RU2775948C1

RU2775948C1 - Pump with an axially elongated annular sealing element between the inductor and the impeller

Info

Publication number: RU2775948C1
Application number: RU2021111232A
Authority: RU
Inventors: Джефф Миллер; Стивен ГРОТА
Original assignee: Аэроджет Рокетдайн, Инк.
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2022-07-12

Abstract

FIELD: pumps.

SUBSTANCE: invention relates to a pump containing a shaft configured to rotate around a central axis. An inductor containing an inductor blade and an inductor casing attached at the external end of the inductor blade is installed on the shaft. An impeller containing an impeller blade and an impeller casing attached at the external end of the impeller blade is installed on the shaft downstream from the inductor. An axially elongated annular sealing element is located at the axial end of the inductor casing, providing a seal between the inductor casing and the impeller casing.

EFFECT: creation of a pump equipped with an axially elongated sealing element.

12 cl, 5 dwg

Description

Область и уровень техникиField and prior art

[0001] Насосы широко известны и используются для нагнетания (сжатия) текучих сред. Например, центробежный насос может содержать секцию индуктора и секцию рабочего колеса. Секция индуктора первоначально повышает давление текучей среды до желаемого уровня перед входом в секцию рабочего колеса. Затем секция рабочего колеса служит для дальнейшего увеличения (нагнетания) давления текучей среды.[0001] Pumps are widely known and are used to pump (compress) fluids. For example, a centrifugal pump may include an inductor section and an impeller section. The inductor section initially pressurizes the fluid to a desired level before entering the impeller section. The impeller section then serves to further increase (pressurize) the fluid pressure.

Наиболее близкими аналогами настоящего изобретения являются насос и способ сборки насоса, раскрытые в документах US 2962206 и US 4097186, признаки которых совпадают с признаками ограничительной части независимых п.п. 1 и 11 настоящей заявки.The closest analogues of the present invention are the pump and the pump assembly method disclosed in US 2962206 and US 4097186, the features of which coincide with the features of the restrictive part of independent claims. 1 and 11 of this application.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

[0002] Согласно одному своему аспекту, изобретение относится к насосу, характеризующемуся признаками независимого п. 1 формулы.[0002] In one aspect, the invention relates to a pump having the features of independent claim 1.

[0003] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления кожух индуктора имеет поверхность внутреннего диаметра, которая определяет проход через кожух индуктора, причем вытянутый в осевом направлении кольцевой уплотнительный элемент смещен в радиальном направлении от поверхности внутреннего диаметра.[0003] In a further embodiment of any of the above embodiments, the inductor case has an inside diameter surface that defines a passage through the inductor case, the axially extended annular seal member being radially offset from the inside diameter surface.

[0004] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления вытянутый в осевом направлении кольцевой уплотнительный элемент определяет осевую длину и радиальную толщину, причем отношение осевой длины к радиальной толщине составляет от 3 до 10.[0004] In a further embodiment of any of the above embodiments, the axially extended annular sealing member defines an axial length and a radial thickness, wherein the ratio of axial length to radial thickness is between 3 and 10.

[0005] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления дистальная (дальняя) часть вытянутого в осевом направлении кольцевого уплотнительного элемента, включая свободный конец, перекрывается в радиальном направлении с кожухом рабочего колеса, а проксимальная (ближняя) часть вытянутого в осевом направлении кольцевого уплотнительного элемента не перекрывается с кожухом рабочего колеса.[0005] In a further embodiment of any of the above embodiments, the distal (distal) portion of the axially elongated annular seal, including the free end, overlaps radially with the impeller housing, and the proximal (proximal) portion of the axially elongated annular seal element does not overlap with the impeller casing.

[0006] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления осевая длина дистальной части, которая перекрывается с кожухом рабочего колеса, составляет 25% или менее от общей осевой длины вытянутого в осевом направлении кольцевого уплотнительного элемента от увеличенного основания до свободного конца.[0006] In a further embodiment of any of the above embodiments, the axial length of the distal portion that overlaps with the impeller housing is 25% or less of the total axial length of the axially extended annular seal member from the enlarged base to the free end.

