RU124933U1

RU124933U1 - SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP

Info

Publication number: RU124933U1
Application number: RU2012135821/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Мазалов
Original assignee: Александр Владимирович Мазалов
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2013-02-20

Abstract

1. Погружной центробежный насос, содержащий электродвигатель с валом, напорный корпус с выходным патрубком, разделительный неподвижный экран, дистанционную секцию, рабочую секцию, всасывающий корпус и фильтр, при этом вал электродвигателя связан с валом дистанционной секции посредством ведущей магнитной муфты, закрепленной на валу электродвигателя, а ведомая магнитная полумуфта соединена с дистанционным валом посредством цангового фрикционного зажима, а рабочий вал и вал дистанционной секции закреплены цанговыми фрикционными зажимами в подшипниковой опоре, при этом валы дистанционной и рабочей секций имеют сообщающиеся осевые каналы, сообщенные с всасывающей полостью.2. Погружной центробежный насос по п.1, в котором выходной патрубок установлен выше плоскости крепления насоса.1. A submersible centrifugal pump containing an electric motor with a shaft, a pressure head housing with an output nozzle, a dividing stationary screen, a remote section, a working section, a suction housing and a filter, while the motor shaft is connected to the shaft of the remote section by means of a leading magnetic coupling mounted on the motor shaft and the driven magnetic coupling half is connected to the remote shaft by means of a collet friction clamp, and the working shaft and the shaft of the remote section are fixed by collet friction clamps and a bearing arrangement, wherein the remote shafts and working sections have axial channels communicating communicated with the suction polostyu.2. Submersible centrifugal pump according to claim 1, in which the outlet pipe is installed above the plane of attachment of the pump.

Description

Полезная модель относится к гидромашиностроению, а именно к погружным многоступенчатым центробежным насосам с магнитной муфтой и может быть использована при откачке жидкостей, в том числе и агрессивных, например нефти, из различных не глубоких скважин, емкостей, цистерн, баков и бустеров.The utility model relates to hydraulic engineering, namely to submersible multistage centrifugal pumps with a magnetic coupling and can be used for pumping liquids, including aggressive ones, such as oil, from various shallow wells, tanks, tanks, tanks and boosters.

Наиболее близким аналогом является Погружной центробежный насос, описанный в полезной модели RU 26612, F04D 29/10, 2002, содержащий корпус, приводной вал, магнитную муфту, связывающую приводной вал с рабочим валом и состоящей из двух полумуфт, а также несколько рабочих ступеней, рабочие колеса которых установлены на рабочем валу, расположенном на опорах в корпусе, входной канал и выходной канал.The closest analogue is the Submersible centrifugal pump described in utility model RU 26612, F04D 29/10, 2002, comprising a housing, a drive shaft, a magnetic coupling connecting the drive shaft to the working shaft and consisting of two coupling halves, as well as several working steps, working the wheels of which are mounted on the working shaft located on the supports in the housing, the input channel and the output channel.

Известное устройство работает следующим образом. Приводной вал приводят во вращение через магнитную муфту, вращение передается рабочему валу, который, в свою очередь, приводит во вращение рабочие колеса рабочих ступеней. В результате этого жидкость, проходя через сетку, поступает во входной канал и нагнетается в напорную полость и далее по выходному каналу в напорный трубопровод.The known device operates as follows. The drive shaft is driven into rotation through a magnetic coupling, the rotation is transmitted to the working shaft, which, in turn, drives the impellers of the working stages into rotation. As a result of this, the liquid passing through the grid enters the inlet channel and is pumped into the pressure cavity and then through the output channel to the pressure pipe.

Недостатком такой конструкции является сложность в изготовлении, а также невысокая степень ремонтопригодности, в частности, по причине наличия приводного вала и установки его на специальных опорах, выполнение отдельного отводящего трубопровода, который занимает значительное пространство, требует специальных отверстий в опорной поверхностей. Кроме того, известное техническое решение обладает невысокими эксплуатационными характеристиками, в частности, обусловленными выполнением посадки ведомой магнитной муфты через шпонку по цилиндрической посадке, которая приводит к возникновению зазоров и перекосов, что приводит к дополнительным вибрациям механизма, а также применением подшипников качения в промежуточном валу, что приводит к ограничению максимальной рабочей температуры.The disadvantage of this design is the difficulty in manufacturing, as well as a low degree of maintainability, in particular, due to the presence of the drive shaft and its installation on special supports, the implementation of a separate outlet pipe, which occupies a considerable space, requires special holes in the supporting surfaces. In addition, the known technical solution has low operational characteristics, in particular, due to the landing of the driven magnetic coupling through the key along the cylindrical fit, which leads to gaps and distortions, which leads to additional vibrations of the mechanism, as well as the use of rolling bearings in the intermediate shaft, which limits the maximum operating temperature.

