RU2432499C1 - Pressurised low-noise pump - Google Patents

Pressurised low-noise pump Download PDF

Info

Publication number
RU2432499C1
RU2432499C1 RU2010112506/06A RU2010112506A RU2432499C1 RU 2432499 C1 RU2432499 C1 RU 2432499C1 RU 2010112506/06 A RU2010112506/06 A RU 2010112506/06A RU 2010112506 A RU2010112506 A RU 2010112506A RU 2432499 C1 RU2432499 C1 RU 2432499C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
impeller
rotor
shaft
screw
Prior art date
Application number
RU2010112506/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Николаевич Зотов (RU)
Алексей Николаевич Зотов
Марат Сайфудинович Касымов (RU)
Марат Сайфудинович Касымов
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Научно-производственное объединение "Гидравлические аппараты" (ЗАО "НПО "Гидроаппарат")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Научно-производственное объединение "Гидравлические аппараты" (ЗАО "НПО "Гидроаппарат") filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Научно-производственное объединение "Гидравлические аппараты" (ЗАО "НПО "Гидроаппарат")
Priority to RU2010112506/06A priority Critical patent/RU2432499C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2432499C1 publication Critical patent/RU2432499C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps. ^ SUBSTANCE: pump consists of rotor, at console of which there attached is an impeller 10, screw 8, pump diffuser 11, casing 1 with integrated electric engine stator 2. Rotary part 5 of electric engine is attached at the shaft 3 between plain bearings 4. Input and output ducts 6, 14 are located along pump axis. Pump shaft 3 is hollow and acts as supply duct to impeller 10. Impeller 10 has a collar 15 that creates throttling gap 16 of hydraulic balancing device together with pump diffuser 11. Bearing plates 17, 18 are arranged at both sides of impeller 10. Rotor side play considerably exceed working gap 16 in bearing plate. ^ EFFECT: reduction of noise and vibration level, improvement of pump navigation characteristics. ^ 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано для перекачки различных жидкостей, например, в системах отопления вагонов, судов, других замкнутых систем, когда требуются высокие антикавитационные качества, герметичность и минимальные уровни шума и вибрации.The invention relates to the field of pump engineering and can be used for pumping various liquids, for example, in heating systems for cars, ships, and other closed systems, when high anti-cavitation qualities, tightness, and minimal noise and vibration levels are required.

Известен насос по авторскому свидетельству СССР №523195, МПК F04D 7/04, 30.07.1976, в котором для улучшения кавитационных характеристик насосов в патрубке перед рабочим центробежным колесом устанавливается осевое колесо - шнек.A pump is known according to the author's certificate of the USSR No. 523195, IPC F04D 7/04, 07/30/1976, in which, to improve the cavitation characteristics of the pumps, an axial wheel - auger is installed in front of the working centrifugal wheel.

Наиболее близким к изобретению является герметичный малошумный насос, состоящий из ротора, на консоли которого закреплено рабочее колесо, шнека, направляющего аппарата, корпуса насоса со встроенным статором электродвигателя, роторная часть которого закреплена на валу между подшипниками скольжения, а также с расположенными по оси насоса патрубками всасывания и нагнетания (см. патент США №4065232, кл. 417/368, 27.12.1977. Насос имеет встроенный герметичный электродвигатель и технологические каналы в валу, по которым жидкость поступает к управлению клапанами встроенного резервуара. Недостатком этого технического решения является сложность конструкции и необходимость охлаждения электродвигателя внешним вентилятором.Closest to the invention is a sealed low-noise pump, consisting of a rotor, on the console of which an impeller is fixed, a screw, a guide apparatus, a pump housing with an integrated motor stator, the rotor part of which is fixed to the shaft between the plain bearings, and also with nozzles located along the pump axis suction and discharge (see US patent No. 4065232, CL 417/368, 12/27/1977. The pump has a built-in sealed electric motor and technological channels in the shaft, through which the fluid flows to the control to The drawbacks of this technical solution are the complexity of the design and the need to cool the motor with an external fan.

Это техническое решение, которое по решаемой задаче и техническому результату является наиболее близким к предлагаемому изобретению, имеет ряд недостатков: сложность конструкции упорных пят, осевой подвод и радиальный отвод, что не обеспечивает симметричности течения и является дополнительным источником нестационарных сил и, следовательно, вибрации.This technical solution, which is the closest to the proposed invention in terms of the task and technical result, has several disadvantages: the complexity of the design of the persistent heels, axial inlet and radial bend, which does not provide flow symmetry and is an additional source of unsteady forces and, therefore, vibration.

