Изобретение относитс к гидромашиностроению , а именно к центробежным насосам с импеллерным устройством дл уравновешивани осевых сил, действующих на рабочее колесо насоса. Известен центробежный насос, содержащий колесо с ведущим диском, имеющим гидродинамическое радиальное уплотнение, выполненное в виде пазов, расположенных на торцовой поверхности, ведущего диска, которые более экономичны по сравнению с лопатками, выступающими относительно диска 1. Недостатком данного насоса вл етс отсутствие возможности регулировани его характеристик, поскольку напорные характеристики уплотнени посто нны. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату центробежный насос, содержащий корпус и закрепленное в нем на валу рабочее колесо, с наружной стороны ведущего диска которого выполнены пазы с расположенными в них радиальными ребрами, жестко соединёнными с втулкой, установленной коаксиально валу, причем уравновещивание осевых сил осуществл етс регулированием геометрических параметров лопатбк импеллера, выступающих из пазов 12. Шдостатком известных центробежных насосов вл етс низкий КПД, объ сн ющийс тем, что импеллерные устройства с радиальными лопатками потребл ют сравнительно большую мощность. Цель изобретени - повышение КПД путем регулировани уравновещивающей осевой силы изменением щирины пазов ведуп его диска. Указанна цель достигаетс тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус и закрепленное в нем на валу рабочее колесо , с наружной стороны, ведущего диска которого выполнены пазы с расположенными в них радиальными ребрами, жестко соединенными с втулкой, ребра расположены заподлицо с торцовой поверхностью ведущего диска с возможностью поворота в пазах вокруг оси насоса совместно с втулкой , причем по одну сторону каждого ребра пазы заполнены эластичным материалом. На фиг. 1 изображен центробежный насос с ручным приводным меха;низмом поворота и фиксации, продольный разрез на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - центробежный насос с автоматическим приводным .механиз.мом поворота и фиксации, осуществл емых от осевых перемещений рабочего колеса по валу насоса, продольный разрез; на фиг. 5 - то же, с валом в корпусе насоса; на фиг. 6 - то же, от осевых перемещений подвижной втулки по валу под действием измен ющегос давлени в боковой пазухе насоса. Центробежный насос (на фиг. 1) содержит корпус 1 и закрепленное в нем на валу 2 рабочее колесо 3, с наружной стороны 4 ведущего диска 5 которого выполнены пазы 6 с расположенными в них радиальными ребраии 7, жестко соединенными с втулкой 8, установленной коаксиально валу 2, ребра 7 расположены заподлицо с торцовой поверхностью ведущего диска 5 с возможностью поворота в пазах 6 вокруг оси насоса совместно с втулкой 8, причем по одну сторону каждого ребра 7 пазы 6 заполнены эластичным материалом 9, а втулка закреплена гайкой 10 и снабжена приводным механизмом поворота и фиксации углового положени ребер 7 относительно стенок пазов 6 ведущего диска 5 рабочего колеса 3. В центробежном насосе на фиг. 4 приводной механизм поворота и фиксации образован перемещающимс в осевом направлении по валу 2 по пр мым щлицам 11 рабочим колесом 3, причем втулка 8 с ребрами 7 установлена на ступице 12 рабочего колеса 3, а на валу 2 закреплено кольцо 13, причем втулка 8 и кольцо 13 образуют между собой косое зубчатое соединение 14. В центробежном насосе на фиг. 5 приводной механизм поворота и фиксации образован перемещающимс в осевом направлении рабочим колесом 3 с валом 2 в корпусе 1, причем втулка 8 с ребрами 7 установлена на валу 2, а в корпусе на подщипнике 15, раположено кольцо 16 св занное косым зубчатым соединением 17 с втулкой 8 и пр мозубым щлицевым соединением 18 с валом 2. В центробежном насосе на фиг. 6 приводной механизм поворота и фиксации образован подвижной в осевом направлении втулкой 19, подпружиненной к рабочему колесу 3 и св занной косым зубчатым соединением 20 с втулкой 8 и пр мозубым соединением 21 с валом 2, причем хвостовик подвижной втулки 19 выведен наружу корпура 1 и уплотнен относительно последнего и вала 2. Устройство работает следующим образом. При работе центробежного насоса на рабочем колесе 3 возникает осева сила, котора урановешиваетс за счет создани с торцовой поверхности ведущего диска 5 пазов 6 щириной h. Пазы необходимой щирины h образуютс при повороте втулки 8 с ребрами 7 относительно рабочего колеса 3. Поворот втулки 8 в центробежном насосе (фиг. 1) осуществл етс вручную путем сжати или раст жени эластичного материала 9 при остановке рабочего колеса 3, затем фиксируетс положение ребер 7 гайкой 10, т. е. в данной конструкции гайка 10 не только ограничивает осевое перемещение втулки 8 относительно ведущего диска 5, но и фиксирует угловое расположение втулки 8. Поворот втулки 8 в центробежных насосах (фиг. 4-6) осуществл етс автоматически , гайка 10 здесь