RU45792U1

RU45792U1 - CENTRIFUGAL PUMP (OPTIONS)

Info

Publication number: RU45792U1
Application number: RU2004126548/22U
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Дорофеев
Original assignee: Бушуев Виктор Иванович
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2005-05-27

Abstract

Полезная модель относится к гидромашиностроению и может быть использована в конструкциях центробежных насосов. Центробежный насос содержит корпус, вал с торцовым уплотнением, расположенным в камере уплотнения вала, размещенной в осевом отверстии крышки корпуса, и концевой подшипниковой опорой, включающей упорный шариковый подшипник, радиальный подшипник скольжения, размещенный в камере уплотнения, рабочее колесо, консольно закрепленное на валу, торцевое уплотнение установлено за подшипником скольжения, выполненный самоустанавливающимся. Для создания циркулирующего потока охлаждающей и смазывающей среды в камере уплотнения со стороны рабочего колеса за подшипником скольжения на валу свободно установлено кольцо. По второму варианту выполнения концевая подшипниковая опора включает упорный подшипник и радиальный подшипник, а в камере уплотнения размещен на валу дополнительно радиальный подшипник скольжения. Подшипниковые опоры, торцовое уплотнение и кольцо выполнены в виде ãåðìåòè÷íîãî ìîíîáëîêà. Òåõíè÷åñêèì ðåçóëüòàòîì ÿâëÿåòñÿ ïîâûøåíèå æåñòêîñòè êîíñòðóêöèè, óìåíüøåíèÿ ïðîãèáà âàëà è èçíîñîóñòîé÷èâîñòè îïîðíûõ ïîäøèïíèêîâûõ óçëîâ âàëà, ÷òî ïîâûøàåò ýôôåêòèâíîñòü ýêñïëóàòàöèè íàñîñà è åãî íàäåæíîñòü.The utility model relates to hydraulic engineering and can be used in the construction of centrifugal pumps. The centrifugal pump comprises a housing, a shaft with a mechanical seal located in the shaft seal chamber located in the axial hole of the housing cover, and an end bearing support including a thrust ball bearing, a radial sliding bearing located in the seal chamber, an impeller cantilever mounted on the shaft, mechanical seal is installed behind the sliding bearing, made self-aligning. To create a circulating flow of cooling and lubricating medium in the seal chamber from the side of the impeller, a ring is freely mounted on the shaft behind the sliding bearing. According to the second embodiment, the end bearing support includes a thrust bearing and a radial bearing, and an additional radial sliding bearing is placed on the shaft in the seal chamber. Bearing bearings, mechanical seal and ring are made in the form of a mimic connector. Òåõíè ÷ åñêèì ðåçóëüòàòîì ÿâëÿåòñÿ ïîâûøåíèå æåñòêîñòè êîíñòðóêöèè, óìåíüøåíèÿ ïðîãèáà âàëà è èçíîñîóñòîé ÷ èâîñòè îïîðíûõ ïîäøèïíèêîâûõ óçëîâ âàëà, ÷ òî ïîâûøàåò ýôôåêòèâíîñòü ýêñïëóàòàöèè íàñîñà è åãî íàäåæíîñòü.

Description

6 U U ^'."",""" .ц» щи мм ЦП ||6 U U ^ '. "", "" .Ts. ”Mm mm CPU ||

МПК:Р 04 D 7/06, 29/10IPC: P 04 D 7/06, 29/10

Центробежный насос (варианты)Centrifugal Pump (Options)

Полезная модель относится к гидромашиностроению и может быть использована в конструкциях консольных и других насосов.The utility model relates to hydraulic engineering and can be used in the designs of cantilever and other pumps.

Известен центробежный насос для перекачки жидкостей, содержащий корпус, вал с уплотнением, установленное в корпусе рабочее колесо со ступицей, закрепленное на валу посредством шпонки, щек с винтами и защитного колпачка с резьбой, противоположной направлению вращения колеса, уплотнение выполнено в виде сальника, затягиваемого нажимной втулкой. Для повышения ресурса работы насоса путем повышения надежности крепления рабочего колеса на валу от предотвращения проникновения агрессивной жидкости к частям насоса, защитный колпак снабжен лопастями, а вал - концевым сальником сA centrifugal pump for pumping liquids is known, comprising a housing, a shaft with a seal, an impeller installed in the housing with a hub, mounted on the shaft by means of dowels, cheeks with screws and a protective cap with a thread opposite to the direction of rotation of the wheel, the seal is made in the form of an oil seal, tightened by a pressure sleeve. To increase the life of the pump by increasing the reliability of mounting the impeller on the shaft from preventing the penetration of aggressive liquid to the pump parts, the protective cap is equipped with blades, and the shaft is equipped with an end gland with

дополнительной нажимной втулкой и подвижной уплотняющей втулкой (Авторское свидетельство СССР № 1190086, кл. F 04 D 7/ 06,1985).additional pressure sleeve and movable sealing sleeve (USSR Author's Certificate No. 1190086, class F 04 D 7 / 06.1985).