Задачей настоящего изобретения является снижение уровня шума и вибрации, улучшение кавитационных качеств насоса.The objective of the present invention is to reduce noise and vibration, improving the cavitation qualities of the pump.

Поставленная задача решается тем, что в герметичном малошумном насосе, состоящем из ротора, на консоли которого закреплено рабочее колесо, шнека, направляющего аппарата, корпуса насоса со встроенным статором электродвигателя, роторная часть которого закреплена на валу между подшипниками скольжения, а также с расположенными по оси насоса патрубками всасывания и нагнетания, согласно изобретению вал насоса выполнен полым и является подводящим патрубком к рабочему колесу, рабочее колесо имеет бурт, который образует с направляющим аппаратом дросселирующий зазор гидропяты, а по обе стороны рабочего колеса расположены пяты, при этом осевой разбег ротора существенно превышает рабочий зазор в гидропяте.The problem is solved in that in a sealed low-noise pump, consisting of a rotor, on the console of which the impeller is fixed, a screw, a guide apparatus, a pump housing with an integrated motor stator, the rotor part of which is fixed to the shaft between the sliding bearings, as well as those located along the axis pump suction and discharge nozzles, according to the invention, the pump shaft is hollow and is a supply pipe to the impeller, the impeller has a collar that forms with the guide apparatus m throttle gap hydraulic balancing device, and on both sides of the impeller located heel, wherein the rotor axis run substantially exceeds the working air gap in the hydraulic balancing device.

Шнек может быть расположен внутри полого вала на входе.The screw may be located inside the hollow shaft at the inlet.

Такое исполнение обеспечивает полную осесимметричность потоков и исключает появление нестационарных сил, вызывающих вибрацию насоса.This design provides complete axisymmetric flows and eliminates the appearance of unsteady forces that cause vibration of the pump.

Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 показан продольный разрез насоса;figure 1 shows a longitudinal section of a pump;

на фиг.2 - узел А на фиг.1, показывающий рабочий зазор в гидродинамической пяте.figure 2 - node a in figure 1, showing the working gap in the hydrodynamic heel.

Насос состоит из корпуса 1, в котором размещен статор 2 электродвигателя, полого вала 3, вращающегося в подшипниках 4 скольжения. Между подшипниками 4 на валу 3 закреплена роторная часть 5 электродвигателя. Подшипники 4 размещены: нижний - в нижней крышке, состоящей из двух частей и в которой расположен входной патрубок 6; верхний - в корпусе 1 насоса. В верхней крышке 7 выполнен патрубок 14 нагнетания. В нижней части вала 3 внутри крепится шнек 8 с втулкой 9. В верхней части вала 3 крепится рабочее колесо 10. Жидкость из рабочего колеса 10 попадает в направляющий аппарат 11 и по кольцевому отводу 12 с выправляющими лопатками 13 поступает в патрубок 14 нагнетания.The pump consists of a housing 1, in which the stator 2 of the electric motor, the hollow shaft 3, rotating in the bearings 4 are placed. Between the bearings 4 on the shaft 3 is fixed the rotor part 5 of the electric motor. Bearings 4 are placed: lower - in the lower cover, which consists of two parts and in which the inlet pipe 6 is located; top - in the pump housing 1. In the upper cover 7, a discharge pipe 14 is made. In the lower part of the shaft 3, a screw 8 with a sleeve 9 is fixed inside. In the upper part of the shaft 3, the impeller 10 is attached. The fluid from the impeller 10 enters the guide apparatus 11 and enters the discharge pipe 14 through the annular outlet 12 with straightening vanes 13.

На рабочем колесе 10 выполнен бурт 15, который образует с направляющим аппаратом 11 дросселирующий зазор 16 в гидропяте (фиг.2). Рабочее колесо 10 опирается перед пуском на пусковую пяту 17. Осевой разбег ротора между пятами 17 и 18 составляют зазоры 20 и 19, и он существенно превышает рабочий зазор 16 в гидропяте. Пята 18 защищает от касания рабочего колеса 10 и направляющего аппарата 11 в гидропяте.A shoulder 15 is made on the impeller 10, which forms a throttling gap 16 in the hydrosail with the guide apparatus 11 (figure 2). The impeller 10 rests before starting on the starting heel 17. The axial run of the rotor between the heels 17 and 18 are the gaps 20 and 19, and it significantly exceeds the working gap 16 in the hydrograph. The heel 18 protects against touching the impeller 10 and the guiding apparatus 11 in a hydrograph.

