RU2138688C1

RU2138688C1 - Horizontal multistage centrifugal pump

Info

Publication number: RU2138688C1
Application number: RU98112699/06A
Authority: RU
Inventors: М.Т. Козлов; Ш.Ф. Тахаутдинов; Е.П. Жеребцов; М.М. Загиров; И.Ф. Калачев
Original assignee: Акционерное общество "Татнефть"
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 1999-09-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pumps. SUBSTANCE: pump has housing accommodating pump stages fitted on shaft and including impellers, inlet and outlet parts of guide vane assemblies which are in contact with each other over conical surface in periphery. Trapezium-shaped sealing members made of elastic material, for instance, rubber, are placed between inlet and outlet parts of guide vane assemblies and housing. Sliding bearing 8 placed between impeller hubs in inlet and outlet parts of guide vane assemblies include friction rings and additional ring. Sock absorbing pad made of elastic material is cured between rings. Vibration appearing at pump operation because of dynamic unbalancing of rotating units is killed by shock absorbing pads of sliding bearings and trapezium shaped sealing members. EFFECT: reduced pump vibration level, reduced labour input at pump repairs. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к многоступенчатым центробежным насосам, имеющим большие вращающие маховые моменты и высокое давление нагнетания. The invention relates to hydraulic engineering, and in particular to multistage centrifugal pumps having large rotational flywheels and high discharge pressure.

Известен многоступенчатый центробежный насос, в котором секции между собой стыкуются и зажаты крышками с помощью стяжек. Вал на концах имеет подшипники скольжения, вынесенные за пределы насосной части [1]. Known multistage centrifugal pump, in which the sections are joined together and clamped by covers with ties. The shaft at the ends has sliding bearings, extended outside the pump part [1].

Насос имеет неудовлетворительные показатели вибрации, обусловленные значительным удалением опор при наличии больших масс вращающихся узлов, способствующих возникновению динамического дисбаланса при работе. The pump has unsatisfactory vibration indicators due to the significant removal of bearings in the presence of large masses of rotating units, contributing to the occurrence of dynamic imbalance during operation.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоступенчатый центробежный насос, содержащий трубный корпус, последовательно расположенные в нем стаканы с двумя разделенными перегородкой ступенями, представляющими собой секцию, разделенную от смежных секций в свою очередь перегородкой с уплотнениями [2]. The closest in technical essence to the proposed one is a multistage centrifugal pump containing a tubular body, cups successively arranged in it with two steps separated by a partition, which are a section separated from adjacent sections in turn by a partition with seals [2].

Недостатком данного насоса является:
- высокий уровень вибрации вследствие появления в процессе работы динамического дисбаланса рабочих колес, обусловленного несоосностью подшипников скольжения в сборке и износом их трущихся поверхностей;
- высокая трудоемкость разборки насоса из-за сцепления (коррозии) металла в зоне посадочных мест.The disadvantage of this pump is:
- a high level of vibration due to the appearance during the operation of a dynamic imbalance of the impellers due to misalignment of the sliding bearings in the assembly and the wear of their rubbing surfaces;
- the high complexity of disassembling the pump due to the adhesion (corrosion) of the metal in the area of the seats.

Целью изобретения является резкое снижение уровня вибрации при работе насоса и уменьшение трудоемкости разборки насоса при ремонтных работах. The aim of the invention is to drastically reduce the level of vibration during operation of the pump and reduce the complexity of disassembling the pump during repair work.

Поставленная цель достигается описываемым горизонтальным многоступенчатым центробежным насосом, содержащим корпус, вал, ступени насоса, включающие рабочее колесо, приемную и выкидную части направляющих аппаратов, уплотнительный элемент между ними и корпусом и подшипники скольжения с трущимися кольцами на контакте ступиц рабочих колес с приемными и выкидными частями направляющих аппаратов, крышки, всасывающий и нагнетательный патрубки. This goal is achieved by the described horizontal multistage centrifugal pump, comprising a housing, a shaft, pump stages including an impeller, receiving and discharge parts of the guide vanes, a sealing element between them and the housing, and sliding bearings with friction rings at the contact of the impeller hubs with the receiving and discharge parts guide vanes, covers, suction and discharge nozzles.

Новым является то, что ступени насоса установлены относительно корпуса с зазором, приемные и выкидные части направляющих аппаратов в периферийной зоне контактируют друг с другом по конусной поверхности, а в зоне подшипника скольжения - снабжены дополнительным неподвижным кольцом и амортизирующей подушкой, установленной между дополнительным и трущимся кольцами. Новым также является то, что между направляющими аппаратами и корпусом установлены уплотнительные элементы трапецеидальной формы. What is new is that the pump stages are installed relative to the housing with a gap, the receiving and folding parts of the guide vanes in the peripheral zone are in contact with each other on the conical surface, and in the area of the sliding bearing they are equipped with an additional fixed ring and a cushion pad installed between the additional and rubbing rings . Also new is the fact that trapezoidal sealing elements are installed between the guiding devices and the casing.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, а это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна". Studies of patent and scientific and technical literature have shown that such a combination of essential features is new and has not been used before, and this, in turn, allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "novelty."

На фиг. 1 изображен схематический продольный разрез предлагаемого центробежного насоса. In FIG. 1 shows a schematic longitudinal section of the proposed centrifugal pump.

На фиг. 2 - узел I на фиг. 1 крупным планом. In FIG. 2 - node I in FIG. 1 close up.