Недостатком этого насоса является сложность конструкции и,The disadvantage of this pump is the design complexity and,

соответственно, низкая надежность.accordingly, low reliability.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемым вариантам полезной модели является вертикальный конденсатныйThe closest in technical essence to the proposed options for a utility model is a vertical condensate

насос марки Ксв 125 - 140 по ТУ 25 - 06 -1567 - 89 (см. Приложение). Насос включает корпус, разделенный на приводную и насосную части посредством перегородки, имеющей осевую расточку и сальниковую камеру, в которой размещена втулка с сальниковым уплотнением, поджатым нажимной втулкой и гайкой. Концевая подшипниковая опора включает радиально-упорные шариковые подшипники и радиальный роликовый подшипник. На валу консольно установлено рабочее колесо насосной части.Ksv brand pump 125 - 140 according to TU 25 - 06 -1567 - 89 (see Appendix). The pump includes a housing that is divided into drive and pump parts by means of a partition having an axial bore and an stuffing box, in which a sleeve with a stuffing box seal, preloaded by a pressure sleeve and a nut is placed. The end bearing support includes angular contact ball bearings and a radial roller bearing. The impeller of the pump part is cantilever mounted on the shaft.

Недостатком такого насоса является низкая жесткость вала, быстрое изнашивание подшипниковой опоры, что приводит к деформации вала, и соответственно, к снижению надежности.The disadvantage of this pump is the low rigidity of the shaft, the rapid wear of the bearing support, which leads to deformation of the shaft, and, accordingly, to a decrease in reliability.

Технической задачей (для обоих вариантов), решение которой осуществляется предлагаемым устройством, является повышение жесткости конструкции (уменьшение прогиба вала и его деформации), повышение износоустойчивости опорного подшипникового узла вала, что значительно повышает эффективность эксплуатации насоса и его надежность.The technical problem (for both options), the solution of which is carried out by the proposed device, is to increase the rigidity of the structure (reduce the deflection of the shaft and its deformation), increase the wear resistance of the bearing block of the shaft, which significantly increases the efficiency of the pump and its reliability.

Решение указанной технической задачи по первому варианту достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус, вал с уплотнением, расположенным в камере уплотнения вала, которая размещена в осевом отверстии крышки корпуса, иThe solution of this technical problem according to the first embodiment is achieved by the fact that in a centrifugal pump containing a housing, a shaft with a seal located in the shaft seal chamber, which is located in the axial hole of the housing cover, and

концевой подшипниковой опорой, включающей радиально-упорные шариковые подшипники, радиальный подшипник, рабочее колесо, установленное в корпусе и консольно закрепленное на валу, радиальный подшипник выполнен в виде подшипника скольжения и размещен в камере уплотнения вала, а само уплотнение выполнено в виде торцового уплотнения и установлено за подшипником скольжения.end bearing support, including angular contact ball bearings, radial bearing, impeller mounted in the housing and cantilever mounted on the shaft, the radial bearing is made in the form of a sliding bearing and placed in the shaft seal chamber, and the seal itself is made in the form of a mechanical seal and installed behind the plain bearing.

Это позволяет повысить жесткость вала за счет уменьшения его консольной длины и увеличения базовой длины между подшипниками и предотвратить проникновение перекачиваемой жидкости за пределы насоса, а смазку и охлаждение радиального подшипника скольжения производить перекачиваемой жидкостью.This makes it possible to increase the stiffness of the shaft by reducing its cantilever length and increasing the base length between the bearings and to prevent the penetration of the pumped fluid outside the pump, and to lubricate and cool the radial plain bearing by the pumped fluid.

Подшипник скольжения выполнен самоустанавливающимся, как более надежный и износоустойчивый.The plain bearing is self-aligning, as more reliable and wear-resistant.

