Відцентровий насос

1. Відцентровий насос, що має корпус і/або корпусні деталі у вигляді секцій, напрямних апаратів, вхідну і напірну кришки, скріплені стяжними шпильками, ротор, установлений на підшипниках, який містить вал, з закріпленими на ньому робочими колесами і пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили, виконаний у вигляді розван тажувального барабана, який відрізняється тим, що у вхідній кришці розміщений підшипник ковзання, а з боку зовнішнього торця, між валом і внутрішньою циліндричною поверхнею кришки, утворена камера, з'єднана з напірною порожниною одного з робочих коліс осьовим і радіальним каналами, виконаними у валу. 2. Відцентровий насос за п.1, який відрізняється тим, що ротор оснащений передвключеним колесом, напірний бік якого гідравлічно з'єднаний з камерою. 3. Відцентровий насос за п.1, який відрізняється тим, що на торці вала установлена ковпачкова гайка з радіальними отворами, гідравлічно з'єднаними з осьовим каналом і камерою. Технічне рішення, відцентровий насос належить до галузі машинобудування і може використовуватись в насосах, конструктивна схема яких має вмонтовану і виносну підшипникові опори. Відомий насос [1], який містить корпусні деталі, які є основою. Корпусні деталі виконані у вигляді секцій, напрямних апаратів, вхідної і вихідної кришок, і скріплені стяжними шпильками. Є ротор, установлений на підшипниках ковзання, які установлені зовні і на відстані від торцевих кришок. Ротор має вал, з закріпленими на ньому робочими колесами і пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили, виконаний у вигляді гідроп'яти. Також відомий насос [2], який має корпус, всередині якого установлені корпусні деталі у вигляді секцій, напрямних апаратів, вхідної і напірної кришок. Пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили цього насоса, виконаний у вигляді барабана. Загальним недоліком вказаних вище насосів є їх компоновка, якою передбачено розміщення підшипників ковзання за межами корпуса При цьому подовжується база, а значить - збільшується похибка установки підшипників, довжина і габарити кожного насоса. Крім того, збільшується прогинання вала між двома підшипниковими опорами, що негативно впливає на ущільнення і на зазори між статорною і роторною частинами, обумовлюючи, при цьому підвищену віброактивність роторної системи. Це призводить до погіршення надійності роботи кінцевих ущільнень, підвищенню витікання і погіршення робочих характеристик насоса. Суттєвим недоліком є те, що змащування підшипників ковзання здійснюється окремою маслоустановкою. Для усунення вказаних недоліків, поставлена задача, створити відцентровий насос з вмонтованим у вхідну кришку підшипником ковзання. Для вирішення поставленої задачі, заявляється відцентровий насос що має корпус і/або корпусні деталі у вигляді секцій, напрямних апаратів, вхідну і напірну кришки, скріплені стяжними шпильками, ротор, установлений на підшипниках, який містить вал, з закріпленими на ньому робочими колесами і пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили, виконаний у вигляді розвантажувального барабана. Запропонований відцентровий насос відрізняється від відомого тим, що у вхідній кришці розміщений підшипник ковзання, а з боку зовнішнього торця, між валом і внутрішньою циліндричною поверхнею кришки утворена камера, з'єднана з напірною порожниною одного з робочих коліс осьовим і радіальним каналами, виконаними у валу. Крім того, ротор може бути оснащений передвключеним колесом, напірний бік якого гідравлічно з'єд со СО со О) О) 9378 наний з камерою. До того ж, на торці вала установлена ковпачкова гайка з радіальними отворами, гідравлічно з'єднаними з осьовим каналом і камерою. Перелічені вище відрізняючі ознаки є новими, необхідними і достатніми для досягнення позитивного результату, а саме: - у вхідній кришці розміщений підшипник ковзання. Враховуючи те, що внутрішній бік вхідної кришки має випуклість, спрямовану в робочу порожнину насоса, а зовнішній бік - плоский, причому кришка знаходиться під тиском, то розрахована товщина кришки буде значною. Тому, в кришці виконана циліндрична порожнина для установлення зовнішньої втулки підшипника ковзання, що дозволило ефективніше використати товщину кришки в запропонованому технічному рішенні; - з боку зовнішнього торця підшипника, між валом і внутрішньою циліндричною поверхнею кришки утворена камера. Таке технічне рішення дозволяє не тільки конструктивно виконати та оптимально розмістити підшипник ковзання, а також утворити з боку зовнішнього торця підшипника, камеру для накопичення і подавання рідини для змащення і охолодження. Крім того, в камері рідина для змащення і охолодження, що вийшла з осьового каналу, змінює напрямок, і надходить на підшипник. Отже, нескладним технічним рішенням здійснено перетікання рідини з осьового каналу в радіальний зазор, утворений робочими поверхнями підшипника ковзання; - камера з'єднана з напірною порожниною одного з робочих коліс осьовим і радіальним каналами, виконаними у валу. Таке з'єднання дозволило використати різницю тиску робочої рідини в напірній порожнині одного з робочих коліс і тиску на вході в насос. Осьовий і радіальні канали забезпечують надходження рідини в камеру і далі - в робочий зазор підшипника; - ротор оснащений передвключеним