RU2742704C1 - Centrifugal pump keyless rotor - Google Patents
Centrifugal pump keyless rotor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2742704C1 RU2742704C1 RU2020131388A RU2020131388A RU2742704C1 RU 2742704 C1 RU2742704 C1 RU 2742704C1 RU 2020131388 A RU2020131388 A RU 2020131388A RU 2020131388 A RU2020131388 A RU 2020131388A RU 2742704 C1 RU2742704 C1 RU 2742704C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- rotor
- impeller
- bearings
- bushings
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Бесшпоночный ротор центробежного насоса относится к области элементов насосов и агрегатов для перекачивания воды, водяных растворов, а так же сходных с ней жидкостей, по магистральным, технологическим и вспомогательным трубопроводам.The keyless rotor of a centrifugal pump belongs to the field of elements of pumps and units for pumping water, aqueous solutions, as well as liquids similar to it, through main, process and auxiliary pipelines.
Известен (RU 2529979 C1, 10.10.2014) горизонтальный многоступенчатый секционный центробежный насос, включающий приводной электродвигатель, муфту, соединяющую валы насоса и электродвигателя, опорную раму для крепления насоса и электродвигателя. Вал установлен в тороидальных роликовых подшипниках, закреплённых в консольных опорах, установленных с наружной стороны торцевых крышек. Насос снабжён устройством фиксации секций насоса, включающим стяжные шпильки, установленные снаружи корпуса насоса и пропущенные сквозь каналы, выполненные в торцевых крышках, оси которых параллельны оси вала и равномерно расположены вокруг нее, устройством разгрузки вала от осевой силы, выполненным в виде гидропяты, содержащей две соосные втулки, установленные с радиальным зазором в зоне прохождения вала через напорную торцевую крышку, одна из которых жестко закреплена на валу, а другая - на напорной торцевой крышке, статорного и роторного кольца, закрепленных с помощью штифтов соответственно на наружной поверхности напорной торцевой крышки и роторе гидропяты, установленного на валу посредством двухстороннего цангового зажимного устройства, выполненного в виде трех соосных втулок с контактирующими коническими рабочими поверхностями и зажимных винтов, обеспечивающих возможность втягивания торцевых втулок в центральную втулку при их перемещении вдоль оси вала, при этом зазоры между втулками гидропяты, напорной торцевой крышкой и ротором гидропяты и между статорным и роторным кольцами гидропяты образуют канал для поступления закачиваемой воды из последней секции насоса в разгрузочную полость, образованную напорной торцевой крышкой, кронштейном для крепления опорного подшипника, статорным и роторным кольцами, ротором гидропяты и торцевым уплотнением, сообщающуюся посредством трубопровода, расположенного с наружной стороны корпуса насоса, с первой секцией насоса и устройством центровки вала. Муфта, опорные подшипники вала и торцевые уплотнения установлены на валу с помощью бесшпоночных соединений. В данном устройстве достаточно высокий уровень шума и вибраций.Known (RU 2529979 C1, 10.10.2014) a horizontal multistage sectional centrifugal pump, which includes a drive motor, a clutch connecting the pump and motor shafts, a support frame for mounting the pump and the motor. The shaft is mounted in toroidal roller bearings fixed in cantilever bearings mounted on the outside of the end caps. The pump is equipped with a device for fixing pump sections, including tie rods installed outside the pump casing and passed through channels made in end caps, the axes of which are parallel to the shaft axis and evenly spaced around it, a device for unloading the shaft from axial force, made in the form of a hydropath containing two coaxial bushings installed with a radial clearance in the area of the shaft passage through the discharge end cover, one of which is rigidly fixed on the shaft, and the other on the discharge end cover, of the stator and rotor rings, secured with pins, respectively, on the outer surface of the discharge end cover and the rotor hydropyate mounted on the shaft by means of a double-sided collet clamping device made in the form of three coaxial bushings with contacting tapered working surfaces and clamping screws that provide the ability to retract the end bushings into the central bushing when they move along the shaft axis, while the gaps between the bushings hydraulic fins, a pressure head end cover and a hydropath rotor and between the stator and rotor rings of the hydropaths form a channel for the injected water from the last section of the pump into the unloading cavity formed by the pressure head end cover, a bracket for fastening the support bearing, stator and rotor rings, a hydropath rotor and end a seal communicating through a pipeline located on the outside of the pump casing with the first pump section and the shaft alignment device. The coupling, shaft support bearings and mechanical seals are mounted on the shaft using keyless connections. This device has a fairly high level of noise and vibration.
