RU2474730C2

RU2474730C2 - Rotary pump impeller seal

Info

Publication number: RU2474730C2
Application number: RU2010145437/06A
Authority: RU
Inventors: Уве ВЮРДИГ
Original assignee: Уве ВЮРДИГ
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2013-02-10
Also published as: DE102008001814A1; CN102027241A; EP2304246B1; EP2304246A1; US20110064566A1; CN102027241B; DE112009001716A5; WO2009138082A1; RU2010145437A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: clearance between pump casing 1 and, at least, one impeller 4 is permanently sealed on impeller pressure side 3 toward its suction side 4. Seal ring consisting of stiff pressure ring 7 and elastic circular sealing edge 8 connected with pressure ring 7 in casing 1 between pressure side 3 and suction side 4. Edge 8 of operated pump slides in the area of impeller inlet 5 fits in impeller sliding surface 6' made on impeller 2. For this, seal ring is positioned by actuator 9 in pump casing 1 and has its sealing edge 8 pre-tensioned and inclined to said sliding surface 6'.

EFFECT: decreased leaks, higher efficiency, simple design.

27 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройству для уплотнения рабочего колеса в центробежных насосах для жидких сред. Устройство служит для того, чтобы в центробежных насосах уплотнять конструктивно обусловленный зазор между рабочим колесом и корпусом насоса, предотвращая массопередачу с напорной стороны рабочего колеса к его стороне всасывания на входе в рабочее колесо. Оно может использоваться для первичного оснащения насосов такого рода в ходе их производства, а также и для дооснащения насосов, не оснащенных до сих пор соответствующим уплотнением зазора.The invention relates to a device for sealing the impeller in centrifugal pumps for liquid media. The device serves to seal in a centrifugal pump a structurally determined gap between the impeller and the pump casing, preventing mass transfer from the pressure side of the impeller to its suction side at the entrance to the impeller. It can be used for the initial equipment of pumps of this kind during their production, as well as for the retrofitting of pumps that are still not equipped with an appropriate gap seal.

Центробежные насосы различных конструктивных форм используются для транспортировки жидких сред, в особенности жидкостей, в очень большом количестве. Насосы состоят из одного или нескольких рабочих колес, расположенных на валу, которые движутся за счет привода от двигателя в соответствующем свободном пространстве корпуса насоса (также называемом отверстием в корпусе). Соответствующее рабочее колесо за счет вращения создает на своей входной стороне, на которой находится приток для транспортируемой жидкой среды, пониженное давление. За счет этого среда увлекается в рабочее колесо, которое в ходе поворотного движения транспортирует ее к выходу рабочего колеса на напорной стороне. Чтобы рабочее колесо могло двигаться в корпусе насоса, необходим зазор между рабочим колесом и внутренней стенкой корпуса насоса. В зависимости от формы корпуса и формы рабочего колеса зазор может быть аксиальным или радиальным.Centrifugal pumps of various design forms are used to transport liquid media, especially liquids, in very large quantities. Pumps consist of one or more impellers located on the shaft, which are driven by a motor drive in the corresponding free space of the pump housing (also called an opening in the housing). The corresponding impeller due to rotation creates on its inlet side, on which there is an inflow for the transported liquid medium, a reduced pressure. Due to this, the medium is carried away into the impeller, which during a pivoting movement transports it to the outlet of the impeller on the pressure side. In order for the impeller to move in the pump casing, a clearance is required between the impeller and the inner wall of the pump casing. Depending on the shape of the housing and the shape of the impeller, the gap may be axial or radial.

Однако часть транспортируемой жидкости через зазор попадает с напорной стороны назад на сторону всасывания рабочего колеса. Из-за этого возникают гидравлические потери. Поэтому производители насосов стараются удерживать размер зазора минимальным. С другой стороны, в особенности за счет допусков конструктивных элементов, нельзя опускаться ниже определенных минимальных размеров зазора, так как существует опасность, что при определенных обстоятельствах движущееся с небольшим биением рабочее колесо будет упираться во внутреннюю стенку корпуса. Эта опасность к тому же увеличивается в ходе эксплуатации насоса за счет того, что на корпусе и на рабочем колесе образуются отложения, за счет которых зазор, размеры которого выбраны слишком маленькими, может уменьшиться, и, в конце концов, насос будет «заедать». Как следствие, происходит блокировка рабочего колеса и повреждения машины вплоть до полного выхода насоса из строя. Это обуславливает дорогие простои в эксплуатации. Перечисленные проблемы дополнительно усиливаются другими факторами. Так, в ходе эксплуатации насоса из-за кавитации, т.е. из-за имплозии в транспортируемой среде временно возникающих газовых пузырей, возникают повреждения материала на корпусе и/или на рабочем колесе, которые, несмотря на тяжелые повреждения, например, такие, как повреждения деталей рабочего колеса, также могут неблагоприятно влиять на размер зазора. Кроме того, особая проблема возникает при использовании насосов для транспортировки сточных вод. Из-за загрязнений в форме твердых частиц и волокнистых составляющих, содержащихся в сточных водах, на рабочих колесах возникают, так называемые, налипания волокнистых веществ и, как следствие, засоры из-за уменьшения размера зазора, за счет чего, в конце концов, рабочее колесо также блокируется. При этом зазор между корпусом насоса и рабочим колесом, обусловленный разницей давления между всасывающей и напорной стороной, является особенно критичным участком, в который регулярно засасываются соответствующие загрязнения.However, part of the transported fluid through the gap falls from the pressure side back to the suction side of the impeller. Because of this, hydraulic losses occur. Therefore, pump manufacturers are trying to keep the gap size to a minimum. On the other hand, especially due to the tolerances of structural elements, it is impossible to fall below certain minimum clearance sizes, since there is a danger that under certain circumstances an impeller moving with a slight runout will abut against the inner wall of the housing. This danger also increases during operation of the pump due to the fact that deposits form on the casing and on the impeller, due to which the gap, the dimensions of which are chosen too small, can decrease, and, in the end, the pump will “jam”. As a result, the impeller is blocked and the machine is damaged until the pump completely fails. This leads to expensive downtime. The problems listed are further exacerbated by other factors. So, during operation of the pump due to cavitation, i.e. Due to implosion of temporarily generated gas bubbles in the transported medium, material damage occurs on the housing and / or on the impeller, which, despite severe damage, such as damage to impeller parts, can also adversely affect the size of the gap. In addition, a particular problem arises when using pumps for transporting wastewater. Due to contaminations in the form of particulate matter and fibrous constituents contained in the wastewater, so-called sticking of fibrous substances and, as a result, blockages occur on the impellers due to a reduction in the size of the gap, due to which, finally, the working the wheel is also locked. In this case, the gap between the pump casing and the impeller, due to the pressure difference between the suction and pressure sides, is a particularly critical area in which the corresponding contaminants are regularly sucked in.

Поэтому при производстве насосов стараются принять конструктивные меры, за счет которых размер зазора может удерживаться минимальным или же оптимизироваться и, кроме того, при длительной работе насоса может поддерживаться, по возможности, постоянным. Например, в DE 19960160 А1 описывается устройство для оптимизации ширины зазора в центробежных насосах. Согласно описанному решению на наружном периметре свободного конца рабочего колеса насоса выполняется утолщение. Это утолщение при установке рабочего колеса в корпус насоса проводится за уплотнительным буртиком, который выполнен на щелевом кольце, расположенном в корпусе. За счет этого достигается очень малый размер зазора. Однако, поскольку уплотнительный буртик, согласно решению, является жестким элементом, существует опасность, что он, если на нем будут образовываться отложения, войдет в рабочее колесо над утолщением, выполненным на рабочем колесе. К тому же, за счет остающегося малого зазора массопередача от напорной стороны к всасывающей стороне не предотвращается, в результате чего также не устранена опасность образования налипаний волокнистых веществ и, в конце концов, засора зазора.Therefore, in the manufacture of pumps, they try to take constructive measures, due to which the size of the gap can be kept to a minimum or optimized, and, in addition, during prolonged operation of the pump, it can be kept as constant as possible. For example, DE 19960160 A1 describes a device for optimizing the clearance width in centrifugal pumps. According to the described solution, a thickening is performed on the outer perimeter of the free end of the pump impeller. This thickening when installing the impeller in the pump casing is carried out behind the sealing collar, which is made on the slotted ring located in the casing. Due to this, a very small gap size is achieved. However, since the sealing collar, according to the decision, is a rigid element, there is a danger that if it forms deposits on it, it will enter the impeller above the bulge made on the impeller. In addition, due to the remaining small gap, mass transfer from the pressure side to the suction side is not prevented, as a result of which the risk of formation of sticking of fibrous substances and, finally, clogging of the gap is not eliminated.

