SU1603068A1

SU1603068A1 - Hydraulic relief device for centrifugal pump

Info

Publication number: SU1603068A1
Application number: SU894637485A
Authority: SU
Inventors: Николай Владимирович Паламарчук; Игорь Павлович Костиков; Эдуард Иванович Антонов; Константин Михайлович Наконечный
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Горной Механики Им.М.М.Федорова
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-10-30

Abstract

Изобретение может быть использовано дл уменьшени осевых усилий на упорный подшипник в центробежных насосах. Цель изобретени состоит в повышении надежности и упрощении конструкции за счет повышени несущей способности устройства при сохранении его радиальных габаритов и увеличени жесткости эластичного кольца. Устройство содержит корпус 1 с выступом из металлического 2 и эластичного 3 колец, образующих с вращающимс диском 5 торцовую дросселирующую щель 8. Металлическое кольцо 2 расположено внутри эластичного кольца 3 с образованием между ними кольцевой полости 10. Эта полость образована коническими поверхност ми 11 и 12 колец. Угол конусности определ етс эмпирически. Под действием разности сил давлени в полости 10 и торцовой щели 8 эластичное кольцо 3 деформируетс , поверхность 12 перемещаетс к периферии. Часть торцовой щели 8, примыкающа к эластичному кольцу 3, сужаетс по сравнению с частью, примыкающей к металлическому кольцу 2. Поверхность эластичного кольца 3, обращенна к торцовой щели 8, повтор ет возможные колебани противолежащей поверхности диска 5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention can be used to reduce axial forces on a thrust bearing in centrifugal pumps. The purpose of the invention is to increase reliability and simplify the design by increasing the carrying capacity of the device while maintaining its radial dimensions and increasing the rigidity of the elastic ring. The device comprises a housing 1 with a protrusion of metal 2 and elastic 3 rings that form an end throttling slot 8 with a rotating disk 5. Metal ring 2 is located inside elastic ring 3 to form an annular cavity 10 between them. This cavity is formed by conical surfaces of 11 and 12 rings . The taper angle is determined empirically. Under the action of the pressure difference in the cavity 10 and the end slit 8, the elastic ring 3 deforms, the surface 12 moves to the periphery. The part of the end slit 8 adjacent to the elastic ring 3 is narrowed in comparison with the part adjacent to the metal ring 2. The surface of the elastic ring 3 facing the end slit 8 repeats possible oscillations of the opposite surface of the disk 5. 1 zp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в центробежных насосах для разгрузки от осевой силы.The invention relates to a pump engineering and can be used in centrifugal pumps for unloading from axial force.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции путем повышения несущей способности устройства при сохранении его радиальных габаритов и увеличения жесткости эластичного кольца.The purpose of the invention is to increase reliability and simplify the design by increasing the bearing capacity of the device while maintaining its radial dimensions and increasing the rigidity of the elastic ring.

На чертеже представлен продольный разрез гидравлического разгрузочного устройства центробежного насоса.The drawing shows a longitudinal section of a hydraulic discharge device of a centrifugal pump.

Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного насоса содержит корпусThe hydraulic discharge device of the centrifugal pump comprises a housing

I с выступом из металлического и эластичного колец 2 и 3 и установленный на до валу 4 диск 5, образующие разгрузочную камеру 6, сообщенную с зоной 7 высокого давления, и торцовую дросселирующую щель 8, посредством которой камера 6 сообщена с зоной 9 низкого давления. Металлическое кольцо 2 расположено внутри ²θ эластичного кольца 3, с образованием между ними кольцевой полости 10, а внешняя поверхность 11 металлического и внутренняя поверхность 12 эластичного колец 2 и 3 выполнены коническими с вершинами, рас- 25 положенными со стороны диска 5. Полость образована коническими поверхностямиI with a protrusion of metal and elastic rings 2 and 3 and a disk 5 mounted on the shaft 4, forming a discharge chamber 6 connected to the high pressure zone 7, and an end throttling slot 8, through which the chamber 6 is in communication with the low pressure zone 9. The metal ring 2 is located inside ² θ of the elastic ring 3, with the formation of an annular cavity 10 between them, and the outer surface 11 of the metal and the inner surface 12 of the elastic rings 2 and 3 are conical with vertices located 25 on the side of the disk 5. The cavity is formed by conical surfaces

II и 12 колец 2 и 3. Дополнительно угол а конусности конических поверхностей и 12 колец 2 и 3 расположен в интервале 0—2 arccos(l+9,12-lCT* D/S)'¹, где D, S — наружный диаметр и осевая длина эластичного кольца соответственно.II and 12 rings 2 and 3. Additionally, the angle a of the taper of the conical surfaces and 12 rings 2 and 3 is in the range 0–2 arccos (l + 9,12-lCT * D / S) ' ¹ , where D, S is the outer diameter and axial length of the elastic ring, respectively.

Устройство работает следующим образом. В торцовой щели 8 происходит дросселирование давления жидкости от значения в разгрузочной камере 6 до значения в зоне 9 низкого давления. Под действием разности сил давления в полости 10 и торцовой щели 8 эластичное кольцо 3 деформируется, поверхность 12 перемещается к периферии. Часть торцовой щели 8, примыкающая к эластичному кольцу 3, становится уже части торцовой щели 8, примыкающей к металлическому кольцу 2. Поверхность эластичного кольца З, обращенная к торцовой щели 8, повторяет 5 возможные колебания противолежащей пов<ерхности1диска, создавая тем самым дополнительное сопротивление для вытекающей через щель 8 жидкости. Выбором угла а конусности можно устанавливать значение перемещения торцовой поверхности кольца 3 в сторону диска 5.The device operates as follows. In the end gap 8, the fluid pressure is throttled from the value in the discharge chamber 6 to the value in the low pressure zone 9. Under the influence of the difference of pressure forces in the cavity 10 and the end gap 8, the elastic ring 3 is deformed, the surface 12 moves to the periphery. The part of the end gap 8 adjacent to the elastic ring 3 becomes narrower than the part of the end gap 8 adjacent to the metal ring 2. The surface of the elastic ring 3 facing the end gap 8 repeats 5 possible vibrations of the opposing surface <of the disk surface 1, thereby creating additional resistance for fluid flowing out through the slot 8. By choosing the angle of a taper, you can set the value of the displacement of the end surface of the ring 3 in the direction of the disk 5.

Формула для определения угла а конусности найдена эмпирически.The formula for determining the angle a of the taper is found empirically.

Claims

Claim

1. A hydraulic discharge device of a centrifugal pump, comprising a housing with a protrusion of metal and elastic rings and a disk mounted on the shaft, forming a discharge chamber in communication with the high pressure zone, and an end throttling gap, through which the chamber is in communication with the low pressure zone, characterized in that, in order to increase reliability and simplify the design by increasing the bearing capacity of the device while maintaining its radial dimensions, increasing the rigidity of the elastic ring, metallic The female ring is located inside the elastic ring with the formation of an annular strip 30 between them, and the outer surface of the metal and the inner surface of the elastic rings are conical with vertices located on the disk side, and the cavity is formed by the conical surfaces of the rings.

35 2. The device according to π. 1, characterized in that the conical angle of the conical surfaces of the rings is in the range 0-2 arccos (l ⁺ - | -9,12-10 ⁴ D / S) where D, S are the outer diameter and axial length of the elastic ring, respectively.