Насос работает следующим образом. Жидкость из патрубка 6 всасывания поступает в шнек 8 и далее в рабочее колесо 10. При пуске ротор насоса вращается на пусковой пяте 17, зазор 16 максимальный и составляет примерно 0,95% от осевого разбега ротора. За счет разности площадей уплотнения на переднем и заднем диске колеса 10, где роль уплотнения выполняет подшипник 4, возникает осевая сила, направленная вверх. Ротор насоса начинает перемещаться вверх, при этом зазор 16 устанавливается такой величины, что ротор находится в равновесии. Величина рабочего зазора 16 в гидропяте составляет 0,05-0,1 мм. Если силы недостаточно для подъема ротора, возникающая гидростатическая сила снижает удельное давление на пусковую пяту 17 и тем самым уменьшает ее износ во время работы насоса. Напор шнека 8 рассчитывается таким образом, чтобы его было достаточно для обеспечения бескавитационной работы рабочего колеса 10 на всех режимах по подаче. Число лопаток вследствие увеличения входного диаметра в рабочее колесо 10 выполняется значительно с большим числом, чем у существующих центробежных колес, что приводит к увеличению лопаточной частоты fл=zлn/60, где zл - число лопаток колеса, n - число оборотов в минуту ротора насоса, смещению ее в диапазон высоких частот (f>1000 Гц) и снижению уровня возмущений. Жидкость из гидропяты поступает на смазку верхнего подшипника 4, проходит в зазоре между статором 2 и роторной частью 5 электродвигателя, охлаждает их и поступает в нижний подшипник 4, после чего смешивается с жидкостью, поступающей на всас.The pump operates as follows. The fluid from the suction pipe 6 enters the auger 8 and then into the impeller 10. When starting, the pump rotor rotates at the starting heel 17, the gap 16 is maximum and is approximately 0.95% of the axial run of the rotor. Due to the difference in the area of the seal on the front and rear wheels of the wheel 10, where the bearing 4 acts as a seal, an axial force arises upward. The pump rotor begins to move upward, while the gap 16 is set so large that the rotor is in equilibrium. The size of the working gap 16 in the hydrosail is 0.05-0.1 mm. If the force is not enough to lift the rotor, the resulting hydrostatic force reduces the specific pressure on the starting heel 17 and thereby reduces its wear during operation of the pump. The pressure of the screw 8 is calculated in such a way that it is sufficient to ensure cavitation-free operation of the impeller 10 in all feeding modes. The number of blades due to the increase in the input diameter in the impeller 10 is performed with a significantly larger number than the existing centrifugal wheels, which leads to an increase in the blade frequency f l = z l n / 60, where z l is the number of blades of the wheel, n is the number of revolutions in minute of the pump rotor, shifting it to the high frequency range (f> 1000 Hz) and reducing the level of disturbances. The liquid from the heel plate enters the lubrication of the upper bearing 4, passes in the gap between the stator 2 and the rotor part 5 of the electric motor, cools them and enters the lower bearing 4, after which it is mixed with the liquid entering the suction.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в обеспечении осесимметричности потоков в насосе, снижению возмущений на лопаточной частоте, упрощении тракта гидропяты и совмещении его с трактом охлаждения электродвигателя и смазкой подшипников перекачиваемой жидкостью, что приводит к снижению уровней вибрации. Установка шнека на расстоянии от рабочего колеса позволяет выровнять скорости потока на входе в рабочее колесо, что также способствует исключению возмущений и снижению уровней вибрации. Снижению вибрации способствует также размещение шнека во втулке (внутри вала) без зазора.The technical result of the invention consists in ensuring axisymmetric flows in the pump, reducing disturbances at the blade frequency, simplifying the hydraulic path and combining it with the cooling path of the electric motor and lubricating the bearings with the pumped liquid, which reduces vibration levels. Installing the auger at a distance from the impeller allows you to align the flow rates at the entrance to the impeller, which also helps to eliminate disturbances and reduce vibration levels. The vibration is also reduced by placing the screw in the sleeve (inside the shaft) without a gap.

Дополнительное преимущество предлагаемой конструкции - простота сборки насоса, ремонтопригодность.An additional advantage of the proposed design is ease of assembly of the pump, maintainability.

Насос может также применяться и встраиваться в трубопроводы без опор на фундамент, что также в итоге может приводить к снижению вибраций, излучаемых насосом.The pump can also be used and built into pipelines without supporting the foundation, which can also ultimately lead to a reduction in the vibrations emitted by the pump.