В ЕР 1808603 А1 описывается решение для снижения ширины радиального уплотнительного зазора, посредством которого также дополнительно должно быть максимально предотвращено нежелательное расширение зазора по мере увеличения срока службы насоса. Для этого в радиальный зазор между корпусом насоса и наружным контуром рабочего колеса помещается жесткое быстроизнашиваемое кольцо и эластичное кольцо. В то время, как быстроизнашиваемое кольцо, которое выполнено, например, из закаленной литой стали или керамического материала, окружает лопастное колесо, оставляя небольшой остаточный зазор, эластичное кольцо расположено вокруг быстроизнашиваемого кольца и закреплено на внутреннем контуре корпуса насоса. За счет этого образована своего рода эластичная подвеска для быстроизнашиваемого кольца, действующего как щелевое кольцо. Посредством такой эластичной подвески улавливаются, в частности, колебания рабочего колеса, которые возникают, прежде всего, при начале работы насоса, и таким образом предотвращается повреждение щелевого кольца или наружного контура рабочего колеса. Кроме того, за счет этого щелевое кольцо и внутренний контур корпуса насоса термически отделяются друг от друга. Благодаря этому решению обеспечивается оптимизация зазора, которая позволяет, чтобы размер зазора удерживался постоянным также в течение длительного времени эксплуатации насоса при компенсации допусков размеров деталей насоса и колебаний, возникающих во время эксплуатации насоса. Однако при этом решении остается остаточный зазор, на котором, в частности, при использовании насоса для транспортировки сточных вод и далее существует опасность образования налипаний волокнистых веществ или же засора. В этом отношении соответственно выполненные насосы только условно подходят для использования в качестве насосов для сточных вод.EP 1808603 A1 describes a solution for reducing the width of a radial sealing gap, by which the unwanted expansion of the gap should also be maximally prevented as the pump life is extended. For this, a rigid wear ring and an elastic ring are placed in the radial clearance between the pump housing and the outer contour of the impeller. While a wear ring, which is made of, for example, hardened cast steel or ceramic material, surrounds the impeller, leaving a small residual gap, the elastic ring is located around the wear ring and is fixed to the inner contour of the pump casing. Due to this, a kind of elastic suspension is formed for the wear ring acting as a slotted ring. By means of such an elastic suspension, in particular, the vibrations of the impeller are detected, which occur primarily when the pump starts to work, and thus damage to the slotted ring or the outer contour of the impeller is prevented. In addition, due to this, the slotted ring and the inner contour of the pump casing are thermally separated from each other. This solution provides optimization of the gap, which allows the gap size to be kept constant also for a long time of the pump operation while compensating for tolerances of the dimensions of the pump parts and fluctuations that occur during operation of the pump. However, with this solution, there remains a residual gap, in which, in particular, when using the pump for transporting wastewater and further, there is a risk of the formation of sticking of fibrous substances or blockage. In this regard, suitably designed pumps are only conditionally suitable for use as wastewater pumps.

В US 2109679 А описывается решение, при котором посредством нескольких эластичных элементов, прижатых к контурным участкам рабочего колеса посредством винтов и пружин, достигается, практически, полное уплотнение зазора А. Однако, такое устройство является сравнительно сложным и в этом отношении не самоуплотняющимся, поскольку за счет износа эластичных элементов, возникающего в ходе эксплуатации насоса, и без того остающийся минимальный остаточный зазор может очень быстро увеличиться. К тому же участки, в которых расположены пружины, сами не уплотнены. За счет этого при использовании насоса, в частности, в сточных водах могут возникать отложения на пружинах и блокировать их, в результате чего пружины не могут больше оказывать давление, необходимое для максимального уплотнения зазора, на элементы, прижимаемые к рабочему колесу. Кроме того, имеется опасность вработки эластичных элементов, частично прилегающих большими поверхностными участками к рабочему колесу, в соответствующую поверхность прилегания, за счет чего также следует ожидать утраты эффективности уплотнения после относительно небольшого срока эксплуатации насоса. Наконец, радиальные и аксиальные колебания рабочего колеса, которые всегда возникают при эксплуатации, не могут быть компенсированы системой уплотнения. Как следствие этого, зазор может быть, в общем, практически, закрыт, но в любом случае, в частности, при аксиальных колебаниях рабочего колеса открывается больше. Но в случае повторного кратковременного открытия зазора, в частности, при использовании насоса для транспортировки сточных вод в области зазора будут неизбежно образовываться отложения, которые с течением времени приводят к уже упоминавшемуся образованию налипаний волокнистых веществ и, наконец, к засору или даже повреждению насоса.US 2109679 A describes a solution in which, by means of several elastic elements pressed against the contour portions of the impeller by means of screws and springs, an almost complete seal of the gap A is achieved. However, such a device is relatively complicated and in this regard not self-sealing, since due to the wear and tear of the elastic elements that occur during operation of the pump, the already remaining minimum residual clearance can increase very quickly. In addition, the areas in which the springs are located are themselves not sealed. Due to this, when using the pump, in particular, in wastewater deposits can occur on the springs and block them, as a result of which the springs can no longer exert the pressure necessary to maximize the sealing of the gap on the elements pressed against the impeller. In addition, there is a risk of elastic elements, partially adjacent by large surface areas to the impeller, penetrating into the corresponding contact surface, due to which one should also expect loss of sealing efficiency after a relatively short pump life. Finally, the radial and axial vibrations of the impeller, which always occur during operation, cannot be compensated by the sealing system. As a consequence of this, the gap can be, in general, practically closed, but in any case, in particular, with axial vibrations of the impeller, more is opened. But in the case of repeated short-term opening of the gap, in particular, when using a pump for transporting wastewater, deposits will inevitably form in the gap region, which over time will lead to the formation of sticking of fibrous substances and, finally, to blockage or even damage to the pump.

Более выгодное решение, в особенности за счет своей простой конструкции, описывается в DE 19613486 С2. Согласно этому решению при эксплуатации насоса в зону его зазора соскальзывает уплотнительное кольцо, удерживаемое в выемках корпуса насоса, вдоль переднего защитного диска рабочего колеса. Однако устройство, как это также и описано в документе, не приводит к уплотнению зазора, а только к крайне малому размеру зазора, причем он мог бы увеличиться в относительно короткое время за счет истирания и начинающегося из-за этого износа уплотнительного кольца. Учитывая, что радиальные и аксиальные колебания рабочего колеса не компенсируются также и при этом решении по причине типа опоры уплотнительного кольца на корпусе насоса, описанное устройство также не подходит для использования в насосах для сточных вод. В этом отношении также и здесь существует опасность быстрого отложения твердых частиц или волокнистых загрязнений в области уплотнительного кольца и прилегания его кромки к рабочему колесу, а тем самым и опасность образования налипаний волокнистых веществ в области зазора.A more advantageous solution, especially due to its simple construction, is described in DE 19613486 C2. According to this decision, during operation of the pump, a sealing ring that is held in the recesses of the pump housing slides along the front protective disk of the impeller to the zone of its clearance. However, the device, as also described in the document, does not lead to a seal of the gap, but only to an extremely small size of the gap, and it could increase in a relatively short time due to abrasion and due to this wear of the sealing ring. Considering that the radial and axial vibrations of the impeller are not compensated also in this decision due to the type of support of the sealing ring on the pump housing, the described device is also not suitable for use in sewage pumps. In this regard, there is also the danger of the rapid deposition of particulate matter or fibrous contaminants in the region of the sealing ring and the fit of its edge to the impeller, and thereby the risk of the formation of adhesions of fibrous substances in the region of the gap.