[0007] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления вытянутый в осевом направлении кольцевой уплотнительный элемент находится в изогнутом состоянии, так что упругость вытянутого в осевом направлении кольцевого уплотнительного элемента обеспечивает радиальное усилие зажима на кожухе рабочего колеса.[0007] In a further embodiment of any of the above embodiments, the axially extended annular seal member is in a bent state such that the resiliency of the axially extended annular seal member provides a radial clamping force on the impeller casing.

[0008] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления вытянутый в осевом направлении кольцевой уплотнительный элемент выполнен из стали, сплава на основе титана, сплава на основе никеля, алюминия или композита.[0008] In a further embodiment of any of the above embodiments, the axially elongated annular sealing member is made of steel, titanium-based alloy, nickel-based alloy, aluminum, or composite.

[0009] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления вытянутый в осевом направлении кольцевой уплотнительный элемент представляет собой единое целое с кожухом индуктора.[0009] In a further embodiment of any of the above embodiments, the axially extended annular sealing member is integral with the inductor case.

[0010] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления кожух индуктора содержит выступ, проходящий радиально внутрь вытянутого в осевом направлении кольцевого уплотнительного элемента. Вытянутый в осевом направлении кольцевой уплотнительный элемент и выступ образуют проходящую в осевом направлении щель в радиальном пространстве между ними.[0010] In a further embodiment of any of the above embodiments, the inductor housing comprises a protrusion extending radially into the axially elongated annular sealing member. The axially elongated annular sealing element and the protrusion form an axially extending slot in the radial space between them.

[0011] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления выступ расположен на расстоянии от осевого края кожуха рабочего колеса.[0011] In a further embodiment of any of the above embodiments, the protrusion is located at a distance from the axial edge of the impeller casing.

[0012] Согласно другому своему аспекту, изобретение относится к способу сборки насоса, характеризующемуся признаками независимого п. 11 формулы.[0012] According to another aspect, the invention relates to a method for assembling a pump, characterized by the features of independent claim 11 of the formula.

[0013] В следующем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления кожух индуктора имеет поверхность внутреннего диаметра, которая определяет проход через кожух индуктора. Вытянутый в осевом направлении кольцевой уплотнительный элемент смещен в радиальном направлении от поверхности внутреннего диаметра. Вытянутый в осевом направлении кольцевой уплотнительный элемент определяет осевую длину и радиальную толщину, причем отношение осевой длины к радиальной толщине составляет от 3 до 10.[0013] In a further embodiment of any of the above embodiments, the inductor case has an inside diameter surface that defines a passage through the inductor case. The axially extended annular sealing element is offset in the radial direction from the surface of the inner diameter. An axially elongated annular sealing element defines an axial length and a radial thickness, wherein the ratio of axial length to radial thickness is between 3 and 10.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[0014] Различные особенности и преимущества настоящего раскрытия станут очевидными для специалистов в данной области из следующего подробного описания. Чертежи, сопровождающие нижеследующее подробное описание, могут быть кратко описаны следующим образом.[0014] Various features and advantages of the present disclosure will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description. The drawings accompanying the following detailed description may be briefly described as follows.

[0015] На фигуре 1 показан пример насоса.[0015] Figure 1 shows an example of a pump.

[0016] На фигуре 2 показан увеличенный вид выбранных частей насоса с фигуры 1.[0016] Figure 2 is an enlarged view of selected pump parts from Figure 1.

[0017] На фигуре 3 показан уплотнительный элемент, герметизирующий кожух в исходном состоянии.[0017] Figure 3 shows the sealing element sealing the casing in its original state.

[0018] На фигуре 4 показан уплотнительный элемент, герметизирующий кожух в первом состоянии деформации.[0018] Figure 4 shows a sealing member sealing the casing in a first deformation state.