Claims (2)

1. Герметичный малошумный насос, состоящий из ротора, на консоли которого закреплено рабочее колесо, шнека, направляющего аппарата, корпуса насоса со встроенным статором электродвигателя, роторная часть которого закреплена на валу между подшипниками скольжения, а также с расположенными по оси насоса патрубками всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что вал насоса выполнен полым и является подводящим патрубком к рабочему колесу, рабочее колесо имеет бурт, который образует с направляющим аппаратом дросселирующий зазор гидропяты, а по обе стороны рабочего колеса расположены пяты, при этом осевой разбег ротора существенно превышает рабочий зазор в гидропяте.1. A sealed low-noise pump, consisting of a rotor, on the console of which the impeller is fixed, a screw, a guide apparatus, a pump housing with an integrated motor stator, the rotor part of which is fixed to the shaft between the plain bearings, and also with suction and discharge nozzles located along the axis of the pump , characterized in that the pump shaft is made hollow and is a supply pipe to the impeller, the impeller has a shoulder, which forms a throttle clearance of the hydraulic foot with a guide apparatus, and heels are located on both sides of the impeller, while the axial take-off of the rotor significantly exceeds the working clearance in the heel. 2. Герметичный малошумный насос по п.1, отличающийся тем, что шнек расположен внутри полого вала на входе. 2. The sealed low noise pump according to claim 1, characterized in that the screw is located inside the hollow shaft at the inlet.
RU2010112506/06A 2010-04-01 2010-04-01 Pressurised low-noise pump RU2432499C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112506/06A RU2432499C1 (en) 2010-04-01 2010-04-01 Pressurised low-noise pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112506/06A RU2432499C1 (en) 2010-04-01 2010-04-01 Pressurised low-noise pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2432499C1 true RU2432499C1 (en) 2011-10-27

Family

ID=44998134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010112506/06A RU2432499C1 (en) 2010-04-01 2010-04-01 Pressurised low-noise pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2432499C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687673C1 (en) * 2018-05-04 2019-05-15 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Horizontal pumping unit
RU2687674C1 (en) * 2018-05-04 2019-05-15 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Horizontal pumping unit
RU2692877C2 (en) * 2017-10-31 2019-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Новобур" Submersible pumping unit
RU2692873C2 (en) * 2017-10-31 2019-06-28 ООО "Новобур" Horizontal pump unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692877C2 (en) * 2017-10-31 2019-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Новобур" Submersible pumping unit
RU2692873C2 (en) * 2017-10-31 2019-06-28 ООО "Новобур" Horizontal pump unit
RU2687673C1 (en) * 2018-05-04 2019-05-15 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Horizontal pumping unit
RU2687674C1 (en) * 2018-05-04 2019-05-15 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Horizontal pumping unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2432499C1 (en) Pressurised low-noise pump
KR100659251B1 (en) Pumping installation
US20070212238A1 (en) Rotodynamic Fluid Machine
US20080080988A1 (en) Pump with electric motor, immersed in the fluid to be pumped
JPH08218812A (en) Method and equipment for automatically lubricating roller bearing of turbo engine
KR20080097111A (en) A rotary machine including a passive axial balancing system
US20210324862A1 (en) Centrifugal pump for conveying a fluid
CN101988511B (en) Pipeline shielding structural electric pump working in manner of internal circulation
CN107850120B (en) Bearing structure and supercharger
US11788533B2 (en) Multistage centrifugal pump
US10240609B2 (en) Screw pump and impeller fan assemblies and method of operating
GB670206A (en) Improvements in or relating to deep-well pumps
JP2015537156A (en) Centrifugal gas compressor or pump including ring and cowl
RU2384740C1 (en) Auger centrifugal pump
JP4513419B2 (en) Pump device
RU2623854C1 (en) Method of greasing and cooling front support of the rotor of the gas turbine engine
RU2418988C1 (en) Turbo-pump unit
RU2351804C1 (en) Worm centrifugal pump
RU2352821C1 (en) Auger-centrifugal pump
RU2359157C1 (en) Screw-type centrifugal pump
RU2635164C1 (en) Device for starting gas turbine engine
RU2418986C1 (en) Turbo-pump unit
RU63002U1 (en) MULTI-STAGE CENTRIFUGAL ELECTRIC PUMP
RU47060U1 (en) CENTRIFUGAL MULTI-STAGE PUMP
RU2359158C1 (en) Screw-type centrifugal pump

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170402

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20171219

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20181107

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170402

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20200427

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200512

TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -MM4A- IN JOURNAL 12-2020

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210528