RU155586U1 - Центробежный насос двустороннего входа - Google Patents

Abstract

Центробежный насос двустороннего входа, содержащий корпус с крышкой, вал, установленный в подшипниковых опорах, зафиксированное на валу центробежное рабочее колесо двустороннего входа и уплотняющие кольца, сопряженные с корпусом с крышкой и образующие с рабочим колесом передние и задние щелевые уплотнения, отличающийся тем, что передние и задние щелевые уплотнения расположены на различных диаметрах, при этом уплотняющие кольца в местах сопряжения с корпусом с крышкой выполнены с канавками, в которых размещены уплотнительные кольцевые элементы из эластичного материала.

Description

Полезная модель относится к области насосостроения и может быть использована во многих отраслях промышленности для перекачивания различных жидкостей.

Известен центробежный насос двустороннего входа (RU, 95760, F04D 1/00, 16.02.2010 г.) содержащий корпус насоса с крышкой, вал, установленный в подшипниковых опорах, зафиксированное на валу центробежное рабочее колесо двустороннего входа и уплотняющие кольца, сопряженные с корпусом с крышкой и образующие с рабочим колесом передние и задние щелевые уплотнения.

Недостатком известного насоса является его повышенные эксплуатационные затраты, связанные со снижением надежности его работы, из-за преждевременного выхода из строя подшипниковых опор, а также со снижением уровня КПД.

В известной конструкции насоса из-за расположения передних и задних щелевых уплотнений рабочего колеса на одном и том же диаметре (одном и том же расстоянии от продольной оси вала насоса), действующая на подшипниковые опоры в процессе работы насоса (особенно на переходных режимах работы насоса, а также режимах его недогруза) осевая сила, вызванная погрешностями изготовления и неравномерностью износа поверхностей, вследствие гидравлического воздействия перекачиваемой среды на рабочее колесо, многократно меняет свое направление, что приводит к увеличению вибрации и, как следствие, к преждевременному износу подшипниковых опор и в целом выходу насоса из строя.

Кроме того, применяемые в данной конструкции уплотняющие кольца не обеспечивают достаточно надежной герметичности в местах сопряжения их поверхностей с корпусом и крышкой насоса. Вследствие малых величин щелевых зазоров в этих местах, а также из-за разности давлений в зонах нагнетания и всасывания, скорости протекания жидкости значительны, что вызывает протечки, которые из-за вымывания и ускоренной коррозии металла в процессе эксплуатации насоса увеличиваются. Увеличение протечек приводит к увеличению объемных потерь в насосе и, в конечном счете, к преждевременному снижению КПД насоса.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является снижение эксплуатационных затрат центробежного насоса двустороннего входа, путем повышения надежности его работы и поддержание уровня КПД до истечения его срока службы, за счет усовершенствования конструкции уплотняющего узла рабочего колеса, обеспечивающей на всех режимах работы насоса постоянство направления действующей на подшипниковые опоры осевой силы и уменьшение протечек.

Технический результат достигается тем, что в центробежном насосе двустороннего входа, содержащем корпус с крышкой, вал, установленный в подшипниковых опорах, зафиксированное на валу центробежное рабочее колесо двустороннего входа и уплотняющие кольца, сопряженные с корпусом с крышкой и образующие с рабочим колесом передние и задние щелевые уплотнения, указанные уплотнения расположены на различных диаметрах, при этом уплотняющие кольца в местах сопряжения с корпусом с крышкой выполнены с канавками, в которых размещены уплотнительные кольцевые элементы из эластичного материала.

Расположение щелевых уплотнений на разных диаметрах обеспечивает неизменное направление осевой силы на вал насоса при переходных режимах работы и режимах недогруза. За счет постоянства направления осевой силы снижается уровень вибрации и колебательной нагрузки на подшипниковые опоры, что способствует повышению надежности работы подшипниковых опор и насоса в целом.

Наличие уплотнительных кольцевых элементов из эластичного материала, размещенных в канавках уплотняющих колец, позволяет в течение более длительного срока эксплуатации насоса сохранить герметичность соединения в местах сопряжения поверхностей колец уплотняющих с корпусом и крышкой насоса, препятствуя разрушению корпусных деталей и возникновению протечек, приводящих к увеличению объемных потерь с последующим снижением КПД.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 - изображен насос двустороннего входа в разрезе; на фиг. 2 - уплотняющий узел рабочего колеса.