Для создания постоянного циркулирующего потока охлаждающей жидкости с целью более полного смазывания и эффективного охлаждения подшипников скольжения в камере уплотнения со стороны рабочего колеса насоса за подшипником скольжения на валу свободно установлено дополнительно введенное «плавающее» кольцо.To create a constant circulating flow of coolant for the purpose of more complete lubrication and effective cooling of the sliding bearings in the seal chamber on the side of the impeller of the pump behind the sliding bearing, an additionally introduced “floating” ring is freely installed on the shaft.

Подшипник скольжения, уплотнение и кольцо выполнены в виде моноблока.The plain bearing, seal and ring are made in the form of a monoblock.

Решение указанной технической задачи по второму варианту предлагаемой полезной модели достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус, вал с уплотнением, расположенным в осевом отверстии корпуса, и концевой подшипниковой опорой, включающей два подшипника, радиальный подшипник, рабочее колесо, установленное в корпусе и консольно закрепленное на валу, камеру уплотнения вала, в камере уплотнения на валу размещен радиальный подшипник, выполненный в виде подшипника скольжения, подшипники концевой подшипниковой опоры выполнены соответственно в виде радиального и упорного подшипников скольжения, а уплотнение вала установлено за радиальным подшипником скольжения со стороны привода насоса.The solution of this technical problem according to the second embodiment of the proposed utility model is achieved by the fact that in a centrifugal pump containing a housing, a shaft with a seal located in the axial bore of the housing, and an end bearing support comprising two bearings, a radial bearing, an impeller installed in the housing and cantilever mounted on the shaft, the shaft seal chamber, in the seal chamber on the shaft there is a radial bearing made in the form of a plain bearing, bearings of the end bearing support are made s respectively in the form of radial and thrust bearings, and the shaft seal is installed behind the radial bearings on the pump drive side.

Это позволяет повысить жесткость вала за счет уменьшения его консольной длины и увеличения его базовой длины между подшипниками и предотвратить проникновение перекачиваемой жидкости за пределы насоса, а смазку и охлаждение подшипниковой опоры и радиального подшипника скольжения производить перекачиваемой жидкостью.This makes it possible to increase the stiffness of the shaft by reducing its cantilever length and increasing its base length between the bearings and to prevent the pumped liquid from penetrating the pump, and to lubricate and cool the bearing support and radial plain bearing by the pumped liquid.

Подшипники скольжения выполнены самоустанавливающимся, как более надежные и износоустойчивые.Plain bearings are self-aligning, as more reliable and wear-resistant.

Для создания постоянного циркулирующего потока охлаждающей жидкости с целью более полного смазывания и эффективного охлаждения подшипников скольжения в камере уплотнения со стороны рабочего колеса насоса за подшипником скольжения на валу свободно установлено дополнительно введенное «плавающее» кольцо.To create a constant circulating flow of coolant for the purpose of more complete lubrication and effective cooling of the sliding bearings in the seal chamber on the side of the impeller of the pump behind the sliding bearing on the shaft, an additionally introduced floating ring is freely installed.

Подшипниковые опоры, торцовое уплотнение и кольцо выполнены в виде герметичного моноблока, который в случае необходимости его демонтажа и ремонта легко вынимается из корпуса насоса и ремонтируется или заменяется.Bearing bearings, mechanical seal and ring are made in the form of a sealed monoblock, which, if necessary, its dismantling and repair is easily removed from the pump housing and repaired or replaced.

На рисунках представлено: фиг. 1 - продольный разрез общего вида насоса по первому варианту выполнения; фиг.2 - размещение плавающего кольца в камере насоса; фиг. 3 - продольный разрез общего вида насоса по второму варианту выполнения;The figures show: FIG. 1 is a longitudinal section of a General view of the pump according to the first embodiment; figure 2 - placement of the floating ring in the pump chamber; FIG. 3 is a longitudinal section of a General view of the pump according to the second embodiment;

Центробежный насос по первому варианту выполнения содержит корпус 1, вал 2 с уплотнением 3, расположенным в сальниковой камере уплотнения вала 4, размещенной в осевом отверстии крышки 5 корпуса 1, и концевой подшипниковой опорой, включающей радиально-упорные шариковые подшипникиThe centrifugal pump according to the first embodiment includes a housing 1, a shaft 2 with a seal 3 located in the stuffing box of the shaft seal 4, located in the axial bore of the cover 5 of the housing 1, and an end bearing bearing including angular contact ball bearings