[0019] На фигуре 5 показан уплотнительный элемент, герметизирующий кожух во втором состоянии деформации.[0019] Figure 5 shows the sealing member sealing the casing in the second deformation state.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

[0020] На фигуре 1 схематично показаны выбранные части насоса 20. В качестве примера, хотя и не ограничиваясь только им, насос 20 представляет собой турбонасос. Насос 20 обычно содержит вал 22, выполненный с возможностью вращения вокруг центральной оси (А), насосную секцию 24, установленную с возможностью вращения на валу 22, и турбинную секцию 25, установленную на валу 22 рядом с насосной секцией 24. В качестве примера турбинная секция 25 служит для вращения вала 22 и привода насосной секции 24.[0020] Figure 1 schematically shows selected parts of pump 20. By way of example, but not limitation, pump 20 is a turbopump. The pump 20 typically comprises a shaft 22 rotatable about a central axis (A), a pump section 24 rotatably mounted on the shaft 22, and a turbine section 25 mounted on the shaft 22 adjacent to the pump section 24. As an example, the turbine section 25 serves to rotate the shaft 22 and drive the pump section 24.

[0021] Насосная секция 24 забирает текучую среду через осевое входное отверстие 24а, нагнетает (сжимает) текучую среду и выпускает текучую среду под давлением через радиальное выходное отверстие 24b. Насосная секция 24 содержит индуктор 26 и рабочее колесо 28. Индуктор 26 и рабочее колесо 28 показаны в увеличенном виде на фигуре 2.[0021] The pump section 24 takes in fluid through the axial inlet 24a, pressurizes (compresses) the fluid, and discharges the pressurized fluid through the radial outlet 24b. The pump section 24 includes an inductor 26 and an impeller 28. The inductor 26 and the impeller 28 are shown in an enlarged view in figure 2.

[0022] Индуктор 26 установлен на валу 22 и содержит одну или несколько лопастей 30 индуктора и кожух 32 индуктора, прикрепленный на внешнем конце 34 лопасти или лопастей 30 индуктора. В этом случае индуктор 26 расположен в осевом направлении, а внешний конец 34 лопасти или лопастей 30 является радиально внешним концом.[0022] The inductor 26 is mounted on the shaft 22 and includes one or more inductor blades 30 and an inductor casing 32 attached to the outer end 34 of the blade or blades 30 of the inductor. In this case, the inductor 26 is located in the axial direction, and the outer end 34 of the blade or blades 30 is the radially outer end.

[0023] Рабочее колесо 28 также установлено на валу 22 и включает в себя одну или несколько лопастей 36 рабочего колеса и кожух 38 рабочего колеса, прикрепленный на внешнем конце 40 лопасти или лопастей 36 рабочего колеса. Индуктор 26, в том числе его лопасти 30 и кожух 32, и рабочее колесо 28, в том числе его лопасти 36 и кожух 38, вращаются синхронно с валом 22. В связи с этим индуктор 26 и рабочее колесо 28 могут быть закреплены на валу с помощью крепежного элемента 42.[0023] The impeller 28 is also mounted on the shaft 22 and includes one or more impeller blades 36 and an impeller shroud 38 attached to the outer end 40 of the impeller blade or blades 36. The inductor 26, including its vanes 30 and casing 32, and the impeller 28, including its vanes 36 and casing 38, rotate synchronously with the shaft 22. In this regard, the inductor 26 and the impeller 28 can be mounted on the shaft with fastener 42.

[0024] Выпускаемая текучая среда на выходе 24b находится под относительно высоким давлением и может выходить по каналу 44 утечки вдоль внешней поверхности кожуха 38 в одно или несколько мест, расположенных выше по потоку от рабочего колеса 28. Одно из таких мест может находиться между демпферным уплотнением 46 и внешним или наружным диаметром кожуха 32, представленным в месте L1. Однако, хотя такой обратный поток представляет собой потерю давления, обратный поток в месте L1 в индуктор 26, как правило, желателен для целей демпфирования. Другое потенциальное место потери давления обратного потока может возникнуть между индуктором 26 и рабочим колесом 28, и, более конкретно, между кожухами 32/38, представленными в L2. В отличие от обратного потока в L1, обратный поток в L2 нежелателен. В связи с этим насос 20 содержит вытянутый в осевом направлении кольцевой уплотнительный элемент 50, который расположен на осевом конце 52 кожуха 32 индуктора. Уплотнительный элемент 50 непрерывно проходит вокруг центральной оси А и обеспечивает уплотнение между кожухом 32 индуктора и кожухом 38 рабочего колеса даже в динамических условиях, в которых кожухи 32/38 перемещаются друг относительно друга.[0024] The vented fluid at outlet 24b is at a relatively high pressure and may exit through a leak path 44 along the outer surface of casing 38 to one or more locations upstream of impeller 28. One such location may be between the damper seal 46 and the outer or outer diameter of the casing 32, represented in place L1. However, although such backflow is a pressure loss, backflow at location L1 into inductor 26 is generally desirable for damping purposes. Another potential loss of backflow pressure may occur between the inductor 26 and the impeller 28, and more specifically between the shrouds 32/38 shown in L2. Unlike reverse flow in L1, reverse flow in L2 is not desired. In this regard, the pump 20 includes an axially elongated annular sealing element 50, which is located at the axial end 52 of the casing 32 of the inductor. The sealing member 50 extends continuously around the central axis A and provides a seal between the inductor case 32 and the impeller case 38 even under dynamic conditions in which the cases 32/38 move relative to each other.

