RU2449175C1 - Centrifugal pump with prestressed elastomer elements of flow part (versions) - Google Patents
Centrifugal pump with prestressed elastomer elements of flow part (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449175C1 RU2449175C1 RU2010152445/06A RU2010152445A RU2449175C1 RU 2449175 C1 RU2449175 C1 RU 2449175C1 RU 2010152445/06 A RU2010152445/06 A RU 2010152445/06A RU 2010152445 A RU2010152445 A RU 2010152445A RU 2449175 C1 RU2449175 C1 RU 2449175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyurethane
- ring
- pump
- housing
- centrifugal pump
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании пульповых центробежных насосов, предназначенных для перекачки рудных пульп на горно-обогатительных комбинатах.The invention relates to mechanical engineering and can be used to create pulp centrifugal pumps designed for pumping ore pulps at mining and processing plants.
Одной из проблем пульповых центробежных насосов является быстрый износ элементов (Изделия, из которых сложен насос, в технической литературе называют деталями, а наиболее крупные из них, например рабочее колесо, корпус насоса и др. - элементами насоса. В данном случае рассматриваются наиболее крупные детали насоса: рабочее колесо, бронедиск, футеровка насоса и др., для которых более характерно принятое нами название - элементы насоса) насоса, контактирующих в проточной части с движущейся пульпой, насыщенной абразивными зернами различных горных пород. Быстрому износу подвергаются также поверхности в узком пространстве между стенкой крышки насоса и вращающимся рабочим колесом в связи с рециркуляцией пульпы.One of the problems of pulp centrifugal pumps is the rapid wear of the elements (The products that make up the pump are called parts in the technical literature, and the largest of them, such as the impeller, pump housing, etc., are called pump elements. In this case, the largest parts are considered pump: impeller, armored disk, pump lining, etc., for which our name is more characteristic - pump elements) of the pump in contact with the moving pulp saturated with abrasive grains of various grades rocks. Surfaces in the narrow space between the wall of the pump cover and the rotating impeller are also subject to rapid wear due to pulp recirculation.
Известны центробежные насосы, в которых с целью предотвращения износа металлических поверхностей применяют покрытие их слоем полиуретанового эластомера.Centrifugal pumps are known in which in order to prevent wear of metal surfaces they are coated with a layer of polyurethane elastomer.
Наиболее близким к изобретению является центробежный насос с предварительно напряженными эластомерными элементами проточной части, содержащий улиткообразные корпус и крышку, футерованные внутри конструктивными элементами из полиуретанового эластомера, полиуретановые рабочее колесо и передний бронедиск, стальные приводной вал с системой уплотнения, подшипники вала (Кондрашов Л.И. Обзор современных пульповых насосов. Москва, Горная техника, 2005).Closest to the invention is a centrifugal pump with prestressed elastomeric elements of the flowing part, comprising a coiled housing and a lid lined inside with structural elements of a polyurethane elastomer, a polyurethane impeller and a front armored disk, a steel drive shaft with a sealing system, shaft bearings (L. Kondrashov Review of modern slurry pumps, Moscow, Mining equipment, 2005).
Однако ресурс полиуретановых элементов проточной части насоса остается недостаточным, учитывая, что с износом полиуретана изменяется сечение пульпового канала и ухудшаются гидротехнические параметры насоса, а частая замена полиуретановых футеровок связана со значительными материальными затратами.However, the resource of polyurethane elements of the flow part of the pump remains insufficient, given that with the wear of polyurethane the cross section of the pulp channel changes and the hydraulic parameters of the pump deteriorate, and the frequent replacement of polyurethane linings is associated with significant material costs.
Известно повышение прочности и долговечности термопластовых полимеров путем их обработки сжатием в твердом состоянии (объемная и листовая штамповка, прокатка. См. Физико-химические основы переработки полимеров в изделия для машин и оборудования. Тамбов, ТГТУ, 2005).It is known to increase the strength and durability of thermoplastic polymers by processing them by compression in the solid state (die and sheet stamping, rolling. See Physicochemical Basics of Polymer Processing into Products for Machines and Equipment. Tambov, TSTU, 2005).
В основе явления повышения прочности термопластов лежит изменение их внутреннего строения, происходящее при пластической деформации под действием высоких давлений. Недостатками этого способа являются необходимость создавать сложные формы, способные передавать высокое давление на принятые конфигурации изделий, и частичное снижение прочностных свойств в изделиях при снятии с них нагрузок.The phenomenon of increasing the strength of thermoplastics is based on a change in their internal structure that occurs during plastic deformation under the influence of high pressures. The disadvantages of this method are the need to create complex forms that can transmit high pressure to the adopted configuration of the products, and a partial decrease in the strength properties in the products when removing loads from them.
