Відцентровий насос

Відцентровий насос, що містить корпус із вхідною й напірною кришками, ротор, що установлений на підшипниках кочення й складається з вала з насадженими на нього робочими колесами, секції з розміщеними в них напрямними апаратами, передній і задній кронштейни, гідравлічний розвантажувальний пристрій, що складається з розвантажувального диска й подушки гідроп'яти, який відрізняється тим, що кромки вхідних каналів напрямних апаратів розташовані на відстані 229230мм від центра, а площі каналів на вході й вихо 3 корпусах, які кріпляться до кронштейнів у свою чергу які закріплені до вхідної й напірної кришок, створюючи ланцюжок послідовних з'єднань і зменшуючи жорсткість системи. Таке рішення вимагає центрування установки й стопоріння корпусів і сприяє виникненню додаткових коливань (вібрацій), що погіршує роботу підшипників. Іншим недоліком є стяжка й установка положення ротора за допомогою заставного кільця, яке розміщують в спеціальну канавку на валу. У процесі установки ротора необхідно «підрізати» на верстаті торець захисної втулки перед розвантажувальним диском. До того ж канавка на валу насоса є додатковим концентратором напруг, що знижує показник надійності. При цьому ускладнюється процес зборки насоса. А виконання напрямного апарата з обмеженням абсолютних значень зовнішнього радіуса напрямного пристрою на вході робочої рідини до вхідного каналу й ширини цього каналу складно у виконанні й не забезпечує необхідну подачу насоса. Загальними ознаками найближчого аналога й рішення, що заявляється, є: корпус із вхідною й напірною кришками, ротор, установлений на підшипниках кочення й складається з вала з насадженими на нього робочими колесами, секції з розміщеними в них напрямними апаратами, передній і задній кронштейни, гідравлічний розвантажувальний пристрій, що складається з розвантажувального диска й подушки гідро п’яти. В основу корисної моделі поставлене задача вдосконалення відцентрового насоса, у якому за рахунок нових конструктивних елементів, поліпшення їх компоновки в насосі, зниження вібрації, зміни геометричної форми напрямного апарата забезпечується збільшення подачі насоса, підвищення надійності й зниження трудомісткості його зборки в умовах заводу при виготовленні, а також у споживача при обслуговуванні й ремонті насоса, зменшення матеріалоємності насоса при збереженні ККД. Поставлена задача вирішується тим, що відцентровий насос містить корпус із вхідною й напірною кришками, ротор, установлений на підшипниках кочення й складається з вала з насадженими на нього робочими колесами, секції корпуса з розміщеними в них напрямними апаратами, передній і задній кронштейни, гідравлічний розвантажувальний пристрій, що складається з розвантажувального диска й подушки гідроп'яти, відповідно до корисної моделі кромки вхідних каналів напрямних апаратів розташовані на відстані 229-230мм від центра, а площі каналів на вході і виході становлять 7,13-7,3см2 й 8,8-9,9см2 відповідно, вісь каналу становить із віссю напрямного апарата кут ( =12-15 градусів, а відношення висоти вхідного перетину в напрямний канал у плані а розташованого по напрямку радіуса початкової окружності R, до цього радіуса дорівнює не менш 0,1, при цьому підшипники й кіпцеві ущільнення розміщені в кронштейнах, які закріплені в кришках, а співвісність камер підшипників і камер кінцевих ущільнень забезпечується обробкою їх на верстаті з однієї установки, вал ротора виконаний постійного перетину, деталі ротора з'єднані гайкою з боку 49946 4 нагнітання, а між розвантажувальним диском і втулкою розвантаження розміщені дистанційні кільця. Зазначені ознаки складають сутність корисної моделі. Підшипники, кінцеві ущільнення, а також розвантажувальна камера находяться у кронштейні, що кріпиться до кришки. Таке рішення дозволяє обробляти всі камери з «однієї установки», що забезпечує їхню співвісність і збільшує жорсткість системи, створюючи сприятливі умови для роботи підшипників. При цьому істотно знижується трудомісткість виготовлення деталей і зборки. Вал на ділянці