6. Рабочее колесо 7 установлено в корпусе 1 и консольно закреплено на валу 2. Радиальный подшипник скольжения 8 размещен в камере 4 и установлен на валу 2, а уплотнение 3 вала выполнено в виде торцового уплотнения и установлено за радиальным подшипником скольжения 8, который выполнен самоустанавливающимся. В камере уплотнения 4 со стороны рабочего колеса 7 насоса за подшипником скольжения 8 на валу 2 свободно установлено «плавающее» кольцо 9 (фиг. 2).6. The impeller 7 is installed in the housing 1 and cantilevered to the shaft 2. The radial sliding bearing 8 is placed in the chamber 4 and mounted on the shaft 2, and the shaft seal 3 is made in the form of a mechanical seal and installed behind the radial sliding bearing 8, which is made self-aligning . In the seal chamber 4 from the side of the impeller 7 of the pump behind the sliding bearing 8 on the shaft 2 is freely installed "floating" ring 9 (Fig. 2).

В крышке 10 уплотнения 3 выполнен подводящий канал 11, а в корпусе 1 нагнетательный трубопровод 12, которые соединены всасывающей полостью 13.In the cover 10 of the seal 3 is made the inlet channel 11, and in the housing 1 the discharge pipe 12, which are connected by a suction cavity 13.

Подшипник скольжения 8, уплотнение 3 и кольцо 9 выполнены в виде единого герметичного моноблока 14.The sliding bearing 8, the seal 3 and the ring 9 are made in the form of a single sealed monoblock 14.

Центробежный насос по второму варианту выполнения содержит корпус 1, вал 2 с уплотнением 3, размещенным в осевом отверстии 5 корпуса 1, и концевой подшипниковой опорой, включающей упорный 15 и радиальный 16 подшипники скольжения, рабочее колесо 7, установленное в корпусе 1 и консольно закрепленное на валу 2. В камере 4 размещен радиальный подшипник скольжения 8 , установленный на валу 2. Уплотнение вала 3 выполнено в виде торцового уплотнения и установлено соThe centrifugal pump according to the second embodiment comprises a housing 1, a shaft 2 with a seal 3 located in the axial bore 5 of the housing 1, and an end bearing support including a thrust 15 and a radial 16 plain bearings, an impeller 7 mounted in the housing 1 and cantilever mounted on shaft 2. In the chamber 4 there is a radial plain bearing 8 mounted on the shaft 2. The seal of the shaft 3 is made in the form of a mechanical seal and installed with

стороны привода за подшипниками 16 и 15. В камере уплотнения вала 4 со стороны рабочего колеса 7 насоса за подшипником скольжения 8 на валу свободно установлено «плавающее» кольцо 9.the drive side behind the bearings 16 and 15. In the chamber of the shaft seal 4 from the side of the impeller 7 of the pump behind the sliding bearing 8 on the shaft is freely installed "floating" ring 9.

В стакане уплотнения 3 выполнен подводящий канал 11, а в корпусе 1 нагнетательный трубопровод 12, которые соединены всасывающей полостью 13.In the seal cup 3, a feed channel 11 is made, and in the housing 1, a discharge pipe 12, which are connected by a suction cavity 13.

Подшипниковые опоры (подшипники 8,15, 16), торцовое уплотнение 3 и кольцо 9 выполнены в виде моноблока (герметичный корпус моноблока 17).Bearing bearings (bearings 8.15, 16), mechanical seal 3 and ring 9 are made in the form of a monoblock (sealed monoblock housing 17).

Насос работает следующим образом (оба варианта). При вращении вала 2 от привода (на чертеже не показан) вращающий момент передается на рабочее колесо 7, которое начинает вращаться, создавая разрежение в полостях всасывания, и насос начинает перекачивать жидкость (перекачиваемую среду). Возникающее от работы насоса и движения перекачиваемой среды усилия воздействуют на подшипники и на вал, вызывая его деформацию и паразитные колебания. При установке подшипника 8 в сальниковой камере уплотнения увеличивается расстояние между опорными подшипниковыми узлами (база) насоса, что увеличивает жесткость вала (так как длина базы увеличивается, а длина консоли уменьшается), при этом снижаются изгибы иThe pump operates as follows (both options). When the shaft 2 rotates from the drive (not shown in the drawing), the torque is transmitted to the impeller 7, which begins to rotate, creating a vacuum in the suction cavities, and the pump begins to pump liquid (pumped medium). The forces arising from the operation of the pump and the movement of the pumped medium act on the bearings and on the shaft, causing its deformation and spurious vibrations. When the bearing 8 is installed in the stuffing box, the distance between the support bearings (base) of the pump increases, which increases the stiffness of the shaft (as the length of the base increases and the length of the console decreases), while bending and

деформация вала, что разгружает подшипники, а выполнение их в виде самоустанавливающихся подшипников скольжения увеличивает износоустойчивость (работоспособность) подшипниковых опор.deformation of the shaft, which unloads the bearings, and their implementation in the form of self-aligning sliding bearings increases the wear resistance (performance) of the bearing bearings.