Сведения об эффективности этого способа для полиуретанов отсутствуют. Исследования авторов данного изобретения показали, что прочностные свойства полиуретанов повышаются при сравнительно небольших постоянных давлениях, создающих упругие и высокоэластичные деформации полотна полиуретана и поддерживающих его в напряженном состоянии. Величины необходимого для этого давления на нолиуретаны разных марок составляют 0,5-5 мПа.There is no evidence of the effectiveness of this method for polyurethanes. Studies of the authors of this invention have shown that the strength properties of polyurethanes increase at relatively low constant pressures that create elastic and highly elastic deformations of the polyurethane web and maintain it in tension. The values required for this pressure on the polyurethanes of different grades are 0.5-5 MPa.
Задача изобретения - повышение износостойкости элементов насоса, изготовленных из полиуретана, и, соответственно, увеличение межремонтного срока эксплуатации насоса при сохранении постоянства его гидротехнических параметров.The objective of the invention is to increase the wear resistance of pump elements made of polyurethane, and, accordingly, increase the overhaul life of the pump while maintaining the constancy of its hydraulic parameters.
Технический результат достигается за счет того, что в центробежном насосе с предварительно напряженными эластомерными элементами проточной части, содержащем улиткообразные корпус и крышку, футерованные внутри конструктивными элементами из полиуретанового эластомера, подиуретановые рабочее колесо и передний бронедиск, стальные приводной вал с системой уплотнения, подшипники вала, согласно изобретению по первому варианту в центральную часть полиуретанового полотна элемента футеровки корпуса со стороны привода с целью деформации полотна и создания в нем напряжения сжатия встроена концентрически с центральным отверстием в полотне кольцевая пружина сжатия в сжатом состоянии (далее сжатая кольцевая пружина), изготовленная из закаленной рессорно-пружинной стали и развивающая давление на полиуретан 0,5-5 мПа, а для радиального перемещения буртика, опоясывающего центральное отверстие в полиуретановом полотне элемента футеровки, в поверхности заднего диска рабочего колеса насоса предусмотрено углубление в виде кольцевой прямоугольной канавки, в которую входит буртик.The technical result is achieved due to the fact that in a centrifugal pump with prestressed elastomeric elements of the flowing part, containing a coiled housing and a lid, lined inside with structural elements from a polyurethane elastomer, a polyurethane impeller and a front armored disk, a steel drive shaft with a sealing system, shaft bearings, according to the invention according to the first embodiment, in the central part of the polyurethane web of the housing lining element on the drive side to deform From this point, and creating compression stress in it, an annular compression spring in a compressed state (hereinafter referred to as a compressed annular spring) made of hardened spring-spring steel and developing a pressure of 0.5-5 MPa on polyurethane is built in concentrically with the central hole in the web, and for radial movement a flange encircling the central hole in the polyurethane web of the lining element, a recess is provided in the surface of the rear disk of the impeller of the pump in the form of an annular rectangular groove into which the collar enters.
При этом в центральную часть полиуретанового полотна футеровки корпуса могут быть встроены концентрически с центральным отверстием в полотне 2-4 сжатые кольцевые пружины.At the same time, concentric ring springs can be integrated concentrically with a central hole in the web into the central part of the polyurethane web of the body lining.
В полиуретановое полотно элемента футеровки корпуса, по его периферии, может быть встроено концентрически с кольцевыми пружинами кольцо, изготовленное из стального проката (далее упорное кольцо).A ring made of rolled steel (hereinafter referred to as a thrust ring) can be integrated concentrically with ring springs into the polyurethane fabric of the housing lining element, at its periphery.
В полиуретановое полотно переднего бронедиска могут быть встроены 1-3 сжатые кольцевые пружины, расположенные концентрически в центральной части бронедиска, развивающие давление сжатия полиуретана 0,5-5 мПа, и одно стальное упорное кольцо, расположенное на периферии полотна бронедиска концентрически с кольцевыми пружинами.1-3 compressed ring springs located concentrically in the central part of the armored disk, developing a compression pressure of polyurethane of 0.5-5 MPa, and one steel thrust ring located on the periphery of the armored disk fabric concentrically with ring springs can be embedded in the polyurethane fabric of the front armored disk.
В полиуретановое полотно каждого из дисков рабочего колеса в центральной его части концентрически с центральными отверстиями в дисках могут быть встроены по 1-3 сжатых кольцевые пружины, развивающих по 0,5-5 мПа давления сжатия полиуретана, и по одному упорному кольцу, расположенному в периферической части полотна каждого диска.In the polyurethane sheet of each of the impeller disks in its central part, 1-3 compressed ring springs can be integrated concentrically with central holes in the disks, developing 0.5-5 MPa of the compression pressure of the polyurethane, and one thrust ring located in the peripheral parts of the canvas of each disk.
