RU50264U1 - Центробежный насос - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям консольных центробежных насосов для перекачки жидкостей. Насос содержит корпус, вал с уплотнением, расположенным в камере, подшипниковую опору, включающую первый концевой и второй радиальные подшипники скольжения, между которыми установлен упорный подшипник скольжения, рабочее колесо, установленное в корпусе и закрепленное на валу, причем камера с уплотнением размещена перед первым концевым подшипником. Подшипники выполнены самоустанавливающимся, а уплотнение вала выполнено в виде торцового уплотнения. В вариантах выполнения насоса с раздельными контурами смазывающей и перекачиваемой среды за рабочим колесом на валу размещено второе торцовое уплотнение, установленное с первым торцовым уплотнением последовательно или навстречу друг другу. Технический результат заключается в повышении жесткости вала путем уменьшения его консольной длины, износоустойчивости опорных подшипниковых узлов.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкциям консольных центробежных насосов для перекачки жидкостей.

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 с дополнительной нажимной втулкой и подвижной уплотняющей втулкой (Авторское свидетельство СССР №1190086, кл. F 04 D 7/06, 1985).

Недостатком этого насоса является сложность конструкции, что приводит к снижению надежности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является консольный центробежный насос типа АК 65/35 по ГОСТ 12878-67 (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, поджатой нажимной гайкой. Вал установлен на концевой подшипниковой опоре, включающей радиальные и радиально - упорные шариковые подшипники. На валу консольно установлено рабочее колесо насосной части.

Недостатком такого насоса является низкая жесткость вала, быстрое изнашивание подшипниковой опоры, что приводит к деформации вала, смещению рабочего колеса и соответственно, к снижению надежности.

Технической задачей, решение которой осуществляется предлагаемым устройством, является повышение жесткости конструкции, износоустойчивости опорных подшипниковых узлов вала, что повышает эффективность эксплуатации насоса и его надежность.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус, вал с уплотнением, расположенным в сальниковой камере, и подшипниковой опорой,

включающей первый концевой и второй подшипниковые узлы, рабочее колесо, установленное в корпусе и закрепленное на валу, камера с уплотнением размещена перед первым концевым подшипниковым узлом, второй подшипниковый узел расположен на минимально возможном расстоянии от рабочего колеса, между первым концевым и вторым подшипниковыми узлами на валу установлен дополнительно введенный третий подшипниковый узел, причем подшипники первого концевого и второго подшипниковых узлов выполнены в виде радиальных подшипников скольжения, а третьего подшипникового узла в виде упорного подшипника скольжения.

Это позволяет повысить жесткость вала путем уменьшения его консольной и увеличения его базовой длины между подшипниками (за счет удаления сальниковой камеры от рабочего колеса насоса), при этом уменьшаются осевые перемещения вала (чему препятствует упорный подшипник скольжения), а уплотнение предотвращает проникновение перекачиваемой среды за пределы насоса.

Подшипники скольжения подшипниковых узлов выполнены самоустанавливающимися, а уплотнение вала выполнено в виде торцового уплотнения, как более надежные и износоустойчивые.

В варианте выполнения насоса (имеющего раздельные контуры циркуляции смазывающе - охлаждающей жидкости и перекачиваемой среды и при большем давлении перекачиваемой среды) за рабочим колесом на валу размещено дополнительно второе торцовое уплотнение, установленное последовательно с первым торцовым уплотнением, а смазывающе - охлаждающую жидкость направляют в объем, образовавшийся между уплотнениями, что позволяет избежать возможного проникновения перекачиваемой среды в контур циркуляции смазывающе-охлаждающей жидкости.

В другом варианте выполнения насоса (в частности для перекачки агрессивных жидкостей), также имеющего разные контуры циркуляции смазывающе-охлаждающей жидкости и перекачиваемой среды, но уже при большем давлении смазывающе-охлаждающей (затворной) жидкости, для избежания возможного проникновения смазывающе-охлаждающей жидкости в перекачиваемую среду и ее загрязнения первое и второе торцовые уплотнения установлены навстречу друг другу.

На рисунках представлены общие виды насоса (продольный разрез): фиг.1 - с одним торцовым уплотнением; фиг.2 - с двумя торцовыми уплотнениями, установленными последовательно; фиг.3

- с двумя торцовыми уплотнениями, установленными навстречу друг другу.