Задача изобретения заключается в том, чтобы создать устройство для уплотнения рабочего колеса в центробежных насосах, за счет которого долгосрочно и надежно предотвращается массопередача между напорной стороной рабочего колеса центробежного насоса и всасывающей стороной на входе рабочего колеса при условии очень простой конструкции устройства для уплотнения, и, кроме того, обеспечивается беспрепятственное поворотное движение рабочего колеса или колес в корпусе насоса. За счет создаваемого устройства, в частности также при использовании в насосах для сточных вод, должна быть предотвращена подобная массопередача, а тем самым образование налипаний волокнистых веществ в области зазора. Кроме того, устройство должно позволять как заводское оснащение насосов, так и их дооснащение.The objective of the invention is to provide a device for sealing the impeller in centrifugal pumps, due to which mass transfer between the pressure side of the impeller of the centrifugal pump and the suction side at the inlet of the impeller is prevented long-term and reliably, provided that the sealing device is very simple, and, In addition, unobstructed swivel movement of the impeller or wheels in the pump housing is ensured. Due to the created device, in particular also when used in wastewater pumps, such mass transfer, and thereby the formation of sticking of fibrous substances in the gap area, should be prevented. In addition, the device should allow both the factory equipment of the pumps and their retrofit.

Эта задача решается посредством устройства с признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления или же усовершенствования приводятся в зависимых пунктах формулы.This problem is solved by means of a device with features of an independent claim. Preferred embodiments or improvements are provided in the dependent claims.

Предлагаемое устройство в зависимости от геометрии его элементов и от их конструктивного расположения в насосе, как уже разъяснялось в начале, может использоваться как в центробежных насосах с аксиальным зазором, так и в центробежных насосах с радиальным зазором. Кроме того, как одноступенчатые, так и многоступенчатые центробежные насосы, т.е. центробежные насосы с более чем одним рабочим колесом, могут оснащаться предлагаемым устройством на заводе или в ходе дооснащения.The proposed device, depending on the geometry of its elements and on their structural location in the pump, as already explained at the beginning, can be used both in centrifugal pumps with axial clearance and in centrifugal pumps with radial clearance. In addition, both single-stage and multi-stage centrifugal pumps, i.e. centrifugal pumps with more than one impeller can be equipped with the proposed device at the factory or during retrofitting.

Согласно изобретению для решения задачи в корпус центробежного насоса, оснащенного или дооснащенного устройством, между напорной и всасывающей стороной, по меньшей мере, одного рабочего колеса расположено уплотнительное кольцо, которое состоит из жесткого нажимного кольца и кольцевой эластичной уплотнительной кромки, связанной с нажимным кольцом в области своего внутреннего диаметра. На участке, выступающем с нажимного кольца или/и перекрывающем его диаметр, уплотнительная кромка наклонена к поверхности скольжения, выполненной на наружном периметре на рабочем колесе в области его входа. На уплотнительное кольцо, выполненное, как описано выше, действует исполнительный элемент, удерживаемый на корпусе насоса. За счет этого уплотнительное кольцо позиционировано относительно поверхности скольжения, и одновременно его уплотнительная кромка предварительно натянута относительно поверхности скольжения рабочего колеса на участке, выступающем с нажимного кольца или/и перекрывающем его диаметр. При этом уплотнительное кольцо позиционируется таким образом, и его уплотнительная кромка предварительно натягивается так, что она радиально прилегает наружным концом своего участка к поверхности скольжения во время работы центробежного насоса. Выполняемая на исполнительном элементе регулировка может быть такой, чтобы уплотнительная кромка в состоянии покоя только слегка (очень малое предварительное натяжение) прилегала к соответствующей поверхности скольжения рабочего колеса, и прилегание радиально наружного конца уплотнительной кромки к поверхности скольжения во время эксплуатации насоса надежно обеспечивается за счет дополнительно существующей в этом случае разницы давления между его напорной и всасывающей стороной. Уплотнительное устройство выполнено при этом таким образом, чтобы на основании деформируемости участка уплотнительной кромки, выступающего с нажимного кольца с достаточной длиной или/и перекрывающего в достаточной мере диаметр нажимного кольца, и предварительного натяжения, созданного посредством исполнительного элемента в уплотнительной кромке, имелось постоянное и саморегулирующееся полное уплотнение зазора. Предпочтительным образом за счет возможной обширной деформации эластичного участка, перекрывающего нажимное кольцо или/и выступающего с него, также возникающие во время эксплуатации насоса радиальные и аксиальные колебания компенсируются в такой степени, что даже они не приводят хотя бы к краткосрочному открытию зазора. В новых насосах, оснащенных соответствующим уплотнением зазора, или в недавно дооснащенных соответствующим уплотнением зазора насосах уплотнительное кольцо регулируется при этом посредством исполнительного элемента в отношении его позиции и предварительного натяжения его уплотнительной кромки так, чтобы радиальная наружная уплотнительная кромка как раз надежно касалась поверхности скольжения с минимально возможным предварительным натяжением.According to the invention, in order to solve the problem, in the housing of a centrifugal pump equipped or retrofitted with a device, between the pressure and suction sides of at least one impeller there is a sealing ring, which consists of a hard pressure ring and an elastic ring sealing lip connected with the pressure ring in the region its inner diameter. On the section protruding from the pressure ring or / and overlapping its diameter, the sealing lip is inclined to the sliding surface made on the outer perimeter on the impeller in the area of its entrance. An o-ring made as described above is acted upon by an actuator element held on the pump casing. Due to this, the o-ring is positioned relative to the sliding surface, and at the same time its sealing lip is pre-stretched relative to the sliding surface of the impeller in the area protruding from the pressure ring or / and overlapping its diameter. In this case, the sealing ring is positioned in this way, and its sealing lip is pre-tensioned so that it radially abuts the outer end of its section to the sliding surface during operation of the centrifugal pump. The adjustment performed on the actuating element can be such that the sealing lip at rest is only slightly (very small pre-tension) abut against the corresponding sliding surface of the impeller, and the radially outer end of the sealing lip adhering to the sliding surface during pump operation is reliably provided due to the additional the pressure difference existing in this case between its pressure and suction sides. The sealing device is designed in such a way that, based on the deformability of the sealing lip portion protruding from the pressure ring with a sufficient length and / or overlapping the diameter of the pressure ring, and the prestress created by the actuating element in the sealing edge, there is a constant and self-adjusting full clearance seal. Advantageously, due to possible extensive deformation of the elastic section overlapping or / protruding from the pressure ring, the radial and axial vibrations that occur during operation of the pump are also compensated to such an extent that even they do not lead to at least a short-term opening of the gap. In new pumps equipped with an appropriate gap seal, or in pumps recently equipped with a corresponding gap seal, the sealing ring is adjusted by means of an actuator in relation to its position and pre-tensioning of its sealing lip so that the radial outer sealing lip just reliably touches the sliding surface with a minimum possible pre-tensioning.