Технический результат достигается также тем, что в центробежном насосе, содержащем улиткообразные корпус и крышку, футерованные внутри конструктивными элементами из полиуретанового эластомера, полиуретановые рабочее колесо и передний бронедиск, стальные приводной вал с системой уплотнения, подшипники вала, согласно изобретению по второму варианту в полиуретановое полотно элемента футеровки корпуса со стороны привода встроено по периферии 1-4 кольцевые пружины растяжения в растянутом состоянии (далее разжатые кольцевые пружины), развивающие давление сжатия полиуретана 0,5-5 мПа.The technical result is also achieved by the fact that in a centrifugal pump containing a coiled housing and cover, lined with structural elements of polyurethane elastomer, a polyurethane impeller and front armored disk, a steel drive shaft with a sealing system, shaft bearings, according to the invention of the second embodiment, in a polyurethane web of the housing lining element on the drive side is built around the periphery of 1-4 ring tension springs in a stretched state (hereinafter unclamped ring springs), They have a compressive pressure of polyurethane of 0.5-5 MPa.
При этом в центральной части полиуретанового полотна элемента футеровки корпуса со стороны привода может быть встроено концентрически с кольцевыми пружинами стальное упорное кольцо.Moreover, in the central part of the polyurethane web of the housing lining element, a steel thrust ring can be integrated concentrically with ring springs from the drive side.
Технический результат достигается также тем, что в центробежном насосе, содержащем улиткообразные корпус и крышку, футерованные внутри элементами из полиуретанового эластомера, полиуретановое рабочее колесо, стальные приводной вал с системой уплотнения, подшипники вала, согласно изобретению по третьему варианту в полиуретановое полотно элемента футеровки крышки насоса встроены концентрически с центральным отверстием в полотне по периферии разжатая кольцевая пружина и в центральной части - упорное кольцо.The technical result is also achieved by the fact that in a centrifugal pump containing a coiled housing and a lid lined inside with polyurethane elastomer elements, a polyurethane impeller, a steel drive shaft with a sealing system, shaft bearings, according to the invention of the third embodiment, in a polyurethane fabric of the lining element of the pump cover concentric concentric annular spring is integrated concentrically with a central hole in the web along the periphery and a thrust ring in the central part.
Технический результат достигается также тем, что в центробежном насосе, содержащем улиткообразные корпус и крышку, футерованные внутри элементами из полимеров, полимерное рабочее колесо, стальные приводной вал с системой уплотнения, подшипники вала, согласно изобретению по четвертому варианту полотна элементов футеровки корпуса и крышки состоят из соединенных между собой посредством склеивания или термической сварки двух слоев полимеров, обладающих различными по величине коэффициентами линейного теплового расширения в пределах 50-500%, при этом слой, например, из полиуретанового эластомера, обращенный к внутренней полости насоса, обладает меньшим коэффициентом линейного теплового расширения, чем приклеенный или приваренный к нему слой из другого эластомера или термопласта.The technical result is also achieved by the fact that in a centrifugal pump containing a coiled housing and a lid lined with polymer elements inside, a polymer impeller, a steel drive shaft with a sealing system, shaft bearings, according to the invention according to the fourth embodiment of the lining of the casing and lid elements, consist of interconnected by bonding or thermal welding of two layers of polymers with different coefficients of linear thermal expansion in the range of 50-500 %, while a layer, for example, of a polyurethane elastomer, facing the internal cavity of the pump, has a lower coefficient of linear thermal expansion than a layer glued or welded to it from another elastomer or thermoplastic.
Таким образом, в устройство насоса внесены новые конструктивные элементы: кольцевые пружины, создающие постоянное напряжение в наиболее изнашиваемых полиуретановых элементах насоса, благодаря которому повышается их прочность и износостойкость.Thus, new structural elements have been introduced into the pump device: annular springs that create a constant voltage in the most worn polyurethane pump elements, due to which their strength and wear resistance are increased.
Для образования так называемого предварительно напряженного полиуретана в его полотне созданы постоянные напряжения, вызывающие упругие или высокоэластичные деформации полиуретана.For the formation of the so-called prestressed polyurethane, constant stresses are created in its web, causing elastic or highly elastic deformations of the polyurethane.
Как показали проведенные авторами данного изобретения испытания, прочность и износостойкость нолиуретана, находящегося в постоянно сжатом состоянии, начинают значительно повышаться уже при его деформации на 2-3%, при снятии нагрузки достигнутые показатели прочности снижаются.As shown by tests conducted by the authors of this invention, the strength and wear resistance of a noliurethane, which is in a constantly compressed state, begin to increase significantly already when it is deformed by 2-3%, when the load is removed, the achieved strength indicators are reduced.