[0025] Уплотнительный элемент 50 выступает в осевом направлении от секции 52 основания на кожухе 32 индуктора к свободному концу 54. В области свободного конца 54 уплотнительный элемент 50 перекрывается в радиальном направлении с кожухом 38 рабочего колеса. Например, уплотнительный элемент 50 содержит дистальную часть 50а, которая находится дальше всего от основания 52, и проксимальную часть, которая находится ближе всего к основанию 52. Дистальная часть представляет собой участок уплотнительного элемента 50, который перекрывается с кожухом 38 рабочего колеса. Например, относительно общей осевой длины уплотнительного элемента 50 дистальная часть 50а составляет 25% или менее от общей осевой длины.[0025] The sealing member 50 protrudes axially from the base section 52 on the inductor housing 32 to the free end 54. At the free end 54, the sealing member 50 overlaps radially with the impeller housing 38. For example, sealing member 50 includes a distal portion 50a that is furthest from base 52 and a proximal portion that is closest to base 52. The distal portion is the portion of sealing member 50 that overlaps impeller housing 38. For example, relative to the total axial length of the sealing member 50, the distal portion 50a is 25% or less of the total axial length.

[0026] Уплотнительный элемент 50 является относительно тонким по радиальной толщине и относительно длинным по осевой длине. Например, уплотнительный элемент 50 определяет осевую длину и радиальную толщину, причем отношение осевой длины к радиальной толщине (аспектное отношение) составляет от 3 до 10. Такое аспектное отношение позволяет уплотнительному элементу 50 быть упругим и гибким, так что благодаря упругости уплотнительный элемент 50 обеспечивает усилие зажима вокруг кожуха 38 рабочего колеса и на нем. Остальная часть кожуха 32 индуктора толще уплотнительного элемента 50 и, таким образом, обеспечивает большую жесткость.[0026] The sealing element 50 is relatively thin in radial thickness and relatively long in axial length. For example, the sealing element 50 defines an axial length and a radial thickness, wherein the ratio of the axial length to the radial thickness (aspect ratio) is between 3 and 10. This aspect ratio allows the sealing element 50 to be resilient and flexible, so that due to the elasticity, the sealing element 50 provides force clamps around and on the impeller housing 38. The rest of the inductor case 32 is thicker than the sealing member 50 and thus provides greater rigidity.

[0027] В показанном примере уплотнительный элемент 50 представляет собой единое целое с кожухом 32 индуктора. То есть уплотнительный элемент 50 и оставшаяся часть кожуха 32 представляют собой единую монолитную деталь. Например, кожух 32, включающий в себя уплотнительный элемент 50, выполнен из стали, сплава на основе титана, сплава на основе никеля, алюминия, композита и т.д.[0027] In the example shown, sealing member 50 is integral with inductor case 32. That is, the sealing member 50 and the remainder of the casing 32 are a single piece. For example, the casing 32 including the sealing member 50 is made of steel, titanium-based alloy, nickel-based alloy, aluminum, composite, and so on.