Согласно возможной форме осуществления изобретения поверхность скольжения является частью быстроизнашиваемого кольца, закрепленного в области входа в рабочее колесо на наружном периметре рабочего колеса. Вышеназванное быстроизнашиваемое кольцо может быть при этом расположено еще на заводе на насосе, оснащенном предлагаемым устройством на рабочем колесе или при соответствующей доработке рабочего колеса закрепляться в ходе дооснащения. Быстроизнашиваемое кольцо выполнено из особенно износостойкого материала, такого как закаленная литая высококачественная сталь, керамика или специальный композитный материал, или оно может быть оснащено, по меньшей мере, особым изнашиваемым защитным покрытием. Также возможно выполнение, по меньшей мере, поверхности скольжения рабочего колеса подходящей обработкой поверхности, или покрытием материала, особенно износостойким покрытием, или выполнение рабочего колеса в целом из соответственно износостойкого материала, что однако в соответствующем случае приводит к повышенным затратам. Но, в частности, в связи с дооснащением на практике износостойкая скользящая поверхность осуществляется, предпочтительным образом, путем нанесения быстроизнашиваемого кольца на рабочее кольцо в области входа рабочего колеса. Уплотнительное кольцо, как уже описывалось, состоит из жесткого нажимного кольца и связанной с ним эластичной уплотнительной кромки, при этом нажимное кольцо также выполнено из износостойкого материала, предпочтительным образом металла. В случае выполнения нажимного кольца из металла уплотнительная кромка может быть выполнена, согласно предпочтительной форме осуществления изобретения, из эластомера и соединена с нажимным кольцом за счет вулканизации. При этом изобретение может быть, предпочтительным образом, дополнительно усовершенствовано тем, что в эластомер для механической стабилизации утоплен усиливающий материал, предпочтительным образом, металлическая ткань. Кроме того, можно для стабилизации вулканизировать в эластомер металлическую пружинную шайбу.According to a possible embodiment of the invention, the sliding surface is part of a wear ring fixed in the region of the entrance to the impeller on the outer perimeter of the impeller. The aforementioned wearing ring can be located at the factory at the pump equipped with the proposed device on the impeller or, if the impeller is modified accordingly, fixed during retrofitting. The wear ring is made of a particularly wear-resistant material, such as hardened cast stainless steel, ceramic or a special composite material, or it can be equipped with at least a special wear protective coating. It is also possible to perform at least the sliding surface of the impeller with a suitable surface treatment, or coating the material with a particularly wear-resistant coating, or the execution of the impeller as a whole of a correspondingly wear-resistant material, which, however, leads to increased costs. But, in particular, in connection with the retrofitting in practice, a wear-resistant sliding surface is carried out, preferably, by applying a wear ring to the impeller in the region of the impeller inlet. The seal ring, as already described, consists of a hard pressure ring and an associated elastic sealing lip, the pressure ring is also made of a wear-resistant material, preferably a metal. If the pressure ring is made of metal, the sealing lip can be made, according to a preferred embodiment of the invention, of elastomer and connected to the pressure ring by vulcanization. The invention can, in a preferred manner, be further improved in that a reinforcing material, preferably a metal fabric, is recessed into the elastomer for mechanical stabilization. In addition, a metal spring washer can be vulcanized to stabilize the elastomer.

Геометрия эластичной, предпочтительным образом выполненной из эластомера или же резины уплотнительной кромки осуществлена предпочтительным образом так, чтобы ее толщина уменьшалась в направлении ее внешнего периметра. Такое выполнение геометрии уплотнительной кромки и уже ранее объясненные меры для ее механической стабилизации служат для того, чтобы уплотнительная кромка, также при большой разнице давления между напорной стороной и входной стороной рабочего колеса, согласно основной идее изобретения, прилегала к быстроизнашиваемому кольцу или же поверхности скольжения только своим радиально наружным участком, скользя. Было установлено, что без соответствующих мер по причине высокого давления, воздействующего на уплотнительную кромку, существует опасность, что уплотнительная кромка прогнется или согнется, и в результате этого будет прилегать к большому участку поверхности быстроизнашиваемого кольца, в результате чего увеличивается опасность, что уплотнительная кромка с течением времени усиленно вработается в поверхность скольжения или же в быстроизнашиваемое кольцо. Но за счет разницы давления между напорной стороной и входом рабочего колеса на всасывающей стороне при этом, тем не менее, гарантируется, что уплотнительная кромка, по меньшей мере, во время работы центробежного насоса, скользя, а также полностью уплотняя зазор, прилегает к поверхности скольжения соответствующего рабочего колеса.The geometry of the elastic, preferably made of elastomer or rubber, sealing lip is preferably implemented so that its thickness decreases in the direction of its outer perimeter. This embodiment of the geometry of the sealing lip and the previously described measures for its mechanical stabilization serve to ensure that the sealing lip, also, with a large pressure difference between the pressure side and the inlet side of the impeller, adjoins the wear ring or sliding surface only its radially outer portion, gliding. It was found that without appropriate measures, due to the high pressure acting on the sealing lip, there is a danger that the sealing lip will bend or bend, and as a result, will adhere to a large area of the surface of the wear ring, thereby increasing the risk that the sealing lip with over time, it is heavily worked into the sliding surface or into the wear ring. But due to the pressure difference between the pressure side and the impeller inlet on the suction side, it is nevertheless guaranteed that the sealing lip, at least during operation of the centrifugal pump, sliding, as well as completely sealing the gap, abuts the sliding surface corresponding impeller.

Как уже объяснялось, уплотнение зазора по причине предварительного натяжения эластичной уплотнительной кромки относительно поверхности скольжения саморегулируется в том отношении, что уплотнительная кромка даже, когда она постепенно стирается во время эксплуатации, вследствие существующей при эксплуатации разницы давления между напорной и всасывающей стороной, все еще примыкает, уплотняя, к поверхности скольжения до определенной степени износа на эксплуатируемом насосе. Полное уплотнение зазора при эксплуатации насоса, за счет которого эффективно предотвращается отложение твердых частиц и/или волокнистых составляющих, входящих в транспортируемую среду, в области зазора, а тем самым и засор в результате образования налипаний волокнистых веществ, даже при использовании в сточных водах, при этом может обеспечиваться и тогда, когда уплотнительная кромка при выключенном насосе уже больше не прилегает из-за возникающего износа материала к поверхности скольжения.As already explained, the seal of the gap due to the pre-tensioning of the elastic sealing lip relative to the sliding surface is self-adjusting in that the sealing lip, even when it gradually erases during operation, is still adjacent due to the pressure difference between the pressure side and the suction side, sealing to the sliding surface to a certain degree of wear on the pump in use. Complete sealing of the gap during operation of the pump, due to which the deposition of solid particles and / or fibrous components entering the transported medium is effectively prevented in the gap region, and thereby clogging as a result of the buildup of fibrous substances, even when used in wastewater, this can be ensured even when the sealing lip with the pump turned off is no longer adjacent due to the occurring wear of the material to the sliding surface.

Согласно принципиальной идее изобретения, предварительное натяжение в эластичной уплотнительной кромке уплотнительного кольца достигается за счет подходящего позиционирования уплотнительного кольца в корпусе насоса или же относительно поверхности скольжения, причем уплотнительное кольцо так упирается в контропору, находящуюся внутри корпуса насоса, что на его уплотнительную кромку оказывается определенное давление. В этом отношении предлагаемое решение при необходимости реализуется за счет того, что уже имеющееся и зафиксированное в корпусе насоса, действующем как контропора, щелевое кольцо, которое обычно используется для регулировки имеющейся ширины зазора в насосах, по уровню техники, после соответствующей доработки, согласно изобретению, соединяется с уплотнительной кромкой, наклоненной к также дооснащенному быстроизнашиваемому кольцу рабочего колеса или же его поверхности скольжения, за счет механического крепления или вулканизации.According to the concept of the invention, the preliminary tension in the elastic sealing edge of the sealing ring is achieved by suitable positioning of the sealing ring in the pump housing or relative to the sliding surface, and the sealing ring is so abutted against the counter located inside the pump housing that a certain pressure is exerted on its sealing edge . In this regard, the proposed solution, if necessary, is implemented due to the fact that the slotted ring, which is already available and fixed in the pump casing, which acts as a counter support, is usually used to adjust the existing gap width in the pumps according to the prior art, after appropriate refinement according to the invention, connected to the sealing lip, inclined to the retrofitted wear ring of the impeller or its sliding surface, due to mechanical fastening or vulcanization.