Особенностью упрочняющего полиуретан сочетания: стальная пружина полиурегановое полотно является то, что энергия пружины передается полиуретану на его упругую или высокоэластичную деформацию и сопутствующее упрочнение, которое срабатывает при абразивных воздействиях на полиуретан. По мере износа полиуретана и утончения его полотна автоматически увеличивается деформация полиуретана пружиной и напряжение в нем, что способствует повышению срока службы элементов насоса. Так как элементы насоса, изготовляемые из полиуретана, имеют округлую форму, то для достижения равномерного распределения давления в полотне полиуретана наиболее эффективна кольцевая форма пружины.A feature of the polyurethane reinforcing combination: a steel spring polyurethane sheet is that the spring energy is transferred to the polyurethane for its elastic or highly elastic deformation and the concomitant hardening, which is triggered by abrasive influences on the polyurethane. As the polyurethane is worn out and its web is thinned, deformation of the polyurethane by a spring and stress in it automatically increase, which helps to increase the life of the pump elements. Since the pump elements made of polyurethane have a rounded shape, an annular spring shape is most effective to achieve a uniform pressure distribution in the polyurethane web.
В предлагаемой конструкции насоса впервые применено сжатие полиуретанового полотна элементов насоса кольцевыми пружинами. В полиуретановое полотно каждого из элементов встроено от 1 до 2-4-х сжатых или разжатых внешними усилиями кольцевых пружин самостоятельно или в сочетании с замкнутыми стальными кольцами, названными нами «упорными кольцами» в связи с их функциями препятствовать распространению деформации полиуретана за пределы этих колец.In the proposed pump design, compression of the polyurethane fabric of the pump elements by ring springs was first applied. In the polyurethane fabric of each of the elements, from 1 to 2-4 ring springs compressed or extruded by external forces are integrated independently or in combination with closed steel rings, which we called “thrust rings”, in connection with their functions, to prevent the spread of polyurethane deformation outside these rings .
Сжатые кольцевые пружины, внутреннее напряжение которых направлено на разжатие дуг кольца, помещены в центральную часть полиуретановых полотен, а разжатые, работающие на сжатие, - по периферии.Compressed annular springs, the internal stress of which is aimed at unclenching the arcs of the ring, are placed in the central part of the polyurethane webs, and uncompressed, working on compression - on the periphery.
Наиболее эффективно сочетание встроенных в полотно полиуретана кольцевых пружин с упорными кольцами, которые располагаются концентрически со сжатыми кольцевыми пружинами по периферии, а при разжатых - в центральной части полиуретановых полотен. В обоих случаях при разжатии или сжатии кольцевых пружин происходит сжатие и деформация полиуретанового полотна в плоскости между кольцевой пружиной и упорным кольцом. Стальное упорное кольцо, препятствуя распространению деформации за пределы кольца, сохраняет тем самым внешние формы и размеры напрягаемого полотна.The most effective is the combination of ring springs integrated into the polyurethane web with thrust rings, which are arranged concentrically with compressed ring springs around the periphery, and when opened, in the central part of the polyurethane webs. In both cases, when unloading or compressing the annular springs, the polyurethane web is compressed and deformed in the plane between the annular spring and the thrust ring. The steel thrust ring, preventing the spread of deformation outside the ring, thereby preserves the external shapes and dimensions of the prestressed canvas.
Усиление сжимающего воздействия на полиуретан достигается увеличением количества концентрически устанавливаемых кольцевых сжатых или разжатых пружин при одном упорном кольце или его заменой на сжатую или разжатую пружину противоположного остальным пружинам действия.Strengthening the compressive effect on polyurethane is achieved by increasing the number of concentrically mounted annular compressed or decompressed springs with one thrust ring or by replacing it with a compressed or unpressed spring of the opposite action to the other springs.
На фиг.1 изображен общий вид центробежного насоса предлагаемой конструкции.Figure 1 shows a General view of a centrifugal pump of the proposed design.
На фиг.2 - фронтальный вид предварительно напряженного элемента футеровки корпуса насоса.Figure 2 is a front view of a prestressed element of the lining of the pump housing.
На фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.Figure 3 is a section aa in figure 2.
На фиг.4 - общий вид внутренней кольцевой пружины в разжатом состоянии.In Fig.4 is a General view of the inner annular spring in the expanded state.
На фиг.5 - то же, в сжатом состоянии.Figure 5 is the same in a compressed state.
На фиг.6 - скрепленные концы сжатой кольцевой пружины.Figure 6 - fastened ends of the compressed annular spring.
На фиг.7 - фронтальный вид разреза предварительно напряженного элемента футеровки корпуса насоса с внешней разжатой кольцевой пружиной.In Fig.7 is a front view of a section of a prestressed element of the lining of the pump housing with an external open ring spring.