Центробежный насос двустороннего входа содержит корпус 1 с крышкой 2, вал 3, установленный в подшипниковых опорах 4, центробежное рабочее колесо 5 двустороннего входа, зафиксированное на валу 3, уплотняющие кольца 6 и 7, образующие с рабочим колесом 5 соответственно передние 8 и задние 9 щелевые уплотнения. Щелевые уплотнения 8 и 9 расположены на различных диаметрах с разницей диаметров их расположения на величинуΔ. Уплотняющие кольца 6 и 7 в местах их сопряжения с корпусом 1 с крышкой 2 насоса выполнены канавки, в которых размещены уплотнительные кольцевые элементы 10, выполненные из эластичного материала. Учитывая условия эксплуатации насосов наиболее приемлемым материалом для изготовления уплотнительных элементов 10 является маслобензиностойкая резина.

Разность в диаметрах расположения щелевых уплотнений 8 и 9 достигается за счет того, что внутренний диаметр уплотняющего кольца 6 и диаметр пояска рабочего колеса 5, образующих щелевое уплотнение 8, больше или меньше, соответственно, внутреннего диаметра уплотняющего кольца 7 и диаметра пояска рабочего колеса 5, образующих щелевое уплотнение 9.

Выбор вариантов расположения щелевых уплотнений 8 и 9, также как и определение величины Δ, составляющей разность диаметров их расположения, осуществляется исходя из условия необходимости обеспечения постоянства направления осевой силы, действующей на вал 3, на всех режимах работы насоса. Нет определенной зависимости от того, какое из уплотнений (переднее или заднее) будет расположено на большем (или меньшем) диаметре, по сравнению с диаметром расположения другого уплотнения. От того, какое из уплотнений будет расположено на большем диаметре зависит только направление осевой силы. Если диаметр расположения щелевого уплотнения 9 будет больше диаметра расположения щелевого уплотнения 8, то осевая сила будет направлена в сторону приводного конца вала, а, если диаметр расположения щелевого уплотнения 8 будет больше диаметра расположения щелевого уплотнения 9, то осевая сила будет направлена в противоположную сторону. При определении численного значения величины Δ учитывается то, что величина осевой силы с одной стороны вала 3 должна быть больше осевой силы с противоположной стороны вала 3 на 5-10%.

Во время работы насоса на рабочее колесо 5 действует определенное давление. Так как диаметр расположения одного из щелевых уплотнений больше, а другого - меньше, то осевая сила, действующая с одной стороны вала 3, будет больше, чем осевая сила, действующая с другой стороны вала 3. Поэтому направление осевой силы будет неизменно и направлено в одну из сторон вала 3. Постоянная по направлению осевая сила практически не оказывает колебательного воздействия на подшипниковые опоры 4, тем самым повышая их ресурс.

Установленные в канавках 10 уплотняющих колец 6 и 7 кольцевые элементы 10 предотвращают протекание перекачиваемой жидкости, т.к. обеспечивают герметичность соединения в местах сопряжения поверхностей уплотняющих колец 6 и 7 с корпусом 1 и крышкой 2 насоса. Разрушение корпусных деталей и возникновение протечек в результате действия коррозии, приводящих к увеличению объемных потерь и снижению КПД, не происходит.

Таким образом, заявленная полезная модель, за счет предлагаемых конструктивных изменений уплотняющего узла рабочего колеса центробежного насоса двустороннего входа, позволяет повысить надежность работы насоса и поддерживать уровень его КПД на протяжении всего срока его эксплуатации.

Claims (1)

1. Центробежный насос двустороннего входа, содержащий корпус с крышкой, вал, установленный в подшипниковых опорах, зафиксированное на валу центробежное рабочее колесо двустороннего входа и уплотняющие кольца, сопряженные с корпусом с крышкой и образующие с рабочим колесом передние и задние щелевые уплотнения, отличающийся тем, что передние и задние щелевые уплотнения расположены на различных диаметрах, при этом уплотняющие кольца в местах сопряжения с корпусом с крышкой выполнены с канавками, в которых размещены уплотнительные кольцевые элементы из эластичного материала.

   

Images