[0028] Оставшаяся часть кожуха 32, прилегающая к уплотнительному элементу 50, включает в себя поверхность 32а внутреннего диаметра, которая определяет проход Р через индуктор 26. В общем случае поверхность 32а внутреннего диаметра имеет цилиндрическую форму. Уплотнительный элемент 50 смещен в радиальном направлении от поверхности 32а внутреннего диаметра. В этом случае уплотнительный элемент 50 смещен в радиальном направлении наружу от поверхности 32а внутреннего диаметра. Такое смещение оставляет радиальное пространство или зазор внутри уплотнительного элемента 50. Если такой зазор недопустим в отношении потока через индуктор 26, кожух 32 может быть снабжен выступом 56, проходящим радиально внутрь уплотнительного элемента 50. Например, выступ 56 проходит в осевом направлении и отстоит в радиальном направлении внутрь от уплотнительного элемента 50 таким образом, что уплотнительный элемент 50 и выступ 56 образуют проходящую в осевом направлении щель в радиальном пространстве между ними. В этом примере дистальный или осевой конец выступа 56 может находиться вблизи кожуха 38 рабочего колеса, но на расстоянии от кожуха 38 рабочего колеса.[0028] The remainder of the casing 32 adjacent to the sealing member 50 includes an inside diameter surface 32a that defines the passage of P through the inductor 26. In general, the inside diameter surface 32a has a cylindrical shape. The sealing member 50 is radially offset from the inner diameter surface 32a. In this case, the sealing member 50 is displaced radially outward from the inner diameter surface 32a. Such displacement leaves a radial space or gap within the sealing element 50. If such a gap is unacceptable with respect to flow through the inductor 26, the casing 32 may be provided with a protrusion 56 extending radially into the sealing element 50. For example, the protrusion 56 extends axially and is radially spaced. direction inwardly from the sealing element 50 such that the sealing element 50 and the protrusion 56 form an axially extending slot in the radial space between them. In this example, the distal or axial end of the protrusion 56 may be adjacent to the impeller shroud 38 but away from the impeller shroud 38.

[0029] Как упоминалось выше, хотя кожухи 32/38 совместно вращаются, они могут перемещаться относительно друг друга из-за теплового расширения/сжатия, механических деформаций от вращения или других сил во время работы. Если есть какое-либо несоответствие в деформациях между кожухами 32/38, может открыться канал утечки для обратного потока давления нагнетания по каналу 44. Однако благодаря своей гибкости и упругости уплотнительный элемент 50 сохраняет усилие зажима на кожухе 38 рабочего колеса и, таким образом, сохраняет герметичность в таких условиях. В связи с этим уплотнительный элемент 50 выполнен гибким и упругим под действием рабочих сил насоса 20.[0029] As mentioned above, while the shrouds 32/38 co-rotate, they may move relative to each other due to thermal expansion/contraction, rotational mechanical strain, or other forces during operation. If there is any discrepancy in the deformations between the casings 32/38, a leakage path may open for the return flow of the discharge pressure through the passage 44. However, due to its flexibility and resilience, the sealing element 50 retains the clamping force on the impeller casing 38 and thus maintains tightness under these conditions. In this regard, the sealing element 50 is made flexible and resilient under the action of the working forces of the pump 20.

[0030] Например, как схематично показано на фигуре 3, когда ни в одном из кожухов 32/38 нет деформаций, уплотнительный элемент 50 упруго смещен, чтобы обеспечить усилие зажима, представленное в точке С, относительно поверхности кожуха 38 рабочего колеса. Усилие зажима обеспечивает плотное уплотнение вокруг кожуха 38 для уменьшения или предотвращения утечки из канала 44 в индуктор 26 или рабочее колесо 28 выше по потоку от выпускного отверстия 24b.[0030] For example, as schematically shown in Figure 3, when there is no deformation in any of the shrouds 32/38, the sealing member 50 is resiliently biased to provide the clamping force represented at point C against the surface of the impeller shroud 38. The clamping force provides a tight seal around shroud 38 to reduce or prevent leakage from conduit 44 into inductor 26 or impeller 28 upstream of outlet 24b.