Смазка и охлаждение подшипников скольжения в такойLubrication and cooling of plain bearings in such

конструкции насоса осуществляется той же жидкостью, что и перекачивается насосом, а торцовым уплотнением надежно изолируется полость насоса, что удобно и экологично.the design of the pump is carried out with the same liquid that is pumped by the pump, and the pump cavity is reliably isolated by the mechanical seal, which is convenient and environmentally friendly.

Введение со стороны рабочего колеса за подшипником скольжения на валу «плавающего» кольца, которое под действием напора перекачиваемой среды имеет некоторую возможность колебаться около своего среднего положения, не создавая препятствия для прохождения жидкости, но немного замедляя (создавая постоянный циркулирующий поток охлаждающей жидкости), распределяет ее по всей поверхности, с целью более полного смазывания и эффективного охлаждения подшипниковThe introduction from the impeller side behind the sliding bearing on the shaft of the “floating” ring, which, under the influence of the pressure of the pumped medium, has some ability to oscillate around its middle position, without creating obstacles for the passage of liquid, but slightly slowing down (creating a constant circulating flow of coolant), distributes it over the entire surface, in order to more fully lubricate and effectively cool the bearings

скольжения.slip.

При демонтаже и ремонте моноблок (14 или 17) насоса вынимается из корпуса 1 вместе с торцовым уплотнением и подшипниками, позволяя проводить ремонт отдельно проточной и моноблочной частей насоса. Это повышает эффективностьDuring dismantling and repair, the monoblock (14 or 17) of the pump is removed from the housing 1 together with the mechanical seal and bearings, allowing repair of separately flowing and monoblock parts of the pump. It improves efficiency.

эксплуатации центробежных насосов, их ремонтопригодность и надежность, увеличивая ресурс их работы.operation of centrifugal pumps, their maintainability and reliability, increasing the resource of their work.

Полезная модель может быть использована при разработке и конструировании центробежных насосов и при их модернизации, таких, как вертикальные конденсатные насосы типа Ксв 125 - 140 и другие.The utility model can be used in the development and construction of centrifugal pumps and in their modernization, such as vertical condensate pumps such as Ksv 125 - 140 and others.

Claims

1. A centrifugal pump comprising a housing, a shaft with a seal located in the shaft seal chamber located in the axial hole of the housing cover, and an end bearing support including angular contact bearings, a radial bearing, an impeller mounted in the housing and cantilevered to the shaft characterized in that the radial bearing is made in the form of a sliding bearing and placed in the shaft seal chamber, and the shaft seal is installed behind the sliding bearing on the pump drive side.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the plain bearing is self-aligning.

3. The pump according to claim 1 or 2, characterized in that in the seal chamber from the side of the impeller behind the sliding bearing on the shaft an additionally introduced ring is freely installed.

4. The pump according to claim 3, characterized in that the shaft seal is made in the form of a mechanical seal.

5. The pump according to claim 4, characterized in that the plain bearing, shaft seal and ring are made in the form of a monoblock.

6. A centrifugal pump comprising a housing, a shaft with a seal located in the axial bore of the housing cover, and an end bearing support including angular contact bearings, a radial bearing, an impeller mounted in the housing and cantilevered on the shaft, a shaft seal chamber, characterized the fact that the radial plain bearing is additionally inserted in the seal chamber on the shaft, and the angular contact bearings of the end bearing support are made in the form of separate radial and axial bearings Slides, behind which a shaft seal is installed on the pump drive side.

7. The pump according to claim 6, characterized in that the bearings are self-aligning.

8. The pump according to claim 6 or 7, characterized in that an additional ring is freely mounted on the shaft in the seal chamber from the side of the pump impeller behind the sliding bearing on the shaft.

9. The pump of claim 8, characterized in that the shaft seal is made in the form of a mechanical seal.

10. The pump according to claim 9, characterized in that the bearings, shaft seal and ring are made in the form of a monoblock.