Техническим результатом от использования предложенной полезной модели является увеличение надежности конструкции с одновременным улучшением ремонтопригодности, повышение ее эксплуатационных характеристик, в том числе уменьшение вибрации и снижение сопротивления движения жидкости на выходе из насоса.The technical result of using the proposed utility model is to increase the reliability of the structure while improving maintainability, increasing its operational characteristics, including reducing vibration and reducing the resistance to movement of the liquid at the outlet of the pump.

Заявленный технический результат достигается следующим образом.The claimed technical result is achieved as follows.

Погружной центробежный насос содержит электродвигатель с валом, напорный корпус с выходным патрубком, разделительный неподвижный экран, дистанционную секцию, рабочую секцию, всасывающий корпус и фильтр. Вал электродвигателя связан с валом дистанционной секции посредством ведущей магнитной муфты, закрепленной на валу электродвигателя. Ведомая магнитная полумуфта соединена с дистанционным валом посредством цангового фрикционного зажима. Рабочий вал и вал дистанционной секции закреплены цанговыми фрикционными зажимами в подшипниковой опоре. При этом валы дистанционной и рабочей секций имеют сообщающиеся осевые каналы для объединения напорной полости с всасывающей полостью.The submersible centrifugal pump contains an electric motor with a shaft, a pressure head housing with an outlet pipe, a dividing stationary screen, a remote section, a working section, a suction housing and a filter. The motor shaft is connected to the shaft of the remote section by means of a leading magnetic coupling mounted on the motor shaft. The driven magnetic coupling half is connected to the remote shaft by means of a collet friction clamp. The working shaft and the shaft of the remote section are fixed with collet friction clamps in the bearing support. In this case, the shafts of the remote and working sections have communicating axial channels for combining the pressure cavity with the suction cavity.

Предложенное техническое решение иллюстрируется на фиг.1-4.The proposed technical solution is illustrated in figures 1-4.

На фиг.1 представлена конструкция многоступенчатого центробежного насоса с магнитной муфтой, разрез, общий вид.Figure 1 shows the design of a multistage centrifugal pump with a magnetic coupling, a section, a General view.

На фиг.2 - насос, узел А магнитной муфты на фиг.1.In Fig.2 - pump node A of the magnetic coupling in Fig.1.

На фиг.3 - насос, узел Б промежуточной опоры на фиг.1.Figure 3 - pump node B intermediate support in figure 1.

На фиг.4 - насос, узел В подшипника скольжения осевой пяты на фиг.1.Figure 4 - pump, the bearing assembly of the axial heel sliding bearing in figure 1.

Погружной центробежный насос содержит электродвигатель 1 с валом 2, напорный корпус 3 с выходным патрубком 4, разделительный неподвижный экран 5, дистанционную секцию 6, рабочую секцию 7, всасывающий корпус 8 и фильтр 9. При этом вал электродвигателя 2 связан с валом 10 дистанционной секции 6 посредством ведущей магнитной муфты 11, закрепленной на валу 2 электродвигателя. Ведомая магнитная полумуфта 12 соединена с валом 10 дистанционной секции 6 посредством цангового фрикционного зажима 13, а вал 14 рабочей секции 7 и вал 10 дистанционной секции 6 закреплены цанговыми фрикционными зажимами 15 в подшипниковой опоре, при этом валы 10 и 14 дистанционной и рабочей секций 6, 7 имеют сообщающиеся осевые каналы, соединяющие напорный корпус 3 с всасывающей полостью 16.The submersible centrifugal pump contains an electric motor 1 with a shaft 2, a pressure head housing 3 with an outlet pipe 4, a dividing stationary screen 5, a remote section 6, a working section 7, a suction housing 8 and a filter 9. In this case, the motor shaft 2 is connected to the shaft 10 of the remote section 6 by means of a leading magnetic clutch 11, mounted on the shaft 2 of the electric motor. The driven magnetic coupling half 12 is connected to the shaft 10 of the distance section 6 by means of a collet friction clamp 13, and the shaft 14 of the working section 7 and the shaft 10 of the distance section 6 are fixed by the collet friction clamps 15 in the bearing support, while the shafts 10 and 14 of the distance and working sections 6, 7 have communicating axial channels connecting the pressure housing 3 to the suction cavity 16.