Согласно соответствующей практике, предпочтительно предусмотренной, в частности, для использования в одноступенчатых центробежных насосах с аксиальным зазором форме осуществления изобретения, исполнительный элемент, действующий на уплотнительное кольцо, выполнен как установочное кольцо, смещаемое в аксиальном направлении относительно своего положения, которое действует непосредственно на уплотнительное кольцо. Уплотнительная кромка в этой форме осуществления, по меньшей мере, во время эксплуатации центробежного насоса прилегает, скользя на расположенной предпочтительно ортогонально относительно аксиального направления или же оси насоса наружной поверхности быстроизнашиваемого кольца, причем аксиальное направление задано направлением продольного прохождения вала двигателя, приводящего рабочее колесо или при необходимости все-таки несколько рабочих колес. В соответствии с предусмотренным выполнением этой формы осуществления положение установочного кольца может регулироваться посредством двух или нескольких установочных винтов, расположенных примерно с равным распределением на периметре установочного кольца, которые соответственно сцеплены с резьбой, проходящей на корпусе насоса в аксиальном направлении. При этом резьба для установочных винтов предпочтительным образом выполнена в резьбовых отверстиях, которые проведены насквозь в аксиальном направлении через корпус насоса.According to relevant practice, preferably provided, in particular for use in single-stage centrifugal pumps with axial clearance, an embodiment of the invention, the actuator acting on the o-ring is designed as a locating ring that is axially displaceable relative to its position, which acts directly on the o-ring . The sealing lip in this embodiment, at least during operation of the centrifugal pump, abuts, sliding on the outer surface of the wear ring, which is preferably located orthogonally relative to the axial direction or the pump axis, and the axial direction is determined by the longitudinal direction of the shaft of the motor driving the impeller or the need is still several impellers. In accordance with the envisaged implementation of this embodiment, the position of the installation ring can be adjusted by two or more set screws located with approximately equal distribution on the perimeter of the installation ring, which are respectively engaged with a thread extending axially on the pump casing. In this case, the thread for the set screws is preferably made in threaded holes that are passed through in the axial direction through the pump housing.

Однако, в частности, при дооснащении насосов предлагаемым уплотнением зазора может потребоваться вставить в корпус насоса дополнительное кольцо корпуса, прилегающее к установочному кольцу со стороны, обращенной от уплотнительного кольца. Это, в частности, требуется в насосах, которые имеют на входной стороне рабочего колеса относительно большое отверстие в корпусе или же камеру в корпусе. В этих насосах без помещения дополнительного кольца корпуса невозможно отпозиционировать установочные винты так, чтобы установочное кольцо в соответствующем месте, а именно, в частности, на участке уплотнительной кромки, перекрывающем жесткое нажимное кольцо уплотнительного кольца или/и выступающем с него, воздействовало на уплотнительное кольцо. Чтобы обеспечить это, вставляется вышеназванное кольцо корпуса, которое имеет по своему периметру несколько кольцеобразных выемок. При этом резьба для установочных винтов исполнительного элемента выполнена частично в кольцеобразных выемках, расположенных на наружном периметре кольца корпуса, а частично в расположенных соответственно этим выемкам кольца корпуса и вместе с ними предпочтительно замыкающими соответственно полный круг кольцеобразных выемках на корпусе насоса. За счет установочных винтов, сцепленных с резьбой, кольцо корпуса одновременно фиксируется в корпусе насоса.However, in particular, when retrofitting the pumps with the proposed clearance seal, it may be necessary to insert an additional ring of the housing in the pump housing adjacent to the installation ring from the side facing away from the sealing ring. This is, in particular, required in pumps that have a relatively large hole in the housing or a chamber in the housing on the input side of the impeller. In these pumps, without placing an additional housing ring, it is not possible to position the installation screws so that the installation ring in the corresponding place, in particular, on the sealing lip section overlapping or protruding from the rigid compression ring of the sealing ring, acts on the sealing ring. To ensure this, the aforementioned ring of the casing is inserted, which has several annular recesses along its perimeter. In this case, the thread for the set screws of the actuating element is made partially in the annular recesses located on the outer perimeter of the housing ring, and partially in the housings of the housing ring, respectively located together with these recesses, and preferably with them closing a full circle of annular recesses on the pump housing. Due to set screws coupled to the thread, the housing ring is simultaneously fixed in the pump housing.

В особенно предпочтительной форме осуществления изобретения установочное кольцо имеет наружную резьбу и сцеплено с расположенной соответственно ей внутренней резьбой корпуса насоса. Аксиальное положение установочного кольца тем самым может регулироваться внутри центробежного насоса путем поворачивания установочного кольца во внутренней резьбе корпуса насоса. Независимо от того, согласно какой из ранее представленных форм осуществления выполнено установочное кольцо и/или средства, служащие для его позиционирования или же для определения силы прижима, действующей на уплотнительное кольцо, предлагаемое устройство имеет в соответствии с предпочтительным усовершенствованием стопорные винты, посредством которых установочное кольцо может фиксироваться в соответственно отрегулированном для него положении и позиции.In a particularly preferred embodiment of the invention, the locating ring has an external thread and is engaged with an internal thread of the pump casing located accordingly. The axial position of the locating ring can thus be adjusted inside the centrifugal pump by turning the locating ring in the internal thread of the pump housing. Regardless of which of the previously presented embodiments, the installation ring and / or means are used to position it or to determine the clamping force acting on the o-ring, the device according to a preferred development has locking screws by means of which the installation ring can be fixed in the position and position adjusted accordingly for it.

Как уже неоднократно указывалось, предлагаемое изобретение подходит как для первичного оснащения центробежных насосов, так и для их дооснащения. Поэтому устройство согласно форме осуществления, предусмотренной для дооснащения, выполнено так, что его соответствующие элементы являются составляющими частями конструктивного комплекта, в который также входят шаблон для сверления или же сверлильный кондуктор для правильного расположения резьбовых отверстий, выполняемых для установочных винтов и при необходимости для стопорных винтов.As has been repeatedly indicated, the present invention is suitable both for the primary equipment of centrifugal pumps, and for their retrofit. Therefore, the device according to the embodiment provided for the retrofitting is made so that its corresponding elements are constituent parts of the construction kit, which also includes a drilling template or a drilling conductor for the correct location of the threaded holes made for the set screws and, if necessary, for the set screws .

Далее изобретение поясняется более подробно на основании примеров осуществления. При этом представленные примеры относятся к вариантам, которые, в частности, подходят для переоснащения ранее не оснащенных соответствующим устройством насосов. На соответствующих чертежах показаны:The invention is further explained in more detail based on embodiments. In this case, the examples presented relate to options which, in particular, are suitable for the retooling of pumps not previously equipped with an appropriate device. The relevant drawings show:

Фиг.1: центробежный насос, дооснащенный предлагаемым устройством, в соответствии одной возможной форме его осуществления,Figure 1: a centrifugal pump, retrofitted with the proposed device, in accordance with one possible form of its implementation,

Фиг.2: увеличенный фрагмент насоса согласно фиг.1 с устройством для уплотнения рабочего колеса,Figure 2: an enlarged fragment of the pump according to figure 1 with a device for sealing the impeller,

Фиг.3a, 3b: кольцо корпуса, дополнительно вставленное в корпус насоса, согласно форме осуществления по фиг.1 и фиг.2,Figa, 3b: a housing ring, further inserted into the pump housing, according to the embodiment of Fig.1 and Fig.2,

Фиг.4: еще одна принципиальная форма осуществления изобретения со специально выполненным установочным кольцом.Figure 4: another basic form of carrying out the invention with a specially made mounting ring.