колесом. Це дозволяє використати технічне рішення, що заявляється і в конструкціях насосів, що мають передвключені колеса; - напірний бік передвключеного колеса гідравлічно з'єднаний з камерою. Передвключене колесо створює напір рідини і таким же чином, як і робоче колесо, забезпечує надходження рідини під тиском в канали, камеру і на підшипник; - на торці вала установлена ковпачкова гайка з радіальними отворами, гідравлічно з'єднаними з осьовим каналом і камерою. Враховуючи те, що напір передвключеного колеса значно менший, ніж будь-якого з робочих коліс і необхідне змащення та охолодження підшипника може бути не забезпечене, на торці вала установлена ковпачкова гайка з радіальними отворами. Це дозволяє, завдяки відцентровій силі підвищити тиск рідини, що надходить на змащення і охолодження підшипника. Всі ознаки, що відрізняють заявлюване технічне рішення від відомого, як самостійно, так і в сукупності нерозривно пов'язані і знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з позитивним результатом, що досягається і який дозволяє на високому технічному рівні здійснити розробку но вої конструкції відцентрового насоса. Таким чином, використання відрізняючих ознак дозволило перенести підшипник ковзання, установлений зовні насоса в середину корпусної деталі, тобто - в кришку, забезпечивши при цьому в комплексі його охолодження і змащення. Це дозволило вкоротити вал, зменшити відстань між підшипниками, підвищити тим самим, динамічну стійкість ротора і зменшити в цілому габарити насоса та його вагуЗаявлюване технічне рішення, відцентровий насос, пояснюється кресленнями. На Фіг.1 схематично зображений насос в розрізі, корпус якого складається з корпусних деталей. На Фіг.2 схематично зображений насос з суцільним корпусом і передвключеним колесом. На Фіг.З - виноска 1. Заявлюваний відцентровий насос має корпус 1 і/або корпусні деталі у вигляді секцій 2, напрямних апаратів 3, вхідної і напірної кришок 4, 5, скріплених стяжними шпильками 6. Ротор насоса, установлений на підшипниках 7, 8, і складається він з вала 9 з закріпленими на ньому робочими колесами 10 і пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили, виконаний у вигляді гідроп'яти 11 або розвантажувального барабана 12. У вхідній кришці 4 розміщений підшипник 7 ковзання, а з боку зовнішнього його торця, між валом 9 і внутрішньою циліндричною поверхнею кришки 4 утворена камера 13, що з'єднана з напірною порожниною 14 одного з робочих коліс 10, осьовим і радіальними каналами 15, 16, виконаними у валу 9. Крім того, ротор насоса може бути оснащений передвключеним колесом 17, напірний бік 18 якого, гідравлічно з'єднаний з камерою 13. При цьому, на торці вала 9 установлена ковпачкова гайка 19 з радіальними отворами 20, гідравлічно з'єднана з осьовим каналом 15 і камерою 13. Відцентровий насос працює так. На робоче колесо 10 першого ступеню, надходить робоча рідина. Далі, по каналах напрямного апарата 3, рідина подається на робоче колесо другого ступеня. Пройшовши через всі ступені, рідина спрямовується на вихід з насоса. По ходу проходження рідини, після кожного колеса, в напірній порожнині 14, тиск рідини збільшується. Частина рідини під тиском надходить в радіальні і осьові канали 16, 15, вала 9. Рідина, що вийшла з осьового каналу 15, надходить в камеру 13, всередині якої змінює напрямок і спрямовується на підшипник 7 ковзання. Через радіальний зазор підшипника 7, рідина надходить до вхідної порожнини насоса. В процесі проходження через радіальний зазор, рідина змащує та охолоджує робочі поверхні підшипника 7 ковзання, тиск й знижується, але він більший від тиску рідини, що подається на колесо першого ступеня, забезпечуючи перетікання рідини. У випадку, коли відцентровий насос має передвключене колесо 17, напірний його бік 18 створює тиск рідини,частина якої також спрямовується в радіальні та осьовий канали 16, 15. Рідина з осьового каналу 15 попадає в ковпачкову гайку 19 і під дією відцентрової сили, через отвори 20 9378 спрямовується до підшипника 7. В даному випадку тиск рідини збільшується гайкою 19, що обертається. Таким чином, нехватка тиску рідини, створеного передвключеним колесом 17 і втрата його в каналах, компенсується ковпачковою гайкою 19. Дане технічне рішення забезпечує надійне охолодження і змащення підшипника ковзання, так як при вході рідини в радіальні канали, відбувається процес сепарації. Тобто, при наявності механічних домішок, під дією відцентрової сили, вони тангенційно віддаляються від обертового вала. Таким чином, в радіальні канали надходить чиста рідина. Технічне рішення, що заявляється, дозволяє 7 13 9 15 виконати поставлену задачу, одночасно покращити умови експлуатації, зменшити масу та габарити насоса. Відцентровий насос конструтивно вдосконалений, його можливо практично виготовити і для цього не потрібно спеціального обладнання, пристроїв і інструментів. Джерела інформації: 1. Марцинковский B.C. и Ворона П.Н., Насосы атомных электростанций. М, Энергоатомиздат, 1987, с.66, рис.2.30. 2. Малюшенко В.В. и Михайлов А.К., Монтаж энергетических насосов ТЭС и АЭС, М, Энергоатомиздат, 1989, с.ЗЗ, рис.18 - прототип. 10 2 16 3 6 8 14 Фіг. З Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко 5 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 - 4 2 , 01601