[0031] На фигуре 4 показана относительная деформация между кожухами 32/38, которая представлена вертикальным смещением кожуха 38 вверх на указанной фигуре. Поскольку уплотнительный элемент 50 является гибким и упругим, он изгибается для адаптации к перемещению, сохраняя при этом усилие С зажима на поверхности кожуха 38 и тем самым сохраняя герметичность. Аналогично, на фигуре 5 показан противоположный сценарий, в котором деформация привела к смещению кожуха 38 вертикально вниз на указанной фигуре. В этом случае, опять же, поскольку уплотнительный элемент 50 является гибким и упругим, он изгибается для сохранения контакта с поверхностью кожуха 38 и продолжает прикладывать усилие С зажима для сохранения герметичности. Таким образом, когда насос 20 работает, уплотнительный элемент 50 находится в изогнутом состоянии, так что упругость постоянно обеспечивает усилие зажима на кожухе 38 рабочего колеса для сохранения герметичности относительно поверхности кожуха 38. Например, гибкость и упругость могут быть получены за счет аспектного отношения и перекрытия в процентах, рассмотренных выше. Если бы уплотнительный элемент должен был иметь очень малое аспектное отношение и/или высокую степень перекрытия, то он мог бы быть слишком жестким, чтобы правильно перемещаться при рабочих деформациях. С другой стороны, если бы уплотнительный элемент должен был иметь очень большое аспектное отношение и/или очень малое перекрытие, то он мог бы отрываться от кожуха 38 под действием окружных сил.[0031] figure 4 shows the relative deformation between the casings 32/38, which is represented by the vertical displacement of the casing 38 upwards in the figure. Because the sealing member 50 is flexible and resilient, it flexes to accommodate movement while maintaining a clamping force C on the surface of the housing 38 and thereby maintaining a seal. Similarly, figure 5 shows the opposite scenario, in which the deformation has caused the shroud 38 to move vertically downward in said figure. In this case, again, since the sealing member 50 is flexible and resilient, it flexes to maintain contact with the surface of the casing 38 and continues to apply clamping force C to maintain the seal. Thus, when the pump 20 is operating, the sealing member 50 is in a flexed state so that the resilience constantly provides a clamping force on the impeller casing 38 to maintain a seal against the surface of the casing 38. For example, flexibility and resilience can be obtained through aspect ratio and overlap. percentages discussed above. If the sealing element were to have a very low aspect ratio and/or a high degree of overlap, then it could be too rigid to move correctly under operating deformations. On the other hand, if the sealing element were to have a very large aspect ratio and/or a very small overlap, it could be pulled away from the casing 38 by circumferential forces.

[0032] Гибкость и упругость уплотнительного элемента 50 могут также изолировать демпферное уплотнение 46 от относительных различий в деформации между кожухами 32/38. Например, уплотнительный элемент 50, за счет изгиба для согласования относительных различий в деформациях между кожухами 32/38, по сути, действует как буфер, чтобы такие различия в деформациях не передавались на демпферное уплотнение 46. Например, если бы не уплотнительный элемент 50, относительная деформация между кожухами 32/38 вызвала бы деформацию кожуха 32 вблизи демпферного элемента 46 и временно превратила бы демпферное уплотнение 46 из сходящегося демпферного уплотнения в расходящееся демпферное уплотнение, что нежелательно. Однако, поскольку уплотнительный элемент 50 поглощает большую часть относительного различия в деформации между кожухами 32/38, кожух 32 испытывает меньшее или полное отсутствие деформаций и, таким образом, поддерживается в качестве сходящегося демпферного уплотнения.[0032] The flexibility and resiliency of the sealing member 50 may also insulate the damper seal 46 from relative differences in deformation between the housings 32/38. For example, the sealing element 50, by bending to accommodate the relative differences in deformations between the housings 32/38, essentially acts as a buffer so that such differences in deformations are not transmitted to the damper seal 46. For example, if it were not for the sealing element 50, the relative deformation between the shrouds 32/38 would cause the shroud 32 near the damper element 46 to deform and temporarily change the damper seal 46 from a convergent damper seal to a divergent damper seal, which is undesirable. However, since the sealing member 50 absorbs most of the relative difference in deformation between the housings 32/38, the housing 32 experiences less or no deformation and is thus maintained as a converging damper seal.

