Центробежный насос

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик > 877139 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 14.0280 (21) 288224 2/25-06 (53)М. Кл с присоединением заявки И

F 04 D 29/04

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.81, Бюллетень ЙЯ 40 (53) УДК 621. 671 (088.8) Дата опубликования описания 30.1081 (72) Авторы изобретения

Э.Г. Новинский, Н.A.Áîðîâêoâ и В.A. Бабин:; (71) Заявитель (54 ) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ HACOC

Изобретение относится.к насосостроению.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является центробежный насос, содержащий корпус с полостями низкого и высокого давления и установленное в нем на валу рабочее колесо с ведомым и ведущим дисками, образующими с корпусом эадисковыЕ полости и имеющими уплотняющие выступы, расположенные по внешнему, среднему и внутреннему диаметрам колеса,:причем в ведущем диске выполнены,разгрузочные отверстий, сооб-1> щающие полость низкого давления насоса с задисковыми полостями (11. .Однако в известном насосе гидростатический подшипник не обладает достаточной жесткостью. Он может 2О частично или полностью исключить действие гидравлических радиальных сил, возникающих на рабочем колесе, но не может заменить радиальный подшипник, устанавлйваемый вблизи рабочего колеса. Кроме того, в насосе необходим подшипник, воспринимающий осевую силу, что также усложняет конструкцию, увеличивает его вес и габариты. 30

Цель изобретения — повышение надежности путем уменьшения радиальной и осевой сил, действующих на рабочее колесо. указанная цель достигается тем, что насос дополнительно содержит обойму, установленную в корпусе, образующую с выступами одного из дисков на среднем диаметре колеса лабиринтное уплотнение и имеющую осевые и радиальные пазы, сообщенные между собой и с полостями высокого и низкого давления насоса, а выступы другого диска на внешнем и внутреннем диаметрах колеса образуют с корпусом уплотнения.

На фиг.1 изображен центробежный насос с лабиринтным уплотнением, выполненным на ведомом диске, продольный paspes; на фиг.2 - то же, с лабиринтным уплотнением на ведущем дискеуна фиг.3 - сечение А-А на фиг.1.

Центробежный насос содержит корпус

1 и установленное в нем на валу 2 рабочее колесо 3 с ведомым и ведущим дисками 4 и 5, образующими с корпусом 1 задисковые полости 6 и 7 и имеккцими уплотняющие выступы 8, располо- женные цо внешнему, среднему и внутренне у ди етр 01. О2. ОЪ колеса

877139

3, причем в ведущем диске 5 выполнены разгрузочные отверстия 9, сообщающие полость 10 низкого давления насоса с задисковыми полостями 6 и 7, причем насос дополнительно содержит обойму 11, установленную в корпусе 1, образующую с выступами 8 одного из дисков на среднем диаметре D колеса

3 лабиринтное уплотнение 12 и имеющую сообщенные осевые и радиальные пазы 13 и 14, сообщенные между собой и с полостями 15 и 10 высокого и низкого давления насоса, а выступы 8 другого диска на внешнем и внутреннем диаметрах D„ D> колеса 3 образуют с корпусом 1 уплотнения 16. Лабиринтное уплотнение 12 имеет кольцевые щелИ 17 и 18.

Насос работает следующим образом. .Вследствие, наличия Перепада давления между полостями 15 и 10 высокого и низкого давления жидкость сначала 2Î будет протекать через насос через осевые и радиальные пазы 13 и 14 и вытекать в полость 10 низкого давления. Когда рабочее колесо 3 насоса находится в центральном положении, благодаря равенству размеров щелей

17 и 18, а следовательно,- равенству их сопротивлений в осевых пазах 13 гидростатическое давление будет оди.наковое, равное примерно половине давления напора насоса.

При смещении рабочего колеса 3, вызванном действием силы в направлении стрелки Б (фиг.1), щель 17 уменьшается, увеличивая свое сопротивление, а щель 18 увеличивается, уменьшая свое сопротивление.. Оба эти явления вызовут уменьшение давления в осевом пазу 13. В противоположном пазу 13 вследствие увеличения щели

17 и уменьшения ее сопротивления и 40 уменьшения щели 18 давление возрастет.

Появившийся перепад давления в проти-. воположных пазах 13 вызывает силу, направленную в противеположную сторону направления силы, действующей на 45 рабочее колесо 3, стремящейся удержать рабочее колесо 3 в центральном положении. Со стороны уплотнения 16 жидкость сначала протекает через уплотнение 16 внешнего диаметра, затем задисковую полость 6 через уплотнение 16 внутреннего диаметра в полость

10 низкого давления насоса.

В случае действия посторонней силы .(например в направлении стрелки

В фиг.l) щель уплотнения 16 внешнего

16 внешнего диаметра увеличивается и сопротивление ее уменьшается, а щель уплотнения 16 внутреннего диа" метра D уменьшается, а сопротивление ее возрастает. Вследствие этого дав- QQ ление в задисковой полости 6 возрастает и становится больше половины давления напора насоса. С противоположной стороны рабочего колеса 3 в полости .7 давление остается без изменения. В результате нарушения равновесия появляется сила, направленная в противоположную сторону направления посторонней силы, т,е. в сторону восстановления положения рабочего колеса

3,. При действии посторонней силы в направлении стрелки щель уплотнения

16 внешнего диаметра уменьшается сопротивление ее увеличивается, а щель уплотнения 16 внутреннего диаметра увеличивается, сопротивление ее уменьшается. Вследствие этого давление в задисковой полости 6 становится меньше половины давления напора. В результате нарушения равновесия появляется сила, направленная в сторону восстановления положения рабочего колеса 3.

Предлагаемое техническое решение увеличивает надежность работы насоса по той причине, что в известных насосах в лабиринтном уплотнении зазор между вращающимися поверхностями и непоцвижными выполняют больше зазора перецнего подшипника в 3-4 раза. Но при этих зазорах частой причиной выхода из строя насоса является заедание в лабиринтном уплотнении, чему способствует износ подшипника, недостаточная жесткость консоли вала, на которой закреплено раббчее колесо, неточности изготовления в пределах допусков по несоосности и посадкам.

В предлагаемом центробежном насосе, где рабочее колесо является опорой вращения, это явление исключается полностью.

Формула изобретения

Центробежный насос, содержащий корпус с полостями низкого и высокого давления и установленное в нем на валу .рабочее колесо с ведомым и ведущим дисками, образующими с корпусом задисковые полости и имеющими уплотняющие выступы, расположенные по внешнему, среднему и внутреннему диаметрам колеса, причем в ведущем диске выполнены разгрузочные отверстия, сообщающие полость низкого давления насоса с задисковыми полостями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения радиальной и осевой сил, действующих на рабочее колесо, насос дополнительно содержит обойму, установленную в корпусе, образующую с выступами .одного из дисков на среднем диаметре колеса лабиринтное уплотнение и имеющую осевые и радиаль ные пазы, сообщенные между собой и .-; с полостями высокого и низкого давления насоса, а выступы другого диска на внешнем и внутреннем диаметрах колеса образуют с корпусом уплотнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 9 49-46801, кл. 63 (3, В 103, опублик. 1974.