На фиг.8 - разрез А-А на фиг.7.On Fig - section aa in Fig.7.
На фиг.9 - общий вид внешней кольцевой пружины.Figure 9 is a General view of the outer annular spring.
На фиг.10 - то же, в рабочем состоянии.Figure 10 is the same in working condition.
На фиг.11 - фронтальный вид предварительно напряженного элемента футеровки корпуса с расположением внутренней сжатой кольцевой пружины и внешнего упорного кольца при их сочетании в одном полиуретановом полотне.11 is a front view of a pre-stressed element of the lining of the housing with the location of the compressed inner ring spring and the outer thrust ring when combined in one polyurethane fabric.
На фиг.12 - разрез А-А на фиг.11.On Fig - section aa in Fig.11.
На фиг.13 - расположение сжатых кольцевых пружин при увеличении их количества до 2-х.In Fig.13 - the location of the compressed annular springs with an increase in their number to 2.
На фиг.14 - то же, при увеличении их количества до 3-х.On Fig - the same, with an increase in their number to 3.
На фиг.15 - расположение кольцевой сжатой пружины и упорного кольца в бронедиске.On Fig - the location of the annular compressed spring and thrust ring in the armored disk.
На фиг.16 - разрез А-А на фиг.15.In Fig.16 is a section aa in Fig.15.
На фиг.17 - центральный разрез предварительно напряженных полиуретановых элементов насоса.On Fig - Central section of prestressed polyurethane pump elements.
На фиг.18 - разрез А-А на фиг.17.On Fig - section aa in Fig.17.
На фиг.19 - разрез модификации предлагаемого центробежного насоса.On Fig - sectional modification of the proposed centrifugal pump.
На фиг.20 - фронтальный вид предварительно напряженного элемента футеровки крышки.In Fig.20 is a front view of a prestressed element of the lining of the cover.
На фиг.21 - разрез А-А на фиг.20.On Fig - section aa in Fig.20.
На фиг.22 - элемент футеровки корпуса насоса из двух слоев полимеров, склеенных или сваренных между собой.On Fig - element of the lining of the pump housing from two layers of polymers glued or welded together.
На фиг.23 - разрез А-А на фиг.22.On Fig - section aa in Fig.22.
На фиг.1 приведен общий вид центробежного насоса предлагаемой конструкции. Насос состоит из корпуса 1, крышки 2, предварительно напряженной полиуретановой футеровки 3 корпуса 1, переднего бронедиска 4 из предварительно напряженного полиуретана, внутренних сжатых кольцевых пружин 5, 6 соответственно футеровки корпуса 1 и переднего бронедиска 4, внешних упорных колец 7, 8 соответственно футеровки 3 корпуса 1 и переднего бронедиска 4, рабочего колеса 9 с дисками из предварительно напряженного полиуретана, буртика 10, опоясывающего центральное отверстие 19 (фиг.1, 2) полотна футеровки 3 корпуса 1, кольцевой прямоугольной канавки 11 в поверхности диска рабочего колеса 9, внутренних сжатых кольцевых пружин 12 в дисках рабочего колеса 9, упорных стальных колец 13 в дисках рабочего колеса 9, системы уплотнения 14 приводного вала 16, станины 15, подшипников 17 приводного вала 16, всасывающего пульпу патрубка 18.Figure 1 shows a General view of a centrifugal pump of the proposed design. The pump consists of a
Пульпа поступает через всасывающий патрубок 18 в проточную часть насоса, где разгоняется лопатками рабочего колеса 9 и подается в выходное отверстие насоса. Предварительно напряженный полиуретан в проточной части обеспечивает благодаря своей высокой износостойкости постоянство параметров движения пульпы.The pulp enters through the
На фиг.2 и 3 приведены фронтальный вид и разрез предварительно напряженного элемента футеровки 3 корпуса 1 насоса, на которых показано расположение в полотне элемента непосредственно у центрального его отверстия 19 внутренней сжатой кольцевой пружины 5, работающей на разжатие, сжимая при этом полиуретан за пределами кольца пружины 5.Figure 2 and 3 shows a front view and a section of a prestressed element of the
Сжатая кольцевая пружина 5 представляет собой изготовленное из проката из рессорно-пружинной стали разомкнутое на 1/4-1/3 кольцо, замкнутое внешними усилиями до стыка концов.The compressed