только ограничивает осевое перемещение втулки 8, но не фиксирует ее углового положени . Поворот и фиксаци втулки 8 центробежного насоса (фиг. 4) осуществл етс при осевом перемещении центробежного колеса 3 по пр мозубым шлицам 11 под действием неуравновешенной осевой силы. При осевом перемещении рабочего колеса 3 по валу 2 с помощью косого зубчатого соединени 14 производитс поворот втулки 8с ребрами 7 в пазах 6 до тех пор, пока на ведущем диске 5 не будут образованы пазы шириной h, достаточной дл уравновешивани осевой силы. Центробежный насос (фиг. 4) может быть использован тогда, когда не имеетс возможности обеспечить осевое перемещение рабочего колеса с валом в корпусе насоса, например, при наличии концевых уплотнений с плавающими кольцами или с торцовыми контактными или торцовыми бесконтактными уплотнени ми. В конуструкци х (фиг. 4 и 5) поворот втулки 8 с ребрами 7 ограничен осевыми перемещени ми рабочего колеса 3 или рабочего колеса 3 и вала 2, которые не могут быть неограниченно болшими. Большие осевые перемещени этих деталей наход тс в силовой схеме насоса. Поэтому конструкции (фиг. 4) имеют ограничение по угловому повороту втулки в и могут примен тьс только при уравновешивании определенных осевых сил. Таких ограничений не имеет конструкци , изображенна на фиг. 6. Поворот и фиксаци втулки 8 в этом случае осуществл етс от подвижной втулки 19, перемещающейс по валу 2 в зависимости от давлени в боковой пазухе между ведущим диском 5 и стенкой корпуса 1, которое определ ет величину осевой силы, действующей на рабочее колесо 3. Подвижна втулка 19 не находитс в силовой схеме насоса, ее перемещение может быть значительным, так как оно ограничено только длиной вала 2. Перемещение втулки 19 осуществл етс под действием измен ющегос на ней перепада давлени , которое зависит только от давлени в боковой пазухе насоса, так как давление снаружи корпуса 1 посто нно и равно атмосферному. Давление в боковой пазуе, при котором начинаетс поворот втулки 8, определ етс жесткостью пружины, подпружинивающей подвижную втулку 19. Такое выполнение центробежного насоса позвол ет повысить его КПД путем урановещивани осевых сил регулированием геометрических параметров импеллера, выполненного в виде пазов, и вследствие реализации различных приводов регулировани пазов расщирить область распространени импеллерных разгрузочных устройств в роторных машинах.The invention relates to hydraulic engineering, namely, centrifugal pumps with an impeller device for balancing the axial forces acting on the impeller of the pump. A centrifugal pump is known, which includes a drive wheel with a hydrodynamic radial seal made in the form of grooves located on the end surface of the drive disk, which are more economical than blades protruding relative to disk 1. The disadvantage of this pump is the inability to adjust it. characteristics, since the pressure characteristics of the seal are constant. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a centrifugal pump, comprising a housing and an impeller fixed to it on the shaft, with grooves on the outside of the drive disk having slots arranged in them with radial ribs rigidly connected to a sleeve mounted coaxially to the shaft, and balancing axial forces are carried out by adjusting the geometrical parameters of the impeller blades protruding from the grooves 12. A well known centrifugal pump has a low efficiency, yuschiys in that the impeller with radial vanes devices consume relatively more power. The purpose of the invention is to increase efficiency by adjusting the balancing axial force by changing the width of the slots of the disk. This goal is achieved by the fact that in a centrifugal pump comprising a housing and an impeller fixed to it on the shaft, on the outside, of the drive disk of which there are grooves with radial ribs rigidly connected to the sleeve arranged in them, the ribs are flush with the end surface of the drive disk with the possibility of rotation in the grooves around the axis of the pump together with the sleeve, and on one side of each edge of the grooves filled with elastic material. FIG. 1 shows a centrifugal pump with manual driving fur, the turning and fixing low, longitudinal section in FIG. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. 