RU2018718C1

RU2018718C1 - Vertical pumping unit

Info

Publication number: RU2018718C1
Application number: SU914952479A
Authority: RU
Inventors: В.В. Родкин; Ю.Г. Путилов
Original assignee: Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: discharging liquids from wells. SUBSTANCE: pumping unit consists of centrifugal pump 1 and electric motor 2 connected by means of central cylindrical rod 3. Electric motor 2 has stator 14 and rotor 16 which is mounted immovably on hollow bush 17 connected with impellers 7. Rotor 16 with bush 17 and impellers 7 are mounted rotatably for axial displacement along axis of central rod 3 and are held from turn relative to one another by means of clutch members, for example, cams 28 provided on ends of hubs 29 of impellers 7 and on lower end of bush 17 of rotor 16. During rotation of rotor 16 and impellers 7 in their bearings and hubs respectively on common fixed rod 3, run-out of rotor 16 and impellers 7 relative to the axis of unit as well as their mutual effect on each other are practically excluded. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкциях вертикальных насосов для откачки жидкости из скважин, колодцев, резервуаров и водоемов. The invention relates to hydraulic engineering and can be used in the construction of vertical pumps for pumping liquid from wells, wells, reservoirs and reservoirs.

Известен вертикальный насосный агрегат, состоящий из насоса с рабочими колесами, направляющего аппарата, входного и выходного патрубков и кожуха, электродвигателя со статором и ротором, который соединен с рабочими колесами посредством полой втулки [1]. Known vertical pumping unit, consisting of a pump with impellers, a guide apparatus, inlet and outlet nozzles and casing, an electric motor with a stator and a rotor, which is connected to the impellers via a hollow sleeve [1].

В известной конструкции рабочие колеса установлены на консольном конце вала, что приводит к возникновению биения и вибрации в насосном агрегате под воздействием даже незначительной динамической и гидравлической неуравновешенности рабочих колес, а также наличия необходимого зазора в подшипниках скольжения, что в свою очередь вызывает повышенный износ вращающихся узлов насоса и электродвигателя и, снижает надежность и долговечность агрегата. In a known design, the impellers are mounted on the cantilever end of the shaft, which leads to beating and vibration in the pump unit under the influence of even slight dynamic and hydraulic imbalance of the impellers, as well as the presence of the necessary clearance in the sliding bearings, which in turn causes increased wear of the rotating units pump and electric motor and, reduces the reliability and durability of the unit.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности вертикального насосного агрегата путем изменения конструкции базовых элементов вращающихся узлов и деталей насоса и электродвигателя. The purpose of the invention is to increase the reliability and durability of a vertical pumping unit by changing the design of the basic elements of the rotating components and parts of the pump and motor.

Это достигается тем, что агрегат снабжен неподвижным центробежным стержнем, втулка с ротором и рабочие колеса насоса установлены на стержне с возможностью вращения и перемещения вдоль его оси, при этом втулка ротора и рабочие колеса снабжены упорными поверхностями, взаимодействующими с корпусом, а втулка и ступицы рабочих колес - элементами сцепления между собой. This is achieved by the fact that the unit is equipped with a fixed centrifugal rod, the sleeve with the rotor and the impellers of the pump are mounted on the rod with the possibility of rotation and movement along its axis, while the rotor sleeve and impellers are provided with thrust surfaces interacting with the housing, and the sleeve and hubs of the workers wheels - elements of coupling among themselves.

При этом элементы сцепления выполнены в виде кулачков. The clutch elements are made in the form of cams.

На фиг. 1 показан продольный разрез агрегата; на фиг.2 - ротор с втулкой, рабочие колеса и элементы сцепления между ними - кулачки, в изометрии. In FIG. 1 shows a longitudinal section of the unit; figure 2 - rotor with a sleeve, the impellers and clutch elements between them - cams, in isometry.

Агрегат содержит центробежный насос 1, электродвигатель 2, соединенные между собой центральным цилиндрическим стержнем 3, неподвижно закрепленным в верхнем щите 4 и в основании входного патрубка 5 насоса 1 с помощью гаек 6. The unit contains a centrifugal pump 1, an electric motor 2, interconnected by a central cylindrical rod 3, fixedly mounted in the upper shield 4 and at the base of the inlet pipe 5 of the pump 1 using nuts 6.

