RU2027073C1

RU2027073C1 - Centrifugal pump

Info

Publication number: RU2027073C1
Authority: RU
Inventors: С.А. Горовой; Ю.А. Кибец; А.А. Башкина; Н.Е. Пономаренко
Original assignee: Сумский физико-технологический институт
Priority date: 1991-07-16
Filing date: 1991-07-16
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: pump engineering. SUBSTANCE: working wheel of double-sided intake is mounted on a shaft within a housing to form slot seals and pockets. A plug is mounted on the wheel hub from the side of the cantilever part of the shaft. The wheel is coupled with the shaft for radial and angular movement. The wheel and housing are provided with blades received in one of the pockets. A bushing is mounted in the housing with a spaced relation and is opposite to the plug. Throttle passages and relief chamber are made in the bushing. The chamber is in communication with the delivery space through passages and with suction zone trough the space. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в центробежных насосах двустороннего входа. The invention relates to a pump engineering and can be used in centrifugal pumps of two-way input.

Известен насос, содержащий рабочее колесо двустороннего входа, установленное в корпусе на валу с образованием щелевых уплотнений и пазух, причем на ступице колеса со стороны консольной части вала установлена заглушка [1] . A known pump containing a double-entry impeller mounted in the housing on the shaft with the formation of gap seals and sinuses, and on the wheel hub from the cantilever part of the shaft is installed a plug [1].

Недостатком данной конструкции является наличие выносных подшипниковых узлов, так как увеличенное количество сложных узлов отрицательно сказывается на надежности насоса и усложняет конструкцию. The disadvantage of this design is the presence of remote bearing units, as the increased number of complex units adversely affects the reliability of the pump and complicates the design.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции путем обеспечения радиальной самоцентровки и осевой самоустановки рабочего колеса. The purpose of the invention is to increase reliability and simplify the design by providing radial self-centering and axial self-installation of the impeller.

Цель достигается тем, что в известном центробежном насосе, содержащем рабочее колесо двустороннего входа, установленное в корпусе на валу с образованием щелевых уплотнений и пазух, причем на ступице колеса со стороны консольной части вала установлена заглушка, рабочее колесо соединено с валом с возможностью радиального и углового перемещения, рабочее колесо или корпус снабжены лопатками, размещенными в одной из пазух, в корпусе напротив заглушки установлена с торцовым зазором втулка, в которой выполнены дроссельные каналы и разгрузочная камера, сообщенная посредством каналов с полостью нагнетания, а посредством торцового зазора - с зоной всасывания. The goal is achieved by the fact that in the known centrifugal pump containing a double-entry impeller installed in the housing on the shaft with the formation of gap seals and sinuses, moreover, a plug is installed on the wheel hub from the cantilever part of the shaft, the impeller is connected with the shaft with the possibility of radial and angular displacements, the impeller or the casing is equipped with blades placed in one of the sinuses, in the casing opposite the plug is installed a sleeve with an end gap, in which the throttle channels and discharge I chamber communicated with the cavity through the injection channel and by the mechanical gap - with a suction zone.

На чертеже представлен насос, продольный разрез. The drawing shows a pump, a longitudinal section.

Центробежный насос содержит корпус 1 и установленное в нем рабочее колесо 2 двустороннего входа, которое соединено с валом 3 привода посредством сферического шлицевого соединения 4 и имеет возможность радиального, осевого и углового перемещения относительно вала 3. Вал 3 служит лишь для передачи крутящего момента, поэтому он может быть выполнен торсионным, трубчатым и т.п. The centrifugal pump comprises a housing 1 and a two-way inlet impeller 2 installed in it, which is connected to the drive shaft 3 by a spherical spline connection 4 and has the possibility of radial, axial and angular movement relative to the shaft 3. The shaft 3 serves only to transmit torque, therefore it can be made torsion, tubular, etc.