Известен (JP 2009057967 A, 19.03.2009) узел бесшпоночной муфты, соединяющий компоненты коаксиального вала в насосе, включающий кольцевой корпус, первый и второй элемент системы вала, множество полосок, расположенных между внешней поверхностью второго элемента системы вала и поверхностью внутренней поверхности первого элемента системы вала, предотвращающих вращение относительно друг друга первого и второго элементов системы вала. В данном устройстве достаточно высок уровень шума, эксплуатационный ресурс недостаточен.It is known (JP 2009057967 A, 03/19/2009) a keyless clutch assembly connecting the components of the coaxial shaft in the pump, including an annular housing, the first and second elements of the shaft system, a plurality of strips located between the outer surface of the second element of the shaft system and the surface of the inner surface of the first element of the system shaft, preventing rotation relative to each other of the first and second elements of the shaft system. In this device, the noise level is quite high, the service life is insufficient.
Известен (ЕА 009595 В1, 28.02.2008) герметичный центробежный насос, содержащий корпус с размещенным в нем рабочим колесом, приводимым во вращение цилиндрической магнитной муфтой, ведущая полумуфта которой соединена с приводным валом электродвигателя, а ведомая - с рабочим колесом, причем полумуфты выполнены многополюсными с чередованием полюсов, установлены коаксиально и герметично разделены закреплённым в корпусе цилиндрическим немагнитным экраном. Устройство характеризуется относительно высоким уровнем шума.It is known (EA 009595 B1, 28.02.2008) a sealed centrifugal pump containing a housing with an impeller placed in it, driven in rotation by a cylindrical magnetic coupling, the leading half of which is connected to the drive shaft of the electric motor, and the driven half is connected to the impeller, and the half-couplings are multi-pole with alternating poles, installed coaxially and hermetically separated by a cylindrical non-magnetic screen fixed in the housing. The device has a relatively high noise level.
Известен (RU 2487272 C1, 10.07.2013) ротор центробежного насоса, включающий вала и рабочее колесо, рабочее колесо фиксировано на вал посредством двухстороннего цангового зажимного устройства с коническими втулками и винтами, а торцовые уплотнения ротора посажены на вал с помощью односторонних цанговых зажимных устройств с коническими втулками и винтами, ротор насоса установлен во внешних по отношению к корпусу насоса консольных опорах подшипников качения, оба подшипника установлены на валу на конических стяжных втулках с осевым разрезом. В патенте техническим результатом указано уменьшение вибраций, но тем не менее в данном устройстве снижение уровней шума и вибраций всё равно остаётся недостаточным.It is known (RU 2487272 C1, 10.07.2013) a rotor of a centrifugal pump, including a shaft and an impeller, the impeller is fixed to the shaft by means of a double-sided collet clamping device with tapered bushings and screws, and the mechanical seals of the rotor are mounted on the shaft using one-sided collet clamping devices with with tapered bushings and screws, the pump rotor is installed in cantilever bearings external to the pump casing, both bearings are mounted on the shaft on tapered withdrawal sleeves with an axial cut. In the patent, the technical result indicates a reduction in vibrations, but nevertheless, in this device, the reduction in noise and vibration levels still remains insufficient.
Данное устройство можно принять в качестве ближайшего аналога.This device can be taken as the closest analogue.
Технической проблемой является недостаточная надёжность фиксирующих узлов, высокий уровень вибрации, шума, недостаточный срок эксплуатации.The technical problem is the insufficient reliability of the fixing units, a high level of vibration, noise, insufficient service life.
Предлагается бесшпоночный ротор центробежного насоса, включающий вал, рабочее колесо, подшипники, торцевые уплотнения, цанговые зажимы.A keyless rotor of a centrifugal pump is offered, including a shaft, impeller, bearings, mechanical seals, collet clamps.
Вал имеет полностью гладкую поверхность за исключением проточек, выполненных в месте установки роторных втулок.The shaft has a completely smooth surface with the exception of the grooves made in the place where the rotor bushings are installed.