На фиг.1 показан центробежный насос, дооснащенный предлагаемым устройством, причем насос представлен для лучшей наглядности с выемкой в корпусе 1 насоса. Показанный пример относится к переоснащению центробежного насоса, при котором рабочее колесо 2 выполнено в форме канального колеса. Эта, а также другая форма осуществления, разъясняемая в связи с чертежами, относится к осуществлению, при котором эластичная уплотнительная кромка 8 в форме кольца, связанная с нажимным кольцом 7 и образующая вместе с ним уплотнительное кольцо, предварительно натягивается за счет установочного кольца 9, действующего на уплотнительное кольцо, и поверхность 6′ скольжения выполнена на закрепленном на рабочем колесе 2 быстроизнашиваемом кольце 6.Figure 1 shows a centrifugal pump, retrofitted with the proposed device, and the pump is presented for better clarity with a recess in the housing 1 of the pump. The example shown relates to the retrofitting of a centrifugal pump, in which the impeller 2 is made in the form of a channel wheel. This, as well as another form of implementation, explained in connection with the drawings, relates to an embodiment in which an elastic sealing lip 8 in the form of a ring connected to the pressure ring 7 and forming a sealing ring with it is pre-tensioned by the adjusting ring 9 acting on the o-ring, and the sliding surface 6 ′ is made on a wear ring 6 fixed to the impeller 2.

Насос состоит из корпуса 1 насоса, в котором рабочее колесо 2, расположенное на не показанном здесь вале двигателя, или же канальное колесо при эксплуатации насоса движется в направлении u периметра. Также непоказанный здесь двигатель так прифланцовывается к правой стороне насоса в данном представлении к корпусу 1 насоса, чтобы вал двигателя проходил в аксиальном направлении а. Между корпусом 1 насоса и рабочим колесом 2 выполнен уплотняемый зазор, который по причине конструктивной формы насоса, показанного в примере, является аксиальным зазором. Этот зазор полностью уплотнен с помощью еще раз лучше наглядно показанного в увеличенном фрагменте предлагаемого устройства против массопередачи между напорной стороной 3 насоса и входом 5 рабочего колеса на всасывающей стороне 4 насоса.The pump consists of a pump housing 1, in which the impeller 2, located on the motor shaft not shown here, or the channel wheel during operation of the pump moves in the direction u of the perimeter. Also, the motor not shown here is so flanged to the right side of the pump in this representation to the pump housing 1 so that the motor shaft passes in the axial direction a. A sealing gap is made between the pump housing 1 and the impeller 2, which, due to the design of the pump shown in the example, is an axial clearance. This gap is completely sealed with the help of one more clearly shown in an enlarged fragment of the proposed device against mass transfer between the pressure side 3 of the pump and the inlet 5 of the impeller on the suction side 4 of the pump.

На фиг.2 показан увеличенный фрагмент дооснащенного или же переоснащенного предлагаемым устройством для уплотнения рабочего колеса центробежного насоса согласно фиг.1 в разрезе. Для переоснащения за счет отворачивания по наружному контуру рабочего колеса 2 выполнен выступ. К этому выступу приложено быстроизнашиваемое кольцо 6 с повышенной износостойкостью, оснащенное дополнительной ступенью, и закреплено посредством винтов на рабочем колесе 2. Для этого заранее с распределением по периметру в рабочем колесе 2 были выполнены резьбовые отверстия, соответствующие утопленным отверстиям быстроизнашиваемого кольца 6. В корпусе 1 насоса, показанного в примере, для снижения относительно большого в случае этого насоса со стороны входа 5 в рабочее колесо диаметра отверстия корпуса, дополнительно вставлено, предпочтительно, металлическое кольцо 11 корпуса, выполнение которого наглядно показано на фиг.3a и 3b. Кольцо 11 корпуса имеет несколько кольцеобразных выемок 12, которые оснащены первой частью резьбы; вторая часть резьбы выполнена в кольцеобразных выемках корпуса (1) насоса, расположенных соответственно выемкам 12 кольца 11 корпуса и замыкающих с ними полный круг или же круглый цилиндр. С внутренней резьбой, выполненной частично в выемках 12 кольца 11 корпуса, а частично в выемках корпуса 1 насоса, соответственно, сцеплены установочные винты 10. Посредством установочных винтов 10, регулируемых с помощью ключа с внутренним шестигранником, установочное кольцо 9 может перемещаться в аксиальном направлении а. При этом установочные винты 10 служат одновременно для крепления кольца 11 корпуса в корпусе 1 насоса. Установочное кольцо 9, оснащенное выступами, давит на гибкий участок 8′ уплотнительной кромки 8 уплотнительного кольца, расположенного между установочным кольцом 9 и быстроизнашиваемым кольцом 6, причем сила давления, с которой уплотнительная кромка 8 прижимается к быстроизнашиваемому кольцу 6, зависит от позиции установочного кольца 9, регулируемого установочными винтами 10. Соответственно отрегулированная и при необходимости подрегулированная позиция установочного кольца 9 фиксируется посредством установочных винтов 10, проведенных через внутреннее отверстие, и соответственно сцепленных с резьбовым отверстием в установочном кольце 9 стопорных винтов 15, которые в данном случае выполнены как тянущие винты. При этом головки стопорных винтов 15, расположенных без возможности их потери, прилегают к выступу внутреннего отверстия соответствующего установочного винта 10.Figure 2 shows an enlarged fragment of retrofitted or re-equipped with the proposed device for sealing the impeller of a centrifugal pump according to figure 1 in section. For re-equipment due to unscrewing along the outer contour of the impeller 2, a protrusion is made. Attached to this protrusion is a wear ring 6 with increased wear resistance, equipped with an additional step, and fixed with screws on the impeller 2. To do this, threaded holes corresponding to the recessed holes of the wear ring 6 were made along the perimeter in the impeller 2. In the housing 1 the pump shown in the example, in order to reduce the relatively large in the case of this pump from the inlet side 5 into the impeller of the diameter of the housing opening, is additionally inserted specifically, the metal ring 11 of the housing, the implementation of which is clearly shown in figa and 3b. The housing ring 11 has several annular recesses 12, which are equipped with a first thread portion; the second part of the thread is made in the annular recesses of the pump housing (1), located respectively to the recesses 12 of the housing ring 11 and closing with them a full circle or a round cylinder. With the internal thread, made partially in the recesses 12 of the ring 11 of the casing, and partially in the recesses of the pump casing 1, respectively, the set screws 10 are engaged. By means of the set screws 10, which are adjusted with an Allen key, the set ring 9 can move in the axial direction a . In this case, the set screws 10 serve simultaneously to secure the ring 11 of the housing in the housing 1 of the pump. The mounting ring 9, equipped with protrusions, presses on the flexible portion 8 ′ of the sealing edge 8 of the sealing ring located between the mounting ring 9 and the wearing ring 6, and the pressure force with which the sealing edge 8 is pressed against the wearing ring 6 depends on the position of the mounting ring 9 adjusted by the set screws 10. The correspondingly adjusted and, if necessary, adjusted position of the set ring 9 is fixed by means of the set screws 10 held through cut the inner hole, and respectively locked with the threaded hole in the mounting ring 9 of the locking screws 15, which in this case are made as pulling screws. In this case, the heads of the locking screws 15, located without the possibility of loss, are adjacent to the protrusion of the inner hole of the corresponding set screw 10.