[0033] Кроме того, если кожух 38 рабочего колеса имеет волнообразные неровности, гибкость и упругость уплотнительного элемента 50 могут дополнительно позволить уплотнительному элементу 50 следовать за волнообразными неровностями в тангенциальном направлении между лопастями 36.[0033] In addition, if the impeller casing 38 has undulations, the flexibility and resilience of the sealing member 50 may further allow the sealing member 50 to follow the undulations in a tangential direction between the vanes 36.

[0034] Насос 20 может также подразумевать наличие способа сборки, который может проводиться в связи с первоначальным изготовлением насоса 20 или в связи с процессом ремонта или переоснащения, в ходе которого насос разбирают, а затем собирают заново. Способ может включать установку индуктора 26 и рабочего колеса 28 на валу 22. Например, в оригинальном изготовлении установка может включать в себя надевание индуктора 26 и рабочего колеса 28 на вал 22, а затем закрепление индуктора 26 и рабочего колеса 28 на месте с помощью крепежного элемента 42. В другом примере, в сценарии ремонта, установка может включать в себя надевание одного или другого индуктора 26 или рабочего колеса 28 на вал 22, а затем закрепление индуктора 26 и рабочего колеса 28 на месте с помощью крепежного элемента 42. Способ дополнительно включает в себя соединение кожуха 32 индуктора и кожуха 38 рабочего колеса вместе с помощью вытянутого в осевом направлении кольцевого уплотнительного элемента 50 для обеспечения уплотнения между кожухом 32 индуктора и кожухом 38 рабочего колеса. Такое соединение может включать в себя сведение индуктора 26 и рабочего колеса 28 вместе таким образом, чтобы кожух 38 рабочего колеса входил в кольцевое пространство, определяемое уплотнительным элементом 50. Указанное соединение может дополнительно включать в себя сведение индуктора 26 и рабочего колеса 28 вместе таким образом, чтобы рабочее колесо 28 было введено в направляющий элемент 58, а индуктор 26 и рабочее колесо 28 были соосно выровнены.[0034] The pump 20 may also include an assembly process, which may be in connection with the original manufacture of the pump 20 or in connection with a repair or refurbishment process in which the pump is taken apart and then reassembled. The method may include mounting inductor 26 and impeller 28 on shaft 22. For example, in the original manufacture, the installation may include sliding inductor 26 and impeller 28 onto shaft 22, and then securing inductor 26 and impeller 28 in place with a fastener 42. In another example, in a repair scenario, installation may include slipping one or the other inductor 26 or impeller 28 onto shaft 22 and then securing inductor 26 and impeller 28 in place with fastener 42. The method further includes: itself connecting the casing 32 of the inductor and the casing 38 of the impeller together with an axially extended annular sealing element 50 to provide a seal between the casing 32 of the inductor and the casing 38 of the impeller. Such connection may include bringing the inductor 26 and the impeller 28 together so that the impeller housing 38 enters the annular space defined by the sealing element 50. Said connection may further include bringing the inductor 26 and the impeller 28 together in such a way that so that the impeller 28 is inserted into the guide element 58, and the inductor 26 and the impeller 28 are coaxially aligned.

[0035] Хотя в проиллюстрированных примерах показана комбинация признаков, не все из них необходимо комбинировать для реализации преимуществ различных вариантов осуществления настоящего раскрытия. Другими словами, система, разработанная в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия, не обязательно будет включать все признаки, показанные на любой из фигур, или все части, схематически показанные на фигурах. Кроме того, выбранные признаки одного примерного варианта осуществления могут быть объединены с выбранными признаками других примерных вариантов осуществления.[0035] Although the illustrated examples show a combination of features, not all of them need to be combined to realize the benefits of various embodiments of the present disclosure. In other words, a system designed in accordance with an embodiment of the present disclosure will not necessarily include all of the features shown in any of the figures, or all of the parts shown schematically in the figures. In addition, selected features of one exemplary embodiment may be combined with selected features of other exemplary embodiments.