2; in fig. 4 - a centrifugal pump with an automatic drive mechanism for turning and fixing, carried out from the axial displacement of the impeller along the pump shaft, a longitudinal section; in fig. 5 - the same, with a shaft in the pump casing; in fig. 6 - the same, from the axial displacements of the movable sleeve along the shaft under the action of the varying pressure in the lateral sinus of the pump. The centrifugal pump (in Fig. 1) includes a housing 1 and an impeller 3 mounted thereon on the shaft 2, the grooves 6 with the radial ribs 7 arranged therein rigidly connected to the sleeve 8 mounted coaxially to the shaft 2, the ribs 7 are flush with the end surface of the drive disk 5 rotatably in the grooves 6 around the axis of the pump together with the sleeve 8, and on one side of each edge 7 the grooves 6 are filled with elastic material 9, and the sleeve is fixed with a nut 10 and provided with a drive m The mechanism of rotation and fixation of the angular position of the ribs 7 relative to the walls of the grooves 6 of the drive disc 5 of the impeller 3. In the centrifugal pump in FIG. 4, the drive mechanism for rotation and fixation is formed by an impeller 3 moving axially along the shaft 2 along straight slots 11, the sleeve 8 with the ribs 7 mounted on the hub 12 of the impeller 3, and the shaft 13 is fixed to a ring 13, the sleeve 8 and the ring 13 form between them an oblique gear connection 14. In the centrifugal pump in FIG. 5 the drive mechanism for rotation and fixation is formed by an axially moving impeller 3 with shaft 2 in housing 1, with sleeve 8 with ribs 7 mounted on shaft 2, and in case of housing 15, the ring 16 is connected with oblique gear 17 with sleeve 8 and a splitting ring connection 18 with a shaft 2. In the centrifugal pump in FIG. 6, the drive mechanism for rotation and fixation is formed by an axially movable sleeve 19, spring-loaded to the impeller 3 and connected by an oblique gear connection 20 to the sleeve 8 and a straight connection 21 to the shaft 2, with the shank of the movable sleeve 19 brought out of the housing 1 and sealed relative to last and shaft 2. The device operates as follows. When the centrifugal pump operates on the impeller 3, an axial force arises, which is re-balanced by creating a drive disk 5 of the slots 6 with a width h from the end surface of the drive disk. The grooves of the required width h are formed when the sleeve 8 with ribs 7 is rotated relative to the impeller 3. The sleeve 8 in the centrifugal pump (figure 1) is rotated manually by compressing or stretching the elastic material 9 when the impeller 3 stops, then the position of the ribs 7 is fixed a nut 10, i.e. in this construction, the nut 10 not only limits the axial movement of the sleeve 8 relative to the drive disk 5, but also fixes the angular position of the sleeve 8. The rotation of the sleeve 8 in centrifugal pumps (Fig. 4-6) is automatic, the nut 10 here only limits the axial movement of the sleeve 8, but it does not fix the angular position. The rotation and fixation of the sleeve 8 of the centrifugal pump (Fig. 4) is carried out with the axial movement of the centrifugal wheel 3 along the straight slots 11 under the action of an unbalanced axial force. When the impeller 3 is axially moved along the shaft 2 using an oblique gear 14, the sleeve 8 is rotated by ribs 7 in the grooves 6 until grooves of sufficient width h are formed on the drive disk 5 to balance the axial force. A centrifugal pump (Fig. 4) can be used when it is not possible to provide axial movement of the impeller with the shaft in the pump casing, for example, in the presence of end seals with floating rings or with mechanical contact or face non-contact seals. In designs (Figs. 4 and 5), rotation of sleeve 8 with ribs 7 is limited by axial movements of impeller 3 or impeller 3 and shaft 2, which cannot be unlimitedly large. The large axial movements of these parts are in the power circuit of the pump. Therefore, the structures (Fig. 4) have a limitation on the angular rotation of the sleeve in and can be applied only when certain axial forces are balanced. There are no such limitations, the structure shown in FIG. 6. The rotation and fixing of the sleeve 8 in this case is carried out from the movable sleeve 19 moving along the shaft 2, depending on the pressure in the lateral sinus between the drive disk 5 and the wall of the housing 1, which determines the magnitude of the axial force acting on the impeller 3. The movable sleeve 19 is not in the power circuit of the pump, its movement can be significant, since it is limited only by the length of the shaft 2. The sleeve 19 is moved under the action of a differential pressure varying on it, which depends only on the pressure in the side groove xe pump, since the pressure outside the housing 1 is permanently and is equal to atmospheric. The pressure in the lateral groove at which the sleeve 8 begins to rotate is determined by the spring stiffness of the spring-loaded movable sleeve 19. Such an embodiment of the centrifugal pump improves its efficiency by uranium-based axial forces by adjusting the geometric parameters of the impeller in the form of grooves and due to the implementation of various drives groove control to extend the area of impeller unloading devices in rotary machines.
6-56-5
Фиг.:5Fig.: 5