Щелевые уплотнения 5 по обе стороны рабочего колеса 2 образованы сменными кольцами 6 и выступами 7 покрывающих дисков рабочего колеса 2. Пазухи 8 и 9 образованы рабочим колесом 2 и корпусом 1. Свободный торец ступицы рабочего колеса 2 закрыт заглушкой 10. Slotted seals 5 on both sides of the impeller 2 are formed by interchangeable rings 6 and protrusions 7 of the covering disks of the impeller 2. The sinuses 8 and 9 are formed by the impeller 2 and the housing 1. The free end of the hub of the impeller 2 is closed by a plug 10.

В корпусе 1 установлена напротив заглушки 10 ответная ей втулка 11, в которой выполнены разгрузочная камера 12 и подводящие цилиндрические дроссели 13 и 14, сообщающиеся между собой. Дроссель 14 сообщается с полостью 15 нагнетания посредством подводящей трубы 16. Торцовый зазор 17 образован заглушкой 10 и торцовой поверхностью втулки 11. Со стороны заглушки 10 на покрывающем диске рабочего колеса 2 установлены лопатки 18, предназначенные для перераспределения давления жидкости в пазухе 9. Лопатки 18 могут быть установлены или выполнены на корпусе 1 и размещены в пазухе 8, расположенной со стороны привода (на фиг. не показаны). Лопатки 18, размещенные в пазухе 8, предназначены для перераспределения давления жидкости в этой пазухе. Со стороны привода между корпусом 1 и рабочим колесом 2 установлено торцовое уплотнение 19. Камера 12 сообщена с посредством торцового зазора 10 с зоной 20 всасывания. Opposite the plug 10 is installed in the housing 1, a reciprocal sleeve 11, in which the discharge chamber 12 and the supply cylindrical inductors 13 and 14 are connected, interconnected. The throttle 14 communicates with the injection cavity 15 by means of the supply pipe 16. The end gap 17 is formed by the plug 10 and the end surface of the sleeve 11. From the side of the plug 10, blades 18 are installed on the covering disk of the impeller 2, designed to redistribute the fluid pressure in the sinus 9. The blades 18 can be installed or made on the housing 1 and placed in the bosom 8, located on the drive side (not shown in Fig.). The blades 18, located in the sinus 8, are designed to redistribute the fluid pressure in this sinus. On the drive side, a mechanical seal 19 is installed between the housing 1 and the impeller 2. The chamber 12 is in communication via the end gap 10 with the suction zone 20.

Центробежный насос работает следующим образом. Centrifugal pump operates as follows.

В период пуска, когда в щелях 5 имеет место режим граничного трения, устойчивость к задирам элементов щелевых уплотнений обеспечивается за счет применения антифрикционных материалов с противозадирными свойствами. During the start-up period, when the boundary friction mode takes place in slots 5, resistance to seizure of the elements of gap seals is ensured by the use of antifriction materials with extreme pressure properties.

При вращении вала 3 крутящий момент передается рабочему колесу 2 посредством шлицевого соединения 4. Рабочая среда под давлением из рабочего колеса 2 поступает в цилиндрические дросселирующие щели 5, на которых срабатывается напор, развиваемый рабочим колесом 2, что приводит к возникновению радиальных гидродинамических сил, позволяющих рабочему колесу 2 радиально самоустанавливаться. When the shaft 3 rotates, the torque is transmitted to the impeller 2 by means of a splined connection 4. The pressure medium from the impeller 2 enters the cylindrical throttling slots 5, on which the pressure is developed by the impeller 2, which leads to the occurrence of radial hydrodynamic forces that allow the worker wheel 2 radially self-align.