[0036] Предыдущее описание носит иллюстративный, но не ограничивающий характер. Вариации и модификации раскрытых примеров могут стать очевидными для специалистов в данной области, которые не обязательно отступают от настоящего раскрытия. Объем правовой охраны, предоставляемой этому раскрытию, может быть определен только путем изучения нижеследующей формулы изобретения.[0036] The previous description is illustrative, but not limiting. Variations and modifications to the disclosed examples may become apparent to those skilled in the art, who do not necessarily depart from the present disclosure. The scope of legal protection afforded to this disclosure can only be determined by examining the following claims.

Claims

1. Pump (20) containing:

a shaft (22) rotatable about a central axis (A);

an inductor (26) mounted on a shaft (22), wherein the inductor (22) comprises an inductor blade (30) and an inductor shroud (32) attached to an outer end (34) of the inductor blade (30);

an impeller (28) mounted on a shaft (22) downstream of the inductor (26), wherein the impeller (28) has an impeller blade (36) and an impeller shroud (38) attached to the outer end (40) of the blade (36) impeller;

an axially elongated annular sealing element (50) located at the axial end (52) of the casing (32) of the inductor, providing a seal between the casing (32) of the inductor and the casing (38) of the impeller,

characterized in that the specified axially elongated annular sealing element (50) protrudes in the axial direction from the section (52) of the enlarged base on the casing (32) of the inductor to the free end (54).

2. The pump according to claim 1, in which the casing (32) of the inductor has a surface (32a) of internal diameter, which defines the passage (P) through the casing (32) of the inductor, and the annular sealing element (50) extended in the axial direction is displaced in the radial direction away from the surface (32a) of the inner diameter.

3. The pump according to claim 1 or 2, in which the axially extended annular sealing element (50) defines the axial length and the radial thickness, and the ratio of the axial length to the radial thickness is from 3 to 10.

4. The pump according to any one of paragraphs. 1-3, in which the distal part of the axially elongated annular sealing element (50), including the free end (54), overlaps in the radial direction with the casing (38) of the impeller, and the proximal part of the axially elongated annular sealing element (50 ) does not overlap with the casing (38) of the impeller.

5. The pump according to claim. 4, in which the axial length of the distal part, which overlaps with the casing (38) of the impeller, is 25% or less of the total axial length of the axially extended annular sealing element (50) from the enlarged base (52) to the free end (54).

6. The pump according to any one of paragraphs. 1-5, in which the axially elongated annular sealing element (50) is in a bent state, so that the elasticity of the axially elongated annular sealing element (50) provides a radial clamping force on the casing (38) of the impeller.

7. The pump according to any one of paragraphs. 1-6, in which the axially elongated annular sealing element (50) is made of steel, titanium-based alloy, nickel-based alloy, aluminum or composite.

8. The pump according to any one of paragraphs. 1-7, in which the axially extended annular sealing element (50) is integral with the casing (32) of the inductor.

9. The pump according to any one of paragraphs. 1-8, in which the casing (32) of the inductor contains a protrusion (56) extending radially inside an axially elongated annular sealing element (50), wherein the axially elongated annular sealing element (50) and the protrusion (56) form an annular sealing element extending in the axial direction axially slot in the radial space between them.

10. The pump according to claim 9, in which the protrusion (56) is located at a distance from the axial edge of the casing (38) of the impeller.

11. The method of assembling the pump (20), including:

installation of the inductor (26) and impeller (28) on the shaft (22) rotatable about the central axis (A), wherein the inductor (26) has an inductor blade (30) and an inductor casing (32) attached at the outer end (34) an inductor blade (30), wherein the impeller (28) has an impeller blade (36) and an impeller shroud (38) attached to the outer end (40) of the impeller blade (36);

and connecting the casing (32) of the inductor and the casing (38) of the impeller together with the help of an axially elongated annular sealing element (50) providing a seal between the casing (32) of the inductor and the casing (38) of the impeller,

12. The method according to claim 11, in which the casing (32) of the inductor has a surface (32a) of internal diameter, which defines the passage (P) through the casing (32) of the inductor, and the axially extended annular sealing element (50) is displaced in the radial direction from the surface (32a) of the inner diameter, while the annular sealing element (50) extended in the axial direction determines the axial length and the radial thickness, while the ratio of the axial length to the radial thickness is from 3 to 10.