Уплотнительное кольцо состоит из жесткого металлического нажимного кольца 7, на которое прикручена кольцеобразная уплотнительная кромка 8, выполненная в показанном примере из резины. Однако более предпочтительным является соединение жесткого нажимного кольца 7 с уплотнительной кромкой 8 путем вулканизации. Уплотнительная кромка 8 предварительно натягивается установочным кольцом 9 таким образом, чтобы она, как видно на фигуре, при выключенном насосе прилегала к быстроизнашиваемому кольцу 6 только наружным относительно ее периметра концом 8′′ своего гибкого участка 8′, перекрывающего нажимное кольцо 7. Во время работы насоса уплотнительная кромка 8 с полным уплотнением аксиального зазора на основании разницы давления между напорной стороной 3 насоса и входом 5 в рабочее колесо всасывающей стороны 4 прижимается сильнее к быстроизнашиваемому кольцу 6. Но на основании своей эластичности уплотнительная кромка 8, тем не менее, прилегает к наружному концу 8" участка 8′ на быстроизнашиваемом кольце 6 только скользя, в результате чего вращательное движение рабочего колеса 2 насоса по-прежнему возможно. При этом на основании предварительного натяжения, оказываемого на уплотнительную кромку 8, его скользящий контакт сохраняется при возникающих в ходе работы аксиальных и/или радиальных колебаниях рабочего колеса 2. Тем самым, несмотря на возможные колебания, имеется надежное, но, кроме того, и постоянное саморегулирующееся полное уплотнение зазора между корпусом 1 насоса и всасывающей стороной 4 рабочего колеса 2 или же входом 5 рабочего колеса. При использовании центробежного насоса, оснащенного предлагаемым устройством, в качестве насоса для сточных вод тем самым надежно предотвращается образование налипаний волокнистых веществ в области зазора и последующий засор насоса.The sealing ring consists of a rigid metal pressure ring 7 onto which an annular sealing edge 8 is made, made of rubber in the shown example. However, it is more preferable to join the hard pressure ring 7 with the sealing lip 8 by vulcanization. The sealing lip 8 is pre-tensioned by the adjusting ring 9 so that, as the figure shows, with the pump turned off, it rests on the wear ring 6 only with the end 8 ′ ′ of its flexible portion 8 ′ that overlaps the pressure ring 7, which is outside its perimeter. During operation pump sealing lip 8 with a complete axial clearance seal on the basis of the pressure difference between the pressure side 3 of the pump and the inlet 5 to the impeller of the suction side 4 is pressed harder to the wear ring 6. But on the basis of its elasticity, the sealing lip 8, however, abuts against the outer end 8 "of the section 8 ′ on the wear ring 6 only sliding, as a result of which the rotational movement of the impeller 2 of the pump is still possible. of the preliminary tension exerted on the sealing lip 8, its sliding contact is maintained during axial and / or radial vibrations of the impeller 2 arising during operation. Thus, despite possible vibrations, there is a reliable, but, in addition o, self-regulating and constant complete sealing of the gap between the housing 1 and the suction side of the pump impeller 4 2 5 or the inlet of the impeller. When using a centrifugal pump equipped with the proposed device as a wastewater pump, the formation of sticking of fibrous substances in the gap area and subsequent blockage of the pump is thereby reliably prevented.

Если внутренний диаметр корпуса 1 насоса не слишком велик, возможно, в отличие от ранее разъясненного примера осуществления, вставить установочное кольцо 9 без дополнительного кольца 11 корпуса непосредственно в корпус 1 насоса. Установочные винты 10 при этом проведены через проходящие аксиально резьбовые отверстия в корпусе 1 насоса. При этом при оснащении центробежных насосов предлагаемым устройством на заводе, следует отдавать предпочтение форме осуществления без дополнительного кольца 11 корпуса. Однако представление показанной на фиг.1 - 3a или же 3b формы осуществления служит для того, чтобы показать, что можно хорошо дооснащать эксплуатируемые насосы предлагаемым устройством.If the inner diameter of the pump housing 1 is not too large, it is possible, unlike the previously explained embodiment, to insert the adjusting ring 9 without the additional housing ring 11 directly into the pump housing 1. The set screws 10 are hereby guided through axially threaded holes in the pump housing 1. In this case, when equipping centrifugal pumps with the proposed device at the factory, one should give preference to the form of implementation without an additional ring 11 of the housing. However, the presentation of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3a or 3b serves to show that it is possible to retrofit the pumps in operation with the device of the invention.

Еще одна форма осуществления предлагаемого устройства на фиг.4 показана в представлении, сравнимом с фиг.2. В этой форме осуществления позиционирование установочного кольца 9, а тем самым уплотнительного кольца, а также определение силы прижима, действующей на уплотнительное кольцо с нажимным кольцом 7 и уплотнительной кромкой 8, осуществляется посредством наружной резьбы 13, расположенной на торцевой стороне установочного кольца 9. Она входит в соответствующую выполненную в корпусе 1 насоса внутреннюю резьбу 14 (при необходимости, именно в случае дооснащения, за счет соответствующей доработки корпуса 1 насоса). За счет поворачивания во внутренней резьбе 14 можно регулировать аксиальное положение установочного кольца 9 в соответствии с требованиями, т.е. обеспечить прилегание радиально наружного конца 8", выступающего с нажимного кольца 7 участка 8 уплотнительной кромки 8, к быстроизнашиваемому кольцу 6 с минимально возможным предварительным натяжением. В соответствующей позиции регулировки установочное кольцо 9 может фиксироваться посредством стопорных винтов 15 (в наружной области установочного кольца расположен один или несколько стопорных винтов 15), которые действуют как зажимные винты и предварительно натягивают относительно друг друга боковые стороны резьбы 13, 14 установочного кольца 9 и корпуса 1 насоса. Для уплотнения между корпусом 1 насоса и установочным кольцом 9 расположено уплотнительное кольцо 16 круглого сечения из резины.Another form of implementation of the proposed device in figure 4 is shown in a view comparable to figure 2. In this embodiment, the positioning of the installation ring 9, and thereby the sealing ring, as well as the determination of the clamping force acting on the sealing ring with the pressure ring 7 and the sealing edge 8, is carried out by means of an external thread 13 located on the end face of the installation ring 9. It enters into the corresponding internal thread 14 made in the pump housing 1 (if necessary, in the case of retrofitting, due to the corresponding refinement of the pump housing 1). By turning in the internal thread 14, it is possible to adjust the axial position of the adjusting ring 9 in accordance with the requirements, i.e. ensure that the radially outer end 8 "protrudes from the pressure ring 7 of the portion 8 of the sealing lip 8 to the wear ring 6 with the lowest possible pre-tension. In the corresponding position of adjustment, the adjusting ring 9 can be fixed by means of locking screws 15 (one is located in the outer region of the adjusting ring or several locking screws 15), which act as clamping screws and pre-tension the sides of the thread 13, 14 of the installation ring relative to each other ca 9 and the pump housing 1. In order to seal between the pump housing 1 and the adjusting ring 9, a sealing ring 16 of circular section made of rubber.

Посредством предлагаемого устройства за счет полного предотвращения обратного потока от напорной стороны 3 к всасывающей стороне 4 на рабочем колесе 2, и за счет устранения потерь поперечного течения достигается явное увеличение коэффициента полезного действия при соответственно оснащенных центробежных насосах. Засоры с всасывающей стороны, в частности, на насосах для сточных вод эффективно предотвращаются за счет одно- или многоканальных рабочих колес. За счет этого снижаются эксплуатационные затраты, затраты на энергию и ремонт при использовании центробежных насосов. К тому же устройство отличается простой конструкцией и хорошей возможностью дооснащения уже эксплуатируемых насосов. Кроме того, за счет автоматической компенсации строительно-технических и/или возникающих вследствие износа допусков конструктивных элементов представленное решение предпочтительным образом может саморегулироваться и поэтому является постоянно самоуплотняющим.By means of the proposed device, due to the complete prevention of reverse flow from the pressure side 3 to the suction side 4 on the impeller 2, and due to the elimination of the cross-flow losses, a clear increase in the efficiency is achieved with suitably equipped centrifugal pumps. Blockages on the suction side, in particular on sewage pumps, are effectively prevented by single or multi-channel impellers. Due to this, operating costs, energy and repair costs are reduced when using centrifugal pumps. In addition, the device is characterized by a simple design and a good possibility of retrofitting existing pumps. In addition, due to the automatic compensation of construction, technical and / or structural elements resulting from wear and tear tolerances, the presented solution can advantageously self-regulate and therefore is constantly self-sealing.