Электродвигатель 1 своим фланцем закрепляется на дистанционной проставке, которая устанавливается на напорном корпусе 3. Напорный корпус 3 является основанием насоса и служит для крепления всего насоса на опорной поверхности, при этом выходной патрубок 4 находится выше поверхности. Внутри проставки в качестве защитного средства и разделителя перекачиваемой среды с атмосферой находится разделительный неподвижный экран 5, выполненный из немагнитного материала, такого как, например, нержавеющая сталь, композитный материал, титан. При этом общий вал не проходит сквозь экран 5, а передача крутящего момента происходит бесконтактно посредством магнитной муфты 11. Ведущая магнитная муфта 11 находится снаружи экрана 5 и крепится к валу 2 электродвигателя 1 посредством шпоночного соединения, а ведомая полумуфта 12 крепится к валу 10 дистанционной секции (или непосредственно насоса посредством цангового фрикционного зажима 13 без участия шпонки. Снизу напорного корпуса 3 к нему посредством фланцевого соединения крепится корпус дистанционной секции 6, внутри которой находится вал 10 дистанционной секции 6, и установлена промежуточная опора, в которой одновременно установлен подшипник скольжения из химически стойкой керамики и место соединения промежуточных валов. Валы своими концами входят в отверстие внутренней (подвижной) втулки подшипника и каждый крепится фрикционным цанговым зажимом 15. На конце дистанционного корпуса устанавливается рабочая секция 7, вал 14 которой также крепится в промежуточной опоре цанговым фрикционным зажимом 15. Насосная секция состоит из одной или нескольких направляющих аппаратов, неподвижно зафиксированных в корпусе и одного или нескольких центробежных колес, закрепленных на валу насоса, установленного в радиальные опоры с опорой на осевой подшипник и обратный подшипник 19. Перед насосной секцией устанавливается всасывающий корпус 8 с фильтром 9.The electric motor 1 is mounted with its flange on a spacer, which is mounted on the pressure housing 3. Pressure housing 3 is the base of the pump and serves to mount the entire pump on a support surface, while the outlet pipe 4 is located above the surface. Inside the spacer, as a protective agent and a separator of the pumped medium with the atmosphere, there is a dividing stationary screen 5 made of a non-magnetic material, such as, for example, stainless steel, composite material, titanium. In this case, the common shaft does not pass through the shield 5, and the transmission of torque occurs non-contact by means of a magnetic coupling 11. The leading magnetic coupling 11 is located outside the shield 5 and is attached to the shaft 2 of the electric motor 1 by means of a key connection, and the driven coupling half 12 is attached to the shaft 10 of the remote section (or directly to the pump by means of a collet friction clamp 13 without the participation of a key. From the bottom of the pressure housing 3, a housing of the remote section 6 is attached to it by means of a flange connection, inside of which there is Al 10 of the remote section 6, and an intermediate support is installed in which a sliding bearing made of chemically resistant ceramics and the joint of the intermediate shafts are installed at the same time. The shafts enter the hole of the inner (movable) bearing sleeve with their ends and each is fixed with a friction collet clamp 15. At the end of the remote of the housing, a working section 7 is installed, the shaft 14 of which is also mounted in the intermediate support with a collet friction clamp 15. The pump section consists of one or more guide devices, motionlessly fixed in the housing and one or more centrifugal wheels, mounted on the shaft of the pump mounted in radial bearings with support on the axial bearing and reverse bearing 19. In front of the pump section, a suction housing 8 with a filter 9 is installed.