На валу последовательно установлены рабочее колесо, роторные втулки, торцевые уплотнения, приводной и полевой подшипники, полумуфты.An impeller, rotor bushings, mechanical seals, drive and field bearings, and half couplings are installed in series on the shaft.
Рабочее колесо установлено на вал с фиксацией цанговым зажимом, включающим корпус, две конические втулки, болты, обеспечивающие зажимное усилие.The impeller is mounted on a shaft with a collet clamp, which includes a housing, two tapered bushings, and bolts providing a clamping force.
Каждая роторная втулка установлена на вал за счёт создания зажимного усилия между упорными винтами и валом, таким образом, что винты упираются в выполненную на валу проточку.Each rotor sleeve is mounted on the shaft by creating a clamping force between the thrust screws and the shaft, so that the screws abut against the groove on the shaft.
Каждое торцевое уплотнение фиксировано на вал с помощью цангового зажима, включающего корпус и коническую втулку.Each mechanical seal is fixed to the shaft using a collet chuck, which includes a housing and a tapered bushing.
Каждый из подшипников установлен на вал посадкой с натягом и закреплён от осевого перемещения пружинным упорным кольцом.Each of the bearings is fitted on the shaft with an interference fit and secured against axial movement by a spring thrust washer.
Каждая полумуфта фиксирована к концу вала с помощью цангового зажима, включающего корпус, внутреннюю и наружную конические втулки, болты, обеспечивающее зажимное усилие.Each coupling half is fixed to the end of the shaft by means of a collet clamp including a housing, inner and outer tapered bushings, and bolts providing clamping force.
Техническим результатом являются улучшенные технико-экономические характеристики: пониженные шум и вибрации, увеличенные надёжность и ресурс.The technical result is improved technical and economic characteristics: reduced noise and vibration, increased reliability and resource.
Технический результат обеспечивается за счёт особенностей последовательной бесшпоночной фиксации к валу конструктивных элементов: рабочего колеса, роторных втулок, торцевых уплотнений, подшипников, полумуфт.The technical result is provided due to the features of sequential keyless fixation to the shaft of structural elements: impeller, rotor bushings, end seals, bearings, half couplings.
Конструкция бесшпоночного ротора центробежного насоса поясняется фигурами: The design of the keyless rotor of a centrifugal pump is illustrated by the figures:
Фиг. 1 - Центробежный насос, вид спереди.FIG. 1 - Centrifugal pump, front view.
Фиг. 2 - Центробежный насос, вид справа.FIG. 2 - Centrifugal pump, right side view.
Фиг. 3 - Центробежный насос, разрез по главной плоскости.FIG. 3 - Centrifugal pump, section along the main plane.
Фиг. 4 - Безшпоночный вал, конструкция соединения с полумуфтой.FIG. 4 - Keyless shaft, half-coupling design.
Фиг. 5 - Безшпоночный вал, конструкция соединения с подшипником и торцевым уплотнением.FIG. 5 - Keyless shaft, connection design with bearing and mechanical seal.
Фиг. 6 - Безшпоночный вал, конструкция соединения с рабочим колесом.FIG. 6 - Keyless shaft, impeller connection design.
Фиг. 7 - Безшпоночный вал, конструкция соединения с втулкой вала.FIG. 7 - Keyless shaft, shaft sleeve connection design.
На иллюстрациях позициями обозначены: In the illustrations, the positions indicate:
1. Центробежный насос;1. Centrifugal pump;
2. Корпус;2. Housing;
3. Крышка;3. Cover;
4. Подводящий патрубок;4. Supply pipe;
5. Отводящий патрубок;5. Outlet branch pipe;
6. Ротор;6. Rotor;
7. Приводной подшипник;7. Drive bearing;
8. Полевой подшипник;8. Field bearing;
9. Торцевое уплотнение;9. End seal;
10. Вал;10. Shaft;
11. Рабочее колесо;11. Impeller;
12. Полумуфта;12. Half-coupling;
13. Корпус конического зажима полумуфты;13. Body of the half-coupling conical clamp;
14. Левая коническая втулка зажима полумуфты;14. Left tapered bushing of the half-coupling clamp;
15. Правая коническая втулка зажима полумуфты;15. Right tapered sleeve of the half-coupling clamp;
16. Болт;16. Bolt;
17. Подшипник качения;17. Rolling bearing;
18. Пружинное упорное кольцо;18. Spring thrust ring;
19. Корпус зажима торцевого уплотнения;19. Clamp body of mechanical seal;
20. Коническая втулка зажима торцевого уплотнения;20. Tapered bushing of mechanical seal clamp;
21. Болт;21. Bolt;
22. Корпус конического зажима рабочего колеса;22. Housing of the conical impeller clamp;
23. Левая коническая втулка зажима рабочего колеса;23. Left tapered bushing of the impeller clamp;
24. Правая коническая втулка зажима рабочего колеса;24. Right tapered bushing of the impeller clamp;
25. Болт;25. Bolt;
26. Втулка ротора;26. Rotor bushing;
27. Упорный винт;27. Thrust screw;
28. Цилиндрическая проточка на валу.28. Cylindrical groove on the shaft.
