные втулки 13 с нак лонными каналами 14, связанные посредством косозубой передачи 15 с регулирующей втулкой 10. В варианте центробежного насоса на фиг. 2 на торце регулирующей втулки 10 размещен конический выступ 16. В варианте центробежного насоса на фиг. 3 на регулирующей втулке 10 закреплены подпружиненные лопатки 17 импеллера 18, установленные в пазах 19 ведущего диска 7. Устройство работает следующим образом. При работе насоса (фиг. 1 жидкость { газ) из магистрали 3 высокого давления поступает через каналы в проточки и дросселируется в торцовых зазорах, образуемых корпусом 1 и торцом регулирующей втулки 10. Под действием давления жидкости в проточках k косозубая передача 15 фиксируется в осевом положении. Если вал 5 с рабочим колесом 6 смещается под действием осевой силы, например, влево, то поворотные втулки 13 посредством косозубой передачи повернуты на некоторый угол и углы наклона между осями наклонных каналов k и осью насоса увеличиваются. Это вызывает уменьшение давления на площадь ведущего диска 7 колеса 6, вследствие чего возникает противодействующая сила, направленная слева направо, и тор- j мозящая возникающее смещение рабочего колеса 6 насоса под действием осевой силы. При работе насоса (фиг.2 жидкость (газ) из магистрали 3 высокого давления поступает через каналы 2 в проточки k и дросселируется в торцовых зазорах, образуемых корпусом 1 и регулировочной втулкой 10. Под действием давления жидкости в проточках k регулировочная втулка 10 фиксируется в осевом положении. Если вал 5 с рабочим колесом 6 смещается под действием осевой силы, например, влево, то площадь сечений разгрузочных отверстий 12 увеличивается за счет перемещения регулирующей втулки 10 с коническим выступом 16. Это вызывает уменьшение давления на площадь ведущего диска 7 колеса 6, вследствие чего возникает противодействующая сила, направленная слева направо, которая тормозит возникающее смещение рабочего колеса 6 насоса под действием осевой силы. Если при работе насоса, показанного на фиг. 3 вал 5 с рабочим колесом 6 смещается под действием осевой силы, например, влево, усилие на подпружиненные лопатки 17 импеллера 18уменьшается пропорционально осевому смещению рабочего колеса 6, а усилие на импеллере 18, создаваемое перепадом давления при турбулентном режиме течения жидкости в торцовом зазоре гидростатического подшипника 11, уменьшается пропорционально квадрату осевого смещения рабочего колеса 6. Импеллер 18 отстает в осевом смещении от рабочего колеса 6, высота лопаток 17, выступающих из пазов 19диска 7, увеличивается. Это вызывает уменьшение давления на площадь ведущего диска 7 колеса 6, определяемую диаметром лопаток 17 импеллера 18, вследствие чего возникает противо действующая сила, направленная слева направо, которая тормозит смещение рабочего колеса 6 насоса под действием осевой силы. Использование предлагаемого центробежного Насоса позволит упростить его конструкцию, устранив подшипники качения, повысить межремонтный ресурс и надежность работы, сократить расход смазочных материалов. Формула изобретения 1. Центробежный насос, содержащий корпус, имеющий каналы, соединенные магистралью высокого давления, у выходного сечения каждого из которых выполнены проточки, установленное в корпусе на валу рабочее колесо с ведущим диском, снабженным разгрузочным устройством, и установленную на подшипнике с возможностью осевого перемещения по валу регулирующую втулку, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, проточки расположены со стороны торцов регулирующей втулки с образованием с ней гидростатичекого упорного подшипника. 2.Насос по п.1, отличающий с я тем, что гидростатический упорный подшипник выполнен одностороннего действия. 3.Насос по п.1, отличающий с я тем, что гидростатический упорный подшипник выполнен двустороннего действия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 718627, кл. F О 15/00, 1980. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 3259533, кл. F Qi D 1/00, 16.03.81. 3.Авторское свидетельство СССР № 826083, кл. F Qi D 1/00, 1979. k. Авторское свидетельство СССР hP 681218, кл. F Qi D 1/00, 1978. 5. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2329986, кл. F 0 D 1/00, 1980.