Список ссылочных позицийList of Reference Items

1 Корпус насоса1 pump housing

2 Рабочее колесо2 impeller

3 Напорная сторона3 Pressure side

4 Всасывающая сторона4 Suction side

5 Вход рабочего колеса5 Impeller input

6 Быстроизнашиваемое кольцо6 wear ring

7 Нажимное кольцо7 pressure ring

8 Уплотнительная кромка8 sealing lip

8′ Участок уплотнительной кромки8 ′ sealing lip section

8′′ Конец (радиально наружный конец уплотнительной кромки)8 ′ ′ End (radially outer end of the sealing lip)

9 Исполнительный элемент, например, установочное кольцо9 Actuator, e.g. adjusting ring

10 Установочный винт10 set screw

11 Кольцо корпуса11 Housing ring

12 Выемка12 notch

13 Наружная резьба13 External thread

14 Внутренняя резьба14 Internal thread

15 Стопорный винт15 Lock screw

16 Уплотнительное кольцо круглого сечения16 O-ring

а аксиальное направлениеand axial direction

U направление периметраU perimeter direction

Claims

1. A device for sealing the impeller in centrifugal pumps for liquids, through which the axial or radial clearance between the pump housing (1) and at least one impeller (2) of the centrifugal pump driven by the motor shaft, providing rotational movement of the impeller (2) in the pump housing (1), is sealed against mass transfer from the pressure side (3) of at least one impeller (2) to its suction side (4) at the inlet (5) of the impeller, characterized in that pump housing (1) between pressure on the other side (3) and the suction side (4) of the corresponding impeller (2), there is an o-ring, which consists of a hard pressure ring (7) and an elastic ring-shaped sealing lip (8) connected to it, which is connected to the pressure ring (7) in the region of its inner diameter and inclined in the area (8 ′), protruding from the pressure ring (7) or / and overlapping its diameter, to the sliding surface (6 ′) made on the outer perimeter on the impeller (2) in the area of its entrance (5), while the actuator (9 ), held on the pump housing (1), acts on the o-ring, due to which the o-ring is positioned relative to the sliding surface (6 ′), and its sealing edge (8) is pre-tensioned on the section (8 ′) so that it is radially adjoins the outer end (8 ′ ′) of its section (8 ′) to the sliding surface (6 ′), due to the pressure difference between the pressure side (3) and the suction side (4) during operation of the centrifugal pump, and completely seals the axial or radial clearance , and due to defo The sealing area (8 ′) of the sealing lip (8) and the pre-tension created by the actuating element (9) in the sealing lip (8) have a constant self-adjusting seal that also compensates for radial and axial vibrations that occur during operation of the pump.

2. The device according to claim 1, characterized in that the sliding surface (6 ′) is part of the wear ring (6), fixed in the region of the input (5) of the impeller on the outer perimeter of the impeller (2).

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing lip (8) is made of elastomer and connected to the pressure ring (7) by vulcanization, and the pressure ring (7) is made of metal.

4. The device according to claim 3, characterized in that the reinforcing material is recessed into the elastomer of the sealing lip (8).

5. The device according to claim 4, characterized in that the metal fabric is recessed into the elastomer of the sealing lip (8).

6. The device according to claim 3, characterized in that a metal cloth is vulcanized in the sealing lip (8 ′).

7. The device according to one of claims 1, 2, 4-6, characterized in that the thickness of the annular sealing lip (8) in the direction of its outer perimeter decreases.

8. The device according to claim 3, characterized in that the thickness of the annular sealing lip (8) in the direction of its outer perimeter decreases.

9. The device according to one of claims 1, 2, 4-6, 8, characterized in that the actuating element is designed as an adjusting ring (9), directly acting on the sealing ring, the position of which in the pump housing (1) in the axial direction ( a) is regulated by two or more set screws (10) located with approximately equal distribution along the perimeter of the set ring (9), which are respectively engaged with the threads of the pump casing (1) and press on the set ring (9).

10. The device according to claim 3, characterized in that the actuating element is made as a mounting ring (9), directly acting on the o-ring, the position of which in the pump housing (1) in the axial direction (a) is regulated by two or more set screws ( 10) located with approximately equal distribution along the perimeter of the installation ring (9), which are respectively engaged with the threads of the pump housing (1) and press on the installation ring (9).

11. The device according to claim 7, characterized in that the actuating element is designed as a mounting ring (9), directly acting on the o-ring, the position of which in the pump housing (1) in the axial direction (a) is regulated by two or more set screws ( 10) located with approximately equal distribution along the perimeter of the installation ring (9), which are respectively engaged with the threads of the pump housing (1) and press on the installation ring (9).

12. The device according to claim 9, characterized in that the thread for the set screws (10) is made in threaded holes that are passed through the pump body (1) through the axial direction (a).

13. The device according to claim 10 or 11, characterized in that the thread for the set screws (10) is made in threaded holes that are passed through the pump body (1) through the axial direction (a).

14. The device according to claim 9, characterized in that an additional ring (11) of the housing is inserted into the pump housing (1) adjacent to the installation ring (9) from the side facing away from the sealing ring, and the thread for the set screws (10) is made respectively, partially in the recesses (12) in the form of circular segments made on the outer perimeter of the housing ring (11), and partially in the annular recesses of the pump housing (1), located respectively to the recesses (12) of the housing ring (11) and closing respectively full a circle, and the ring (11) of the housing It is fixed in the housing (1) of the pump via set screws (10), coupled with the thread.

15. The device according to claim 10 or 11, characterized in that an additional ring (11) of the housing is inserted into the pump housing (1) adjacent to the installation ring (9) on the side facing from the sealing ring and the thread for the installation screws (10 ) is made respectively partially in the recesses (12) in the form of circular segments made on the outer perimeter of the ring (11) of the housing, and partially in the annular recesses of the pump housing (1), located respectively to the recesses (12) of the ring (11) of the housing and closing with them respectively, a complete circle, moreover, the ring (11) whisker is fixed in the housing (1) of the pump via set screws (10), coupled with the thread.

16. The device according to one of claims 1, 2, 4-6, 8, characterized in that the actuating element is designed as a mounting ring (9), directly acting on the o-ring (7, 8), the position of which in the housing (1) the axial direction of the pump (a) is regulated by rotating the adjusting ring (9) in the internal thread (14) made on the inner surface of the pump housing (1).

17. The device according to claim 3, characterized in that the actuating element is designed as a mounting ring (9), directly acting on the o-ring (7, 8), the position of which in the pump housing (1) in the axial direction (a) is controlled by rotation of the adjusting ring (9) in the internal thread (14) made on the inner surface of the pump housing (1).

18. The device according to claim 7, characterized in that the actuating element is made as a mounting ring (9), directly acting on the o-ring (7, 8), the position of which in the pump housing (1) in the axial direction (a) is regulated by rotation of the adjusting ring (9) in the internal thread (14) made on the inner surface of the pump housing (1).

19. The device according to claim 9, characterized in that the adjusting ring (9) is fixed in the axial position adjusted for it by means of locking screws (15).

20. The device according to one of paragraphs.10, 11, 12, 14, 17, 18, characterized in that the mounting ring (9) is fixed in the axial position adjusted for it by means of locking screws (15).

21. The device according to item 13, wherein the adjusting ring (9) is fixed in the axial position adjusted for it by means of locking screws (15).

22. The device according to p. 15, characterized in that the adjusting ring (9) is fixed in the axial position adjusted for it by means of locking screws (15).

23. The device according to p. 16, characterized in that the adjusting ring (9) is fixed in the axial position adjusted for it by means of locking screws (15).

24. The device according to claim 9, characterized in that its corresponding elements are constituent parts of the construction kit for the retrofitting of centrifugal pumps, not previously equipped with a gap seal, which also includes a drilling template or a drilling conductor for the correct location of the threaded holes.

25. The device according to one of paragraphs.10, 11, 12, 14, characterized in that its corresponding elements are constituent parts of the structural kit for retrofitting centrifugal pumps, previously not equipped with a gap seal, which also includes a drilling template or drill conductor for proper positioning of threaded holes.

26. The device according to p. 13, characterized in that its corresponding elements are constituent parts of the structural kit for the retrofitting of centrifugal pumps, previously not equipped with a gap seal, which also includes a drilling template or drill conductor for the correct location of the threaded holes.

27. The device according to p. 15, characterized in that its corresponding elements are constituent parts of the structural kit for the retrofitting of centrifugal pumps, previously not equipped with a gap seal, which also includes a drilling template or drill conductor for the correct location of the threaded holes.