між передніми й заднім кінцевими ущільненнями не має канавок, що знижують його міцність. Деталі ротора стягаються на валу гайкою , а положення його в корпусі забезпечується набором дистанційних кілець. Кромки вхідних каналів напрямних апаратів розташовані на відстані 229-230мм від центра, а площі каналів на вході й виході становлять: 7,137,3см2 й 8,8-9,9см2 відповідно. Відношення висоти вхідного перетину в напрямний канал у плані, а розташованого по напрямку радіуса початкової окружності R3, до цього радіуса дорівнює не менш 0,1, а кут нахилу каналу становить =12-15 градусів, що забезпечує вхід рідини, що виходить із робочого колеса, з мінімальними втратами. Це дозволяє підвищити ККД насоса до 79%. Всі співвідношення наведені у формулі корисної моделі установлені експериментальним шляхом і дозволяють збільшити подачу насоса . Сутність відцентрового насоса пояснюється кресленнями. На Фіг.1 зображений відцентровий насос у розрізі. На Фіг.2 зображений фрагмент напрямного апарата. Відцентровий насос має: корпус 1, напрямні апарати 2, напірні кришки 3,4, підшипник кочення 5, вал 6, робочі колеса 7, передній і задній кронштейни 8, 9, розвантажувальні диски 10, подушка 11 гідроп'яти, камери кінцевих ущільнень 12, 13, гайка 14, дистанційні кільця 15. розвантажувальна камера 16, ротор 17, втулка 18 розгрузки, камера 19 заднього підшипника, камера 20 переднього підшипника, маслянки 21, 22, гідроп'ята 23, втулка 24 гідроп'яти, ущільнення 25. Корпус 1 складається із секцій, напрямних апаратів, переднього та заднього кронштейнів; ротора 17 встановленого на опорних підшипниках кочення 5 і складається з валу 6 з закріпленими на ньому робочими колесами 7. Підшипники 5, кінцеві ущільнення 12, 13, а також розвантажувальна камера 16 розміщені в кронштейнах 8 і 9, які закріплені в кришках 3, 4. Пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили виконано у вигляді гідроп'яти 23, що має розвантажувальний диск 10 з дистанційними кільцями 15, та втулку 24 і подушку 11,які встановлені в напірній кришці 3. Кінці вала 6 мають ущільнення кінцевого типу 12, 13. Співвісність камер підшипників 19, 20 і камер 12, 13 кінцевих ущільнень забезпечуються обробкою їх на верстаті з однієї установки. Деталі ротора з'єднані гайкою 14 зі сторони нагнітання, а між розвантажувальним диском 10 і втулкою 18 розванта 5 49946 ження розміщені дистанційні кільця 15. Маслянки 21 й 22 вмонтовано до переднього й заднього підшипникових вузлів. Відцентровий насос працює таким чином. Через вхідну кришку 4 робоча рідина надходить на робоче колесо 7 першого ступеню, далі через напрямний апарат 2 робоча рідина подається на робоче колесо іншого ступеню. По ходу проходження робочої рідини, після кожного колеса тиск робочої рідини збільшується. При тому рідина давить на задні диски 10 робочих коліс 7 та намагається зсувати ротор 17 убік всмоктування. Однак 6 частина рідини через ущільнення 25 попадає в гідроп'яту 23 і тисне на розвантажувальний диск 10,який зрівноважує осьову силу та захищає підшипники 5 від руйнування. Таким чином ротор 17 установлений на підшипниках кочення 5 та складений з валу 6 з насадженими на нього робочими колесами 7 у процесі роботи знаходиться в збалансованому стані. Основна рідина, пройшовши через всі ступені виходить через напірну кришку 3. Технічні характеристики відцентрового насоса, що заявляється наведені в таблиці. Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 Параметри Частота обертання Подача Натиск Коефіцієнт корисної дії Зовнішні витоки через кінцеві сальникові ущільнення валу, не більш Потужність, що споживає насос (р=1000) Середнє квадратичне значення вібро-швидкості на корпусах підшипників на номінальній подачі, не більш Маса насоса Одиниці виміру об/хвил м3/годину м % 1480 300 725 79 заявл. на сос 1480 315 710 79 л/час 40 30 кВт 754 771 мм/с 3,2 3,0 кг 3128 2540 аналог Відцентровий насос виготовлено і випробувано на шахті ім. Стаханова, м. Димитрова. 7 Комп’ютерна верстка О. Рябко 49946 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601