SU1070340A1

SU1070340A1 - Centrifugal pump

Info

Publication number: SU1070340A1
Application number: SU823414292A
Authority: SU
Inventors: Игорь Константинович Попов
Original assignee: Popov Igor K
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1982-03-29
Publication date: 1984-01-30

Description

Изобретение относится к насосостроению и касается центробежного насоса с устройством для автоматической разгрузки ротора от действия неуравновешенной осевой силы.The invention relates to a pump engineering and relates to a centrifugal pump with a device for automatically unloading the rotor from the action of unbalanced axial force.

Известен центробежный насос, содержащий корпус и установленное в нем рабочее колесо, задний диск которого снабжен отверстиями с уста новлеиными в них с возможностью поворота и фиксации втулками с разгрузочными каналами, расположенными под углом к оси насоса. Причем рабочее колесо установлено с возможностью осевого перемещения, его вал имеет участок, выполненный в виде ведущей косозубой шестерни, а втулки снабжены ведомыми косозубыми шестернями, входящими в зацепление с последней С1).A centrifugal pump is known, comprising a housing and an impeller installed in it, the rear disc of which is provided with openings with sleeves installed in them with the possibility of rotation and fixation by bushings with discharge channels located at an angle to the axis of the pump. Moreover, the impeller is installed with the possibility of axial movement, its shaft has a section made in the form of a leading helical gear, and the bushings are equipped with driven helical gears that mesh with the last C1).

В известном насосе достигается автоматическое уравновешивание осевой силы, однако конструкция его сложна, требует высокой точности изготовления узлов насоса и допускает утечки через шлицевое соединение рабочего колеса с валом.The known pump achieves automatic balancing of the axial force, however, its design is complex, requires high precision manufacturing of pump units and allows leakage through the spline connection of the impeller with the shaft.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является центробежный насос, содержащий корпус , установленный в нем фиксирован·· ный в обсевом направлении ротор, на валу которого закреплен разгрузочный барабан, и разгрузочную камеру, сообщенную с областью всасывания насосе. £23 .Closest to the proposed technical essence is a centrifugal pump containing a casing, a fixed rotor installed in it in the upstream direction, an unloading drum mounted on its shaft, and an unloading chamber in communication with the suction area of the pump. £ 23.

Недостатками · звестного насоса является низкий КПД из-за утечки рабочей среды из области нагнетания в область всасывания, а также то, что разгрузка ротора осуществляется лишь на расчетном режиме.The disadvantages of the well-known pump is its low efficiency due to leakage of the working medium from the discharge area to the suction area, as well as the fact that the rotor is unloaded only in the design mode.

Цель изобретения - автоматическое уравновешивание осевой силы и повышение КПД насоса.The purpose of the invention is the automatic balancing of the axial force and increasing the efficiency of the pump.

Указанная цель достигается тем, что центробежный насос, содержащий корпус, установленный в нем фиксированный в осевом направлении ротор, на валу которого закреплен разгрузочный барабан, и разгрузочную камеру, сообщенную с областью всасывания насоса, дополнительно снабжен установленным в корпусе в зоне разгрузочной камеры и подпружиненным в сторону торца вала поршнем, выполненным в виде стакана, внутренняя полость которого сообщена с областью всасывания насоса, и образующим с торцом вала дросселирующую щель, при ртом вал выполнен полым для сообщения разгрузочной камеры с областью всасывания насоса.This goal is achieved by the fact that the centrifugal pump, comprising a housing, an axially fixed rotor mounted on it, a discharge drum mounted on its shaft, and a discharge chamber communicated with the pump suction area, are additionally equipped with a discharge chamber installed in the housing in the area of the discharge chamber and spring-loaded the side of the shaft end with a piston made in the form of a cup, the internal cavity of which is in communication with the suction region of the pump, and forming a throttling gap with the shaft end, while the mouth is hollow to communicate the discharge chamber with the suction area of the pump.

На чертеже йзображен центробежный насос, разрез.The drawing shows a centrifugal pump, section.

в нем фик· направлении которого барабан 4, , сообщендля 5 с Вал 3 и 11it has a fix · the direction of which the drum 4, together for 5 s Shaft 3 and 11