Центробежный нефтяной насос (фиг.1) содержит корпус 1, размещенный в нем вал 2 с уплотнением 3, расположенным в сальниковой камере 4, и подшипниковой опорой, включающей первый концевой радиальный подшипник скольжения 5, второй радиальный подшипник скольжения 6, а между подшипниками 5 и 6 установлен третий упорный подшипник скольжения 7. Рабочее колесо 8 насоса установлено в корпусе 1 и консольно закрепленное на валу 2. Второй подшипник 7 расположен на минимально возможном расстоянии от рабочего колеса 8. Уплотнение вала 3 выполнено в виде двойного торцового уплотнения, обращенного выходной частью к рабочему колесу 8, и размещено вместе с сальниковой камерой 4 перед первым концевым подшипником 5. Подшипники скольжения 5, 6, 7 выполнены самоустанавливающимися. Смазка и охлаждение подшипниковых узлов в такой конструкции производится перекачиваемой жидкостью (средой).

В варианте выполнения насоса (фиг.2), имеющего раздельные контуры циркуляции смазывающе-охлаждающей жидкости и перекачиваемой среды (на чертеже не показано) и при большем

давлении перекачиваемой среды) за рабочим колесом 8 на валу 2 размещено одинарное торцовое уплотнение 9, установленное последовательно с первым торцовым уплотнением 3, что позволяет избежать возможного проникновения перекачиваемой среды в контур циркуляции смазывающе-охлаждающей жидкости.

В варианте выполнения насоса (фиг.3), также имеющего разные контуры циркуляции смазывающе-охлаждающей жидкости и перекачиваемой среды (на чертеже не показано), но уже при большем давлении смазывающе-охлаждающей (затворной) жидкости, для избежания возможного проникновения смазывающе-охлаждающей жидкости в перекачиваемую среду первое 3 и второе 9 торцовые уплотнения установлены навстречу друг другу.

Насос работает следующим образом.

При вращении вала 2 от привода (на чертеже не показан) вращающий момент передается на рабочее колесо 8, которое начинает вращаться, создавая разрежение в полости всасывания и насос начинает перекачивать жидкость (нефтепродукты). Возникающее от работы насоса и движения перекачиваемой среды осевое усилие воздействует на подшипники, а при их износе и на вал 2, что может вызвать его деформацию и паразитные колебания. Предлагаемое расположение подшипниковых узлов 5, 6, 7 и камеры

уплотнения 4 позволяет повысить жесткость вала, так как длина базы увеличивается (расстояние между опорными подшипниками 5, 6 и 7), а длина консоли уменьшается (расстояние от опорного подшипника 6 до рабочего колеса 8), при этом снижаются деформации вала, что разгружает подшипники, а замена их на подшипники скольжения и осевой подшипник увеличивает износоустойчивость (работоспособность) подшипниковой опоры. Торцовые уплотнения 3 и 9 в разных вариантах выполнения насоса исключают проникновение перекачиваемой среды за пределы насоса, проникновение перекачиваемой среды в контур циркуляции смазывающе-охлаждающей жидкости и проникновения смазывающее - охлаждающей жидкости в перекачиваемую среду, предотвращая ее загрязнение.

Это повышает эффективность эксплуатации разных вариантов центробежных консольных насосов, надежность, увеличивая ресурс их работы.

Полезная модель может быть использована при разработке и конструировании центробежных консольных насосов и при модернизации вертикальных нефтяных насосов, например типа НК 66-35.

Claims (5)

1. Центробежный насос, содержащий корпус, вал с уплотнением, расположенным в камере, и подшипниковой опорой, включающей первый концевой и второй подшипниковые узлы, рабочее колесо, установленное в корпусе и закрепленное на валу, отличающийся тем, что камера с уплотнением размещена перед первым концевым подшипниковым узлом, между первым концевым и вторым подшипниковыми узлами на валу установлен дополнительно введенный третий подшипниковый узел, причем подшипники первого концевого и второго подшипниковых узлов выполнены в виде радиальных подшипников скольжения, а третьего подшипникового узла в виде упорного подшипника скольжения.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что подшипники скольжения выполнены самоустанавливающимися.

3. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что уплотнение вала выполнено в виде торцового уплотнения.

4. Насос по п.3, отличающийся тем, что за рабочим колесом на валу размещено дополнительно введенное второе торцовое уплотнение, установленное последовательно с первым торцовым уплотнением, при этом в объем, образовавшийся между уплотнениями, направляют смазывающе-охлаждающую жидкость при давлении, меньшем давления перекачиваемой среды.

5. Насос по п.3, отличающийся тем, что за рабочим колесом на валу размещено дополнительно введенное второе торцовое уплотнение, установленное навстречу первому торцовому уплотнению, при этом в объем, образовавшийся между уплотнениями, направляют смазывающе-охлаждающую жидкость при давлении, большем давления перекачиваемой среды.