Насос 1 содержит рабочие колеса 7 с уплотнительными упорными кольцами 8, направляющий аппарат 9, входной патрубок 5 с фильтром, кожух 10 с выходными патрубком 11. Рабочие колеса 7 опираются кольцами 8 в выступы 12 в крышках направляющих аппаратов 9 и входного патрубка 5. The pump 1 contains the impellers 7 with sealing thrust rings 8, the guide apparatus 9, the inlet pipe 5 with a filter, the casing 10 with the outlet pipe 11. The impellers 7 are supported by the rings 8 in the protrusions 12 in the covers of the guiding apparatus 9 and the inlet pipe 5.

Электродвигатель 2 содержит корпус 13 со статором 14, верхний 4 и нижний 15 щиты, ротор 16, установленный неподвижно на втулке 17, которая содержит радиальные подшипники 18 с каналами 19 для охлаждения и смазки и упорный подшипник 20. The electric motor 2 comprises a housing 13 with a stator 14, upper 4 and lower 15 shields, a rotor 16 mounted stationary on a sleeve 17, which contains radial bearings 18 with channels 19 for cooling and lubrication and a thrust bearing 20.

Ротор 16 со втулкой 17 и подшипниками 18 и 20 и рабочие колеса 7 установлены с возможностью вращения и осевого перемещения по оси центрального цилиндрического стержня 3 и соединены от проворота между собой с помощью элементов сцепления, например, кулачков 28, выполненных на концах ступиц 29 рабочих колес 7 и нижнем конце втулки 17 ротора 16. The rotor 16 with the sleeve 17 and bearings 18 and 20 and the impellers 7 are mounted for rotation and axial movement along the axis of the central cylindrical rod 3 and are connected from rotation by means of clutch elements, for example, cams 28, made at the ends of the hubs 29 of the impellers 7 and the lower end of the sleeve 17 of the rotor 16.

Вертикальный насосный агрегат работает следующим образом. The vertical pump unit operates as follows.

При подаче из электрической сети напряжения на обмотку статора 14 ротор 16 с подшипниками 18, установленными во втулке 17, и рабочие колеса 7 со своими ступицами 29, соединенные между собой от проворота с помощью кулачков 28, вращаются на центральном неподвижном цилиндрическом стержне 3. When voltage is applied from the electric network to the stator winding 14, the rotor 16 with bearings 18 installed in the sleeve 17, and the impellers 7 with their hubs 29, interconnected from rotation by means of cams 28, rotate on a central fixed cylindrical rod 3.

Приведенные во вращение рабочие колеса 7 откачивают жидкость через фильтр 5 входного патрубка из зоны вокруг насосного агрегата и нагнетают ее через окна 26 в нижнем щите 15 в кольцевой канал 25, из которого она через выходной патрубок 11 поступает по подъемной трубе (на чертеже не показана) к потребителю. Driven by impellers 7, they pump liquid through the filter 5 of the inlet pipe from the area around the pump unit and pump it through the windows 26 in the lower shield 15 into the annular channel 25, from which it enters the pipe through the outlet pipe 11 (not shown) to the consumer.

При вращении ротора 16 и рабочих колес 7 соответственно на своих подшипниках и ступицах на общем неподвижном цилиндрическом стержне 3, является идеальной осью конструкции агрегата (следствие растягивающей нагрузки на стержень, действующей на его концах в результате свинчивания при сборке насоса с электродвигателем), практически исключается биение ротора и рабочих колес относительно оси агрегата, а также их взаимное влияние друг на друга. When the rotor 16 and the impellers 7 rotate on their bearings and hubs on a common fixed cylindrical rod 3, it is the ideal axis of the unit design (due to the tensile load on the rod acting on its ends as a result of make-up during assembly of the pump with an electric motor), runout is practically eliminated rotor and impellers relative to the axis of the unit, as well as their mutual influence on each other.

Благодаря такой конструкции значительно снижается износ рабочих поверхностей подшипников ротора и ступиц рабочих колес, а также уплотнительных элементов, что и повышает надежность и долговечность агрегата. Thanks to this design, the wear of the working surfaces of the rotor bearings and the hubs of the impellers, as well as the sealing elements, is significantly reduced, which increases the reliability and durability of the unit.

Claims

1. VERTICAL PUMP UNIT, comprising a pump with impellers, a guide apparatus, inlet and outlet nozzles and a casing, and an electric motor with a stator and a rotor connected to the impellers via a hollow sleeve, characterized in that, in order to increase reliability and durability by changing the design of the basic elements of rotating units and parts of the pump and electric motor, the unit is equipped with a fixed central rod, the sleeve with the rotor and the impellers of the pump are mounted on the rod with the possibility of rotation and movement along its axis, while the rotor sleeve and impellers are provided with abutment surfaces interacting with the housing, and the hub and impeller hubs are equipped with clutch elements.

2. The assembly according to claim 1, characterized in that the clutch elements are made in the form of cams.