На фиг. 3 - узел II на фиг. 1 крупным планом. In FIG. 3 - node II in FIG. 1 close up.

Насос содержит корпус 1, внутри которого на валу 2 собраны ступени насоса, включающие рабочие колеса 3, приемные 4 и выкидные 5 части направляющих аппаратов, которые в периферийной зоне контактируют друг с другом по конусной поверхности 6. Между приемными 4 и выкидными 5 частями направляющих аппаратов и корпусом 1 установлены уплотнительные элементы 7 трапецеидальной формы из эластичного материала, например резины. Подшипники скольжения 8 расположены между ступицами колес 3 в приемных 4 и выкидных 5 частях направляющих аппаратов и включают в себя трущиеся кольца 9 и 10 и дополнительное кольцо 11. Между кольцами 9 и 11 завулканизирована амортизирующая подушка 12 из эластичного материала. Кольца 9 и 11 с амортизирующей подушкой 12 посажены на направляющие аппараты жестко. Между направляющими аппаратами и корпусом 1 имеется зазор, равный S= 0,1 - 0,15 мм. По концам насоса установлены крышки 13, всасывающий 14 и нагнетательный 15 патрубки. The pump contains a housing 1, inside of which pump stages are assembled on the shaft 2, including impellers 3, receiving 4 and flow 5 parts of the guide vanes, which in the peripheral zone are in contact with each other along the conical surface 6. Between the receiving 4 and flow 5 parts of the guide vanes and the housing 1 has trapezoidal sealing elements 7 made of an elastic material, such as rubber. Slide bearings 8 are located between the wheel hubs 3 in the receiving 4 and flow 5 parts of the guide vanes and include friction rings 9 and 10 and an additional ring 11. Between the rings 9 and 11, a cushion pad 12 made of elastic material is vulcanized. Rings 9 and 11 with a shock-absorbing cushion 12 are fixed on the guide vanes rigidly. Between the guide devices and the housing 1 there is a gap equal to S = 0.1 - 0.15 mm. At the ends of the pump, caps 13, suction 14 and discharge 15 of the nozzle are installed.

Насос работает следующим образом. The pump operates as follows.

Перекачиваемая среда (жидкость) из полости всасывающего патрубка 14 попадает в полость приемной камеры 16 и оттуда направляется в радиальные каналы 17 первого рабочего колеса 3 и на периферии выбрасывается в спиральные каналы 18 приемной части 4 направляющего аппарата. В дальнейшем жидкость направляется в радиальные каналы 19 выкидной части 5 направляющего аппарата и оттуда в полость 20 последующего рабочего колеса. Далее цикл повторяется и последнее рабочее колесо выдает жидкость в нагнетательный патрубок 15 насоса. The pumped medium (liquid) from the cavity of the suction pipe 14 enters the cavity of the receiving chamber 16 and from there it is sent to the radial channels 17 of the first impeller 3 and is ejected into the spiral channels 18 of the receiving part 4 of the guide apparatus from the periphery. Subsequently, the fluid is directed into the radial channels 19 of the flow section 5 of the guide apparatus and from there into the cavity 20 of the subsequent impeller. Next, the cycle repeats and the last impeller delivers fluid to the discharge pipe 15 of the pump.

Возникающая при работе насоса вибрация от динамического дисбаланса вращающихся узлов гасится амортизирующими подушками 12 подшипников скольжения 8 и уплотнительными элементами 7 трапецеидальной формы. Снижению вибрации также способствует наличие зазора между направляющими аппаратами и корпусом 1 и центровка выкидной части направляющих аппаратов относительно приемной по конусной поверхности 6. Последние факторы также снижают трудоемкость разборки колеса. The vibration arising during the operation of the pump from the dynamic imbalance of the rotating units is suppressed by the shock-absorbing pillows 12 of the sliding bearings 8 and the trapezoidal sealing elements 7. The reduction of vibration is also facilitated by the presence of a gap between the guide vanes and the housing 1 and the centering of the flow-out part of the guide vanes relative to the receiving one along the conical surface 6. The latter factors also reduce the complexity of disassembling the wheel.

Литература
1. Михайлов А.К., Малющенко В.В. Конструкция и расчет центробежных насосов высокого давления. - М. : Машиностроение, 1971, с. 276, рис. 149 (аналог).Literature
1. Mikhailov A.K., Malyushchenko V.V. Design and calculation of centrifugal high pressure pumps. - M.: Mechanical Engineering, 1971, p. 276, fig. 149 (analog).

2. "Многоступенчатый центробежный насос. " Авт. св. N 1307935, F 04 D 1/06, 1988 (прототип). 2. "Multistage centrifugal pump." Aut. St. N 1307935, F 04 D 1/06, 1988 (prototype).

Claims

1. A horizontal multistage centrifugal pump comprising a housing, a shaft, pump stages, including an impeller, receiving and discharge parts of the guide vanes, a sealing element between them and the housing, and sliding bearings with friction rings at the contact of the impeller hubs with the receiving and discharge parts of the guide vanes , covers, suction and discharge nozzles, characterized in that the pump stages are installed relative to the housing with a gap, receiving and discharge parts of the guide vanes in the periphery The contact area is in contact with each other on a conical surface, and in the area of the sliding bearing are equipped with an additional fixed ring and a cushion pad installed between the additional and rubbing rings.

2. A horizontal multistage centrifugal pump according to claim 1, characterized in that trapezoidal sealing elements are installed between the guiding devices and the housing.