Общий вид внутренней кольцевой пружины 5 в разжатом и сжатом состояниях приведен на фиг.4-6, где на фиг.4 изображено изготовленное из проката из пружинно-рессорной стали разомкнутое пружинное кольцо, на фиг.5 - разомкнутое пружинное кольцо, приведенное внешними усилиями в сжатое состояние, при котором концы внешними усилиями сводятся до контакта между собой - фиг.6 и скрепляются тонким стержнем 21, продеваемым сквозь отверстия 22 в прутке 20 пружины 5.A general view of the inner
При изготовлении предварительно напряженного полиуретанового элемента сжатое пружинное кольцо помещается в форму и заливается расплавленным полиуретаном. После прохождения всех фаз формирования полиуретанового изделия и его охлаждения из отверстий 22 удаляется стержень 21, кольцевая сжатая пружина 5 приводится в состояние разжатия, сжимая полиуретановое полотно за своими пределами.In the manufacture of a prestressed polyurethane element, the compressed spring ring is placed in the mold and filled with molten polyurethane. After passing through all phases of the formation of the polyurethane product and its cooling, the
На фиг.7, 8 приведены фронтальный вид и разрез предварительно напряженного элемента футеровки 3 корпуса 1 насоса, на котором показано расположение внешней разжатой кольцевой пружины 23, работающей на сжатие полотна полиуретана, расположенного внутри кольца пружины 23.7, 8 are a front view and a section of a pre-stressed element of the
Внешняя разжатая кольцевая пружина 23 представляет собой изготовленное из проката из рессорно-пружинной стали кольцо, разжатое внешними усилиями на заданный угол. Общий вид вешней кольцевой пружины 23 приведен на фиг.9, 10. Показана изготовленная кольцевая пружина 23 в сжатом состоянии - фиг.9 и приведенная в рабочее состояние - фиг.10, при котором концы ее внешними усилиями на определенный угол разведены, а в промежуток между ними вставлены две гнутые пластины 24 с отверстиями, в которые вставлены стержни 25, удерживающие кольцевую пружину 23 в разжатом состоянии.The external expanded
Сжатие полиуретанового полотна разжатой кольцевой пружиной 23 осуществляется в плоскости ограниченного ею круга после удаления стержней 25 из отверстий пластин 24. Встраивание разжатой кольцевой пружины 23 в полиуретановое полотно изделия аналогично встраиванию сжатой кольцевой пружины 5.Compression of a polyurethane web by an expanded
На фиг.11, 12 приведен фронтальный вид и разрез предварительно напряженного элемента футеровки 3 корпуса 1, на которых показано расположение внутренней сжатой кольцевой пружины 5 и внешнего упорного кольца 7 при их сочетании в одном полиуретановом полотне.11, 12 shows a front view and a section of a prestressed element of the
Заданная величина напряжения сжатия полиуретана достигается за счет выбора соответствующего профиля проката и марки рессорно-пружинной стали при изготовлении кольцевых пружин 5 или количества устанавливаемых пружин 5, располагая их концентрически между центральным отверстием 19 и упорным кольцом 7.The specified value of the compressive stress of polyurethane is achieved by selecting the appropriate rolled profile and spring-spring steel grade in the manufacture of ring springs 5 or the number of installed
На фиг.13 показано концентрическое расположение сжатых кольцевых пружин 5 при увеличении их количества до 2-х, аналогично располагаются кольцевые пружины при их увеличении до 3х-4х (фиг.14).On Fig shows the concentric arrangement of the compressed ring springs 5 when increasing their number to 2, similarly located ring springs when they increase to 3x4-4x (Fig.14).
Подобным образом располагаются кольцевая сжатая пружина 6 и упорное кольцо 8 в бронедиске 4 (фиг.15, 16).Similarly, an annular
В другом случае усиление сжимающего воздействия на полиуретан достигается за счет того, что устанавливаются вместо упорных колец внутри и на периферии кольцевые пружины: сжатые в центре, разжатые на периферии.In another case, an increase in the compressive effect on polyurethane is achieved due to the fact that instead of thrust rings inside and on the periphery, ring springs are installed: compressed in the center, unclenched on the periphery.