Установленные на рабочем колесе 2 лопатки 18 при вращении рабочего колеса 2 несколько снижают давление в пазухе 9 за счет центробежного эффекта, в результате уменьшается сила давления жидкости со стороны пазухи 9 на покрывающий диск рабочего колеса 2. Сила давления жидкости со стороны пазухи 8 на покрывающий диск рабочего колеса 2 остается в данном случае неизменной, в результате возникает результирующая сила, направленная в сторону втулки 11. В результате смещения рабочего колеса 2 в сторону втулки 11 уменьшается величина торцового зазора 17, что, в свою очередь, вызывает повышение давления в разгрузочной камере 12, а это влечет за собой возрастание осевой силы, приложенной к торцовой поверхности заглушки 10 рабочего колеса 2 и направленной в сторону привода, смещая в этом направлении рабочее колесо 2. В результате происходит автоматическая осевая самоустановка рабочего колеса 2 и обеспечивается работа рабочего колеса 2 в режиме жидкостного трения. The blades 18 mounted on the impeller 2 during rotation of the impeller 2 slightly reduce the pressure in the sinus 9 due to the centrifugal effect, as a result, the pressure force of the liquid from the sinus 9 to the covering disk of the impeller 2. The pressure of the liquid from the sinus 8 to the covering disk the impeller 2 remains unchanged in this case, as a result of which there is a resultant force directed towards the sleeve 11. As a result of the displacement of the impeller 2 towards the sleeve 11, the size of the end gap 17, h о, in turn, causes an increase in pressure in the discharge chamber 12, and this entails an increase in the axial force applied to the end surface of the plug 10 of the impeller 2 and directed towards the drive, displacing the impeller 2 in this direction. As a result, the automatic axial self-installation of the impeller 2 and ensures the operation of the impeller 2 in the liquid friction mode.

В случае, когда лопатки установлены в пазухе 8, на корпусе 1 происходит повышение статического давления в пазухе 8, и соответственно увеличивается сила давления жидкости на покрывающий диск рабочего колеса 2 со стороны пазухи 8. Происходит смещение рабочего колеса 2 в сторону втулки 11, при этом уменьшается торцовый зазор 17, что приводит к срабатыванию системы автоматического уравновешивания осевых сил и стабилизации рабочего колеса 2, как описано выше. In the case when the blades are installed in the sinus 8, the static pressure in the sinus 8 increases on the housing 1, and accordingly, the pressure force of the liquid on the covering disk of the impeller 2 from the side of the sinus 8 increases. The impeller 2 is displaced towards the sleeve 11, while reduced end clearance 17, which leads to the operation of the system of automatic balancing of axial forces and stabilization of the impeller 2, as described above.

В случае закрытия торцового зазора 17 жидкость из полости 15 нагнетания по подводящей трубе 16 поступает в цилиндрический дроссель 14, затем по цилиндрическому дросселю 13 поступает в разгрузочную камеру 12, вызывая в последней повышение давления до величины давления нагнетания, что приводит к резкому возрастанию силы давления, действующей на торцовую поверхность заглушки 10, и рабочее колесо 2 смещается в сторону привода, т.е. происходят осевое уравновешивание и осевая самоустановка рабочего колеса 2. In the case of closing the end gap 17, the liquid from the injection cavity 15 through the inlet pipe 16 enters the cylindrical throttle 14, then through the cylindrical throttle 13 it enters the discharge chamber 12, causing the latter to increase the pressure to the pressure of the discharge, which leads to a sharp increase in pressure acting on the end surface of the plug 10, and the impeller 2 is shifted towards the drive, i.e. axial balancing and axial self-installation of the impeller 2 occur.

Claims

CENTRIFUGAL PUMP containing a double-entry impeller installed in the housing on the shaft with formation of gap seals and sinuses, moreover, a plug is installed on the wheel hub from the cantilever part of the shaft, characterized in that the impeller is radially and angularly connected to the shaft, the impeller or the housing is equipped with blades placed in one of the sinuses, in the housing opposite the plug is installed with an end gap a sleeve in which the throttle channels and the discharge chamber are made, through channels with a discharge cavity, and through the end gap with the suction zone.