Главной общей задачей предлагаемого изобретения является создание центробежного насоса с улучшенными технико-экономическими характеристиками, конкретно с пониженным шумом и вибрациями, повышенной надежностью, ресурсом и КПД посредством комплекса объединённых единым изобретательским замыслом конструктивных усовершенствований в базовых узлах насоса.The main general objective of the present invention is to create a centrifugal pump with improved technical and economic characteristics, specifically with reduced noise and vibrations, increased reliability, service life and efficiency through a complex of design improvements united by a single inventive concept in the basic pump assemblies.
Центробежный насос 1 состоит из корпуса 2, крышки 3, подводящего патрубка 4, отводящего патрубка 5, ротора 6 с установленным на валу 10 колесом двустороннего входа 11, ротор 6 вращается в подшипниковых опорах 7 и 8, а концы выхода вала 10 в атмосферу герметизируются торцевыми уплотнениями 9. Центробежный насос 1 имеет в своем составе гладкий цилиндрический вал 10 не содержаний шпоночных и резьбовых соединений. The
На фиг.1-2 показан общий вид насоса 1 состоящего из корпуса 2, крышки 3, входного патрубка 4, выходного патрубка 5 и ротора 6.Figure 1-2 shows a general view of the
На фиг. 3 показан разрез по главной плоскости А-А, на котором изображены основные элементы насоса, такие как приводной подшипник 7, полевой подшипник 8, торцевые уплотнения 9, гладкий цилиндрический вал 10 не содержаний шпоночных и резьбовых соединений, рабочее колесо 11, полумуфта 12.FIG. 3 shows a section along the main plane A-A, which shows the main elements of the pump, such as a drive bearing 7, a
На фиг. 4 показана конструкция крепления полумуфты 12 на гладкий конец вала 10, за счет установки цангового зажима, состоявшего из корпуса конического зажима полумуфты 13, левой конической втулки зажима полумуфты 14, правой конической втулки зажима полумуфты 15. Зажимное усилие между валом 10 и полумуфтой 12 создается за счет затяжки болтов 16.FIG. 4 shows the structure of fastening the half-
На фиг. 5 показана конструкция крепления подшипников 17 и торцевого уплотнения 9 на гладкий вал 10. Крепление подшипников 17 осуществляется по цилиндрической посадке с натягом на вал, при этом дополнительно подшипники 17 фиксируются от осевого перемещения пружинным упорным кольцом 18. Торцевое уплотнение 9 крепится на цилиндрический вал 10 за счет установки цангового зажима, состоявшего из корпуса зажима торцевого уплотнения 19, конической втулки зажима торцевого уплотнения 20. Зажимное усилие между валом 10 и торцевым уплотнением 9 создается за счет затяжки болтов 21. FIG. 5 shows the design of
На фиг. 6 показана конструкция крепления рабочего колеса 11 на гладкий вал 10, за счет установки цангового зажима, состоявшего из корпуса конического зажима рабочего колеса 22, левой конической втулки зажима рабочего колеса 23, правой конической втулки зажима рабочего колеса 24. Зажимное усилие между валом 10 и рабочим колесом 11 создается за счет затяжки болтов 25.FIG. 6 shows the design of fastening the impeller 11 on a
На фиг. 7 показана конструкция крепления роторной втулки 26 на гладкий вал 10, за счет создания зажимного усилия между валом 10 и упорными винтами 27, при этом дополнительно, для недопущения осевого смещения втулки 26, упорные винты 27 упираются в проточку 28 выполненную на гладком цилиндрическом валу 10.FIG. 7 shows the structure of fastening the
Комплекс объединённых единым изобретательским замыслом конструктивных усовершенствований в базовых узлах насоса, описанный выше, позволяет получить бесшпоночный ротор, в котором все основные компоненты установлены беззазорно с большим натягом, это в свою очередь снижает шум и вибрацию насоса, повышает его надёжность и КПД.The complex of structural improvements in the basic units of the pump, united by a single inventive concept, described above, allows to obtain a keyless rotor, in which all the main components are installed without backlash with a large interference, this in turn reduces the noise and vibration of the pump, increases its reliability and efficiency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131388A RU2742704C1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Centrifugal pump keyless rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131388A RU2742704C1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Centrifugal pump keyless rotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2742704C1 true RU2742704C1 (en) | 2021-02-09 |