Центробежный насос содержит корпус 1, установленный сированный в осевом ротор 2, на валу 3 “Закреплен разгрузочный и разгрузочную камеру. 5 ную с областью 6 всасывания насоса. Последний снабжен установленным в корпусе 1 в зоне разгрузочной камеры 5 и подпружиненным в сторону торца 7 вала 3 поршнем, выполненнии в виде стакана 8, внутренняя полость 9 которого сообщена с областью 6 всасывания насоса, и образующим с торцем 7 вала 3 дросселирующую щель А, при этом вал 3 выполнен полым сообщения разгрузочной камеры областью 6 всасывания насоса, зафиксирован в подшипниках 10 и на нем закреплено рабочее колесо 12. Вал 3 насоса приводится во вращение от электродвигателя 13. Стакан 8 подпружинен пружиной 14, а его внутренняя полость 9 сообщена с. областью 6 всасывания гидролинией 15.The centrifugal pump contains a housing 1 mounted in an axial rotor 2, on a shaft 3 “An unloading and unloading chamber is fixed. 5 new with pump suction area 6. The latter is equipped with a piston mounted in the housing 1 in the area of the unloading chamber 5 and spring-loaded towards the end 7 of the shaft 3, made in the form of a cup 8, the internal cavity 9 of which is connected to the pump suction region 6, and forming a throttling gap A with the end 7 of the shaft 3, with this shaft 3 is made hollow message of the discharge chamber by the suction region of the pump 6, is fixed in the bearings 10 and the impeller 12 is fixed on it. The pump shaft 3 is driven from the electric motor 13. The cup 8 is spring-loaded with a spring 14, and its internal cavity 9 reported from the absorption area 6 by the hydraulic line 15.

Насос работает следукщим образом. На расчетном режиме разгрузка ротора 2 от неуравновешенной осевой силы обеспечивается барабаном 4 за счет разности давлений по обе j его стороны, а именно давления нагне·· тания и давления в разгрузочной камере 5, причем давление в камере 5 определяется расчетным размером дросселирующей щели А. Стакан 8 при этом удерживается в равновесном состоянии пружиной 14. При переходе в область малых расходов давление в камере 5 увеличивается, при этом под действием перепада давления стакан 8 перемещается вправо, сжима-, пружину 14, для достижения нового равновесного положения. Размер щели А при этом увеличивается, рабочая среда из камеры 5 по полому валу 3 перетекает в область 6 всасывания насоса, уменьшая давление в камере 5 и разгружая ротор 2 от действия осевой силы. При увеличении расхода насоса давление в камере 5 падает, и стакан 8 пружиной 14 устанавливается в новое равновесное положение. Размеры щели А, стакана 8, торца 7 вала 3 и жесткость пружины 14 определяются расчетным путем.The pump operates as follows. In the design mode, the unloading of the rotor 2 from the unbalanced axial force is provided by the drum 4 due to the pressure difference on both its j sides, namely, the discharge pressure ·· and the pressure in the discharge chamber 5, and the pressure in the chamber 5 is determined by the estimated size of the throttling gap A. Glass 8 while being held in equilibrium by the spring 14. When moving into the low-flow area, the pressure in the chamber 5 increases, while under the influence of the pressure drop the cup 8 moves to the right, compressing, the spring 14, to achieve a new p equilibrium position. The size of the gap And thus increases, the working medium from the chamber 5 along the hollow shaft 3 flows into the pump suction region 6, reducing the pressure in the chamber 5 and unloading the rotor 2 from the action of axial force. With increasing pump flow, the pressure in the chamber 5 decreases, and the cup 8 by the spring 14 is installed in a new equilibrium position. The dimensions of the slit A, cup 8, end 7 of the shaft 3 and the stiffness of the spring 14 are determined by calculation.

₅₅ Применение предлагаемого изобретения исключает интенсивный износ подшипников в результате автоматической разгрузки ротора от действия неуравновешенной осевой силы, уменьшает перетечки рабочей среды из облас' ти нагнетания в область всасывания насоса на нерасчетных режимах и тем самым повышает его КПД. ₅₅ The application of the present invention eliminates the intensive wear of bearings as a result of automatic unloading of the rotor from the action of unbalanced axial force, reduces the overflow of the working medium from the injection area to the pump suction region under off-design conditions, and thereby increases its efficiency.

ВНИИПИ Заказ 11662/35^ Тираж 624 Подписное ₍.ВНИИПИ Order 11662/35 ^ Mintage 624 Subscription ₍ .

Филиал ППП ’’Патент*, г.Ужгород, ул. Проектная”, 4Branch of PPP ’’ Patent *, Uzhgorod, st. Project ”, 4

Claims

CENTRIFUGAL PUMP containing a housing installed in it. axially fixed rotor, on the shaft of which a unloading drum is fixed, and a unloading chamber communicated with the suction area of the pump, torn with the fact that, in order to automatically balance the axial force and increase the efficiency of the pump , it is equipped with a piston mounted in a housing in the area of the discharge chamber and spring-loaded towards the shaft end, made in the form of a cup, the internal cavity of which is in communication with the pump suction region, and forming a throttling gap with the shaft end, while the shaft is hollow A discharge chamber communication with the pump suction area.

I