На фиг.17 приведен центральный разрез предварительно напряженных полиуретановых элементов насоса: футеровки 3 и рабочего колеса 9. На фиг.18 - вертикальное сечение А-А футеровки 3 корпуса 1 насоса. Показано расположение внутренних сжатых кольцевых пружин 12 и внешних упорных колец 13 в полиуретановых дисках рабочего колеса 9, буртика 10, опоясывающего центральное отверстие в элементе футеровки 3 корпуса 1 насоса и входящего в кольцевую прямоугольную канавку 11 на поверхности заднего диска рабочего колеса 9. Канавка 11 выполняет следующие функции. При разжатии внутренней кольцевой пружины 12, сопровождающемся расширением центрального отверстия в полиуретановом полотне 19 (фиг.2), выступающий над полотном буртик 10 перемещается поперек канавки 11, не препятствуя разжатию этой пружины 12. В то же время буртик 10, входящий в канавку 11 диска, уменьшает рециркуляцию пульпы между задним диском рабочего колеса 9 и элементом предварительно напряженной полиуретановой футеровки 3 насоса.In Fig.17 shows a Central section of the prestressed polyurethane elements of the pump: lining 3 and the
На фиг.19 приведен разрез модификации предлагаемого центробежного насоса, в котором вместо бронедиска применена футеровка 26 крышки 2 насоса из напряженного полиуретана. Насос состоит из корпуса 1, крышки 2, предварительно напряженной футеровки 3 корпуса 1, с внутренней сжатой кольцевой пружиной 5 и внешним упорным кольцом 7, футеровки 26 крышки 2 с внешней разжатой кольцевой пружиной 27 и упорным кольцом 28, рабочего колеса 9 с дисками из предварительно напряженного полиуретана, буртика 10, опоясывающего центральное отверстие в полотне футеровки 3 корпуса 1, кольцевой прямоугольной канавки 11 в поверхности диска рабочего колеса 9, внутренних сжатых кольцевых пружин 12 в дисках рабочего колеса 9, упорных стальных колец 13 в дисках рабочего колеса 9, системы уплотнения 14 приводного вала 16, станины 15, подшипников 17 приводного вала 16, всасывающего пульпу патрубка 18.On Fig shows a section of a modification of the proposed centrifugal pump, in which instead of the armored disk lining 26 of the
На фиг.20 и 21 приведены фронтальный вид и разрез предварительно напряженного элемента футеровки 26 крышки 2, на которых показано концентрическое расположение в нем разжатой пружины 27 и упорного кольца 28.On Fig and 21 shows a front view and a section of a pre-stressed element of the lining 26 of the
Дополнительные разжатые кольцевые пружины располагаются между упорным кольцом 28 и разжатой пружиной 27 концентрически с ними.Additional open ring springs are located between the
В качестве иного варианта механизма создания постоянного напряжения в полотне полиуретана предлагается склеивание или термическая сварка слоя полиуретана со слоем полимера, обладающим отличным от полиуретана коэффициентом линейного теплового расширения.As another variant of the mechanism of creating a constant voltage in a polyurethane web, gluing or thermal welding of a polyurethane layer with a polymer layer having a coefficient of linear thermal expansion other than polyurethane is proposed.
При прочном соединении слоев в нагретом состоянии и их последующем охлаждении в слое, обладающем меньшим коэффициентом линейного теплового расширения, возникает напряжение сжатия за счет большей усадки слоя с большим коэффициентом расширения при равной у обоих слоев температуре охлаждения.When the layers are firmly bonded in the heated state and subsequently cooled in a layer with a lower coefficient of linear thermal expansion, compression stress arises due to greater shrinkage of the layer with a large expansion coefficient at the same cooling temperature for both layers.
На фиг.22 показан элемент футеровки 3 корпуса 1 насоса из двух слоев 29, 30 полимеров, склеенных или сваренных между собой. Внутренний слой 29 образован полиуретановым эластомером с меньшим коэффициентом линейного теплового расширения, внешний слой 30 из полиуретана, обладающего большим коэффициентом линейного теплового расширения. Аналогично строение двухслойного элемента футеровки 26 крышки 2 насоса. Сжатие и напряжение полиуретанового слоя достигается при следующей технологии изготовления двухслойного элемента футеровки 3: в первую очередь в форму заливается, образуя внешний слой 30, полиуретан с большим коэффициентом расширения и обрабатывается согласно принятой технологии до конечного охлаждения. Затем сверху заливается, образуя внутренний слой 29, полиуретан с меньшим коэффициентом расширения, при этом разогревается и расширяется внешний охлажденный слой полиуретана. При последующем охлаждении двухслойного элемента футеровки 3 происходит сжатие внутреннего полиуретанового слоя 29 за счет большей усадки внешнего слоя 30.On Fig shows a
Эффект сжатия повышается при сочетании при изготовлении двухслойных полимерных элементов насоса полиуретановых эластомеров, коэффициент линейного теплового расширения которых не превышает 60-70 ед. с другими полимерами типа фторопласта (коэффициент расширения 280 ед.), полиэтилена (200 ед.).The compression effect is enhanced when combined in the manufacture of two-layer polymer pump elements of polyurethane elastomers, the coefficient of linear thermal expansion of which does not exceed 60-70 units. with other polymers such as fluoroplastic (expansion coefficient 280 units), polyethylene (200 units).