Family
ID=74554448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020131388A RU2742704C1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Centrifugal pump keyless rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2742704C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0667456A1 (en) * | 1994-02-11 | 1995-08-16 | A. Ahlstrom Corporation | Centrifugal pump |
RU95760U1 (en) * | 2010-02-16 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество Ливенское производственное объединение гидравлических машин (ОАО "Ливгидромаш") | CENTRIFUGAL BILATERAL PUMP PUMP |
RU2487272C1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтекамский машиностроительный завод" (ООО "НКМЗ") | Rotary pump with gap-free attachment of impeller and end seals to rotor shaft and method of improving pump performances |
RU2529979C1 (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтекамский машиностроительный завод" (ООО "НКМЗ") | Horizontal multistage composite rotary pump unit and method of its assembly |
-
2020
- 2020-09-23 RU RU2020131388A patent/RU2742704C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0667456A1 (en) * | 1994-02-11 | 1995-08-16 | A. Ahlstrom Corporation | Centrifugal pump |
RU95760U1 (en) * | 2010-02-16 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество Ливенское производственное объединение гидравлических машин (ОАО "Ливгидромаш") | CENTRIFUGAL BILATERAL PUMP PUMP |
RU2487272C1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтекамский машиностроительный завод" (ООО "НКМЗ") | Rotary pump with gap-free attachment of impeller and end seals to rotor shaft and method of improving pump performances |
RU2529979C1 (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтекамский машиностроительный завод" (ООО "НКМЗ") | Horizontal multistage composite rotary pump unit and method of its assembly |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0746683B1 (en) | Pump with fluid bearing | |
US2958292A (en) | Canned motor | |
CA2693876C (en) | Thrust and intake chamber for pump | |
EP0667456A1 (en) | Centrifugal pump | |
KR20160006714A (en) | Pump arrangement comprising a plain bearing arrangement | |
RU2013115021A (en) | HORIZONTAL MULTI-STAGE SECTIONAL CENTRIFUGAL PUMP INSTALLATION AND METHOD OF ASSEMBLY OF A PUMP INSTALLATION | |
US11821433B2 (en) | Rotary machine with improved shaft | |
JP7215829B2 (en) | SHAFT COUPLING AND ROTATING DEVICE INCLUDING THE SHAFT COUPLING | |
US9303648B2 (en) | Compliant radial bearing for electrical submersible pump | |
RU2742704C1 (en) | Centrifugal pump keyless rotor | |
KR102519969B1 (en) | Adaptor and vaccum pump | |
US20170306982A1 (en) | Split Casing Cavitation Generator | |
US11396890B2 (en) | Magnetically coupled sealless centrifugal pump | |
AU2013363696A1 (en) | Sealing arrangement for axially split turbomachines | |
RU2419948C1 (en) | Improved design of screened electric pump (versions) | |
US3164096A (en) | Pumps with incorporated motor | |
CN101832272B (en) | Multi-stage centrifugal pump assembly | |
RU2487272C1 (en) | Rotary pump with gap-free attachment of impeller and end seals to rotor shaft and method of improving pump performances | |
RU2208708C2 (en) | Oil-well centrifugal electric pump | |
RU2001111925A (en) | Borehole Centrifugal Electric Pump | |
EP4073388B1 (en) | Impeller locking collar | |
US20230065642A1 (en) | Electric pump with isolated stator | |
US11795963B2 (en) | Impeller locking collar | |
JP5785733B2 (en) | Pump device | |
JP2009281318A (en) | Pump and assembly method of pump |