Погружной центробежный насос с приводом через магнитную муфту 11 содержит общий коллектор с выходным патрубком 4 насоса выше плоскости крепления насоса. Коллектор это общий объем, который используется как для размещения на глубине погружения одного или нескольких центробежных ступеней, установленных на валу 14 рабочей секции 7, так и для последующего транспорта жидкости от насосной части с глубины погружения к выходному патрубку 4. При этом магнитная муфта 11 и разделительный экран 5 расположены над плоскостью крепления насоса. Все валы внутри коллектора имеют общий осевой канал, сообщающий полость ведомой полумуфты 12 с всасывающей полостью. Вал насоса и ведомая полумуфта 12 соединяются через валы 10 дистанционной секции 6, которые для обеспечения большого проходного сечения центрального канала и фиксации в осевом направлении скрепляются цанговыми фрикционными зажимами 15 внутри подшипниковой опоры скольжения. При этом для смазки осевого подшипника в валу насоса выполнены радиальные отверстия, соединяющие полость подшипника с общим осевым каналом.A submersible centrifugal pump with a drive through a magnetic coupling 11 contains a common manifold with an outlet pipe 4 of the pump above the plane of attachment of the pump. The collector is the total volume, which is used both for placement at the immersion depth of one or more centrifugal stages installed on the shaft 14 of the working section 7, and for the subsequent transport of liquid from the pumping part from the immersion depth to the outlet pipe 4. In this case, the magnetic coupling 11 and a dividing screen 5 is located above the pump mounting plane. All shafts inside the collector have a common axial channel communicating the cavity of the driven coupling half 12 with a suction cavity. The pump shaft and the driven coupling half 12 are connected through the shafts 10 of the distance section 6, which are secured by collet friction clamps 15 inside the sliding bearing to ensure a large bore of the central channel and axial fixation. Moreover, to lubricate the axial bearing, radial holes are made in the pump shaft connecting the bearing cavity with a common axial channel.

Насосный агрегат работает следующим образом:The pump unit operates as follows:

Крутящий момент от электродвигателя 1 за счет магнитного сцепления от ведущей муфты 11, установленной на валу 2 двигателя 1 через неподвижный разделительный экран 5, передается ведомой магнитной полумуфте 12 внутри насоса. Ведомая полумуфта 12 жестко связан с дистанционным валом 10, который жестко связан с валом 14 рабочей секции 7 насоса. Вал 14 рабочей секции 7 насоса приводит во вращение рабочие колеса, обеспечивая работу насоса и подачу перекачиваемой жидкой среды из всасывающего корпуса 8 в выходной патрубок 4. В результате, при работе насоса между напорным корпусом 3 и всасывающим корпусом 8 создается перепад давлений, который обуславливает переток части перекачиваемой жидкой среды по периферии магнитной полумуфты через осевой канал в вал 10 дистанционной секции 6, далее в вал 14 рабочей секции 7, далее во всасывающий корпус 8. В рабочем валу имеется радиальное отверстие в области упорного подшипника скольжения, за счет перепада давлений часть рабочей жидкости проходит через подшипник для его смазки и сбрасывается в центральный канал вала на вход насоса.The torque from the electric motor 1 due to magnetic coupling from the drive clutch 11 mounted on the shaft 2 of the motor 1 through a stationary dividing screen 5 is transmitted to the driven magnetic coupling half 12 inside the pump. The driven coupling half 12 is rigidly connected to the remote shaft 10, which is rigidly connected to the shaft 14 of the working section 7 of the pump. The shaft 14 of the working section 7 of the pump drives the impellers to rotate, ensuring the operation of the pump and the pumped liquid from the suction body 8 to the outlet pipe 4. As a result, when the pump is in operation, a pressure differential is created between the pressure housing 3 and the suction body 8, which causes overflow parts of the fluid being pumped around the periphery of the magnetic coupling half through the axial channel into the shaft 10 of the remote section 6, then into the shaft 14 of the working section 7, then into the suction housing 8. In the working shaft there is a radial hole in domain thrust sliding bearing, due to the pressure difference part of the working fluid passes through the bearing for lubrication and it is discharged into the central shaft channel to the pump inlet.

Claims

1. A submersible centrifugal pump containing an electric motor with a shaft, a pressure head housing with an output nozzle, a dividing stationary screen, a remote section, a working section, a suction housing and a filter, while the motor shaft is connected to the shaft of the remote section by means of a leading magnetic coupling mounted on the motor shaft and the driven magnetic coupling half is connected to the remote shaft by means of a collet friction clamp, and the working shaft and the shaft of the remote section are fixed by collet friction clamps and a bearing arrangement, wherein the remote shafts and working sections have axial channels communicating communicated with the suction cavity.

2. Submersible centrifugal pump according to claim 1, in which the outlet pipe is installed above the plane of attachment of the pump.