Промышленная полезность данного изобретения заключается в повышении срока межремонтной службы насоса при снижении колеблемости гидродинамических параметров перекачиваемой пульпы, зависящей от темпов износа элементов проточной части насоса и частоты их замены.The industrial usefulness of this invention is to increase the overhaul life of the pump while reducing the fluctuation of the hydrodynamic parameters of the pumped pulp, depending on the rate of wear of the elements of the flow part of the pump and the frequency of their replacement.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152445/06A RU2449175C1 (en) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Centrifugal pump with prestressed elastomer elements of flow part (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152445/06A RU2449175C1 (en) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Centrifugal pump with prestressed elastomer elements of flow part (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2449175C1 true RU2449175C1 (en) | 2012-04-27 |
Family
ID=46297557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010152445/06A RU2449175C1 (en) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Centrifugal pump with prestressed elastomer elements of flow part (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2449175C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103573681A (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-12 | 上海佰诺泵阀有限公司 | PTFE-lined chemical pump |
RU2643912C2 (en) * | 2015-06-12 | 2018-02-06 | Ассома Инк. | Structure improvement of pump casing with pfa liner |
RU201690U1 (en) * | 2020-09-25 | 2020-12-28 | Общество с ограниченной ответственностью «УралАктив» | Fan |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1560805A1 (en) * | 1988-05-13 | 1990-04-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации | Centrifugal pump |
US5127800A (en) * | 1984-03-20 | 1992-07-07 | Baker Hughes Incorporated | Flow-stabilizing volute pump and liner |
RU93039123A (en) * | 1993-08-12 | 1996-02-10 | П.А. Чукаловский | CENTRIFUGAL PUMP AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE |
CN1409017A (en) * | 2002-08-31 | 2003-04-09 | 宜兴市宙斯泵业有限公司 | Wear-resistant centrifugal pump and forming method and lining mold |
-
2010
- 2010-12-22 RU RU2010152445/06A patent/RU2449175C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5127800A (en) * | 1984-03-20 | 1992-07-07 | Baker Hughes Incorporated | Flow-stabilizing volute pump and liner |
SU1560805A1 (en) * | 1988-05-13 | 1990-04-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации | Centrifugal pump |
RU93039123A (en) * | 1993-08-12 | 1996-02-10 | П.А. Чукаловский | CENTRIFUGAL PUMP AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE |
CN1409017A (en) * | 2002-08-31 | 2003-04-09 | 宜兴市宙斯泵业有限公司 | Wear-resistant centrifugal pump and forming method and lining mold |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОНДРАШОВ Л.И. Обзор современных пульповых насосов. - М.: Горная техника, 2005. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103573681A (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-12 | 上海佰诺泵阀有限公司 | PTFE-lined chemical pump |
RU2643912C2 (en) * | 2015-06-12 | 2018-02-06 | Ассома Инк. | Structure improvement of pump casing with pfa liner |
RU201690U1 (en) * | 2020-09-25 | 2020-12-28 | Общество с ограниченной ответственностью «УралАктив» | Fan |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5028056A (en) | Fiber composite sealing element | |
US7591450B1 (en) | Valve body and seal assembly | |
FI75910C (en) | I EN UPPSLAMNINGSPUMP ANVAENDBAR MEKANISK TAETNINGSENHET. | |
RU2449175C1 (en) | Centrifugal pump with prestressed elastomer elements of flow part (versions) | |
CN102818030A (en) | Radial shaft seal | |
US7823887B2 (en) | Sealing between components of a rotary machine | |
WO2014143987A1 (en) | Pump casing with pre-stressed lining | |
CN102536872B (en) | There is the flow machine for fluid of radial seal gap and fixing wear ring | |
US2382839A (en) | Centrifugal pump | |
DK176882B1 (en) | Elastomeric seal for adjustable side bushings in pumps | |
CN103307284A (en) | Split type mechanical seal with self-tightening sealing capacity | |
KR100987747B1 (en) | High pressure sealing apparatus | |
WO2014144207A1 (en) | Valve seal assembly with relief volume | |
US20100158676A1 (en) | Composite component | |
US8840117B2 (en) | Sealing element having an elastic tapered washer and casing to exert pressure | |
US9435336B2 (en) | Sealing device for a piston | |
JP2012136942A (en) | Multicylinder rotary compressor | |
JP4897316B2 (en) | Water lubrication pad type bearing device and water wheel | |
US1788496A (en) | Stuffing-box packing | |
CN103402749A (en) | Pressure vessel sealing | |
US9273669B2 (en) | Hydraulic brake with a polymer piston | |
RU166351U1 (en) | Fiberglass Pipe with Polyurethane Lining | |
MX2011001774A (en) | Dry friction lining, particularly for a motor vehicle clutch. | |
CN216279343U (en) | Water turbine self-compensating type sealing ring with dissimilar material composite structure for main shaft sealing | |
US9982683B2 (en) | Bushing seal for use in a pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161223 |