Насос відцентровий

Реферат: Насос відцентровий належить до машинобудування. Технічний результат корисної моделі полягає в забезпеченості надійності роботи. UA 69252 U (12) UA 69252 U UA 69252 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі машинобудування й може використовуватись при проектуванні з подальшим виготовленням насосів відцентрових для перекачування конденсату в парових мережах електростанцій, а також рідин, подібних з конденсатом по в'язкості, хімічній активності й вмісту твердих часток. Відоме технічне рішення, що включає статорну частину, що містить цільний і/або складальний корпус із вхідним і напірним патрубками, по сторонах корпусу прикріплені вхідна й напірна кришки. Між кришками встановлені секції, усередині яких розташовані напрямні апарати. Роторна частина, являє собою вал з робочими колесами й пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили, виконана у вигляді розвантажувального барабана, установлена в підшипниках, що зв'язує статорну й роторну частини. З боку вхідної кришки встановлений підшипник ковзання, який розташований усередині статорної частини. Вал має радіальні отвори, розташовані під підшипником ковзання й під одним з робочих коліс, з'єднані загальним осьовим отвором у валу. Причому в одному з робочих коліс в основному диску виконані отвори під кутом до осі вала. Одна сторона отворів з'єднана з радіальними пазами на тильній стороні цього диска, а інша сторона отворів виходить у кільцеву канавку, виконану в маточині диска. Радіальний зазор підшипника ковзання у вхідній кришці однією стороною гідравлічно з'єднаний з кільцевою щілиною й вхідною порожниною насоса, інша ж сторона радіального зазору з'єднана з порожниною насоса додатковими каналами, виконаними у вхідній кришці (Патент RU № 48374, Відцентровий насос, F04D1/00, 29/22, 29/44). Зазначене технічне рішення гарно працює на чистій рідині, що перекачується. У випадку забруднення рідини, пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили, виконаний у вигляді розвантажувального барабана, буде погано реагувати на рідину, що проходить через кільцевий радіальний зазор, між обертовим барабаном і нерухомою втулкою. У процесі роботи насоса накопичується бруд, що засмічує й частково перекриває кільцевий радіальний зазор. Як наслідок, відбувається відхилення від оптимального режиму роботи насоса. Виникає неврівноважена осьова сила, що діє на ротор, що може бути спрямована в одну або в іншу сторону. Подальша робота насоса приведе до руйнування ущільнень і до його зупинки. Крім того, у відомому технічному рішенні в одному з робочих коліс в основному диску виконані радіальні пази. Зазначені пази при обертанні ротора не захоплюють рідину, а прослизають повз рідину. Надходження рідини в отвори відбувається винятково за рахунок перепаду тиску за робочим колесом і підшипником ковзання. Для усунення зазначених недоліків поставлена задача створити насос відцентровий поліпшеного компонування, що забезпечить надійність роботи. Для вирішення поставленої задачі в насосі відцентровому, який включає статорну частину, що містить цільний і/або складальний корпус із вхідним і напірним патрубками, по сторонах корпусу прикріплені вхідна й напірна кришки, між кришками встановлені секції, усередині яких розташовані напрямні апарати, і роторну частину, що являє собою вал з робочими колесами й пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили, виконаний у вигляді розвантажувального барабана, установлену в підшипниках, що зв'язує статорну й роторну частини, при цьому, з боку вхідної кришки установлено підшипник ковзання й розташований він усередині статорної частини, до того ж, вал має радіальні отвори, що знаходяться під підшипником ковзання й під одним з робочих коліс, з'єднані загальним осьовим отвором у валу, причому в одному з робочих коліс в основному диску виконані отвори під кутом до осі вала, одна сторона отворів з'єднана з пазами на тильній стороні цього диска, а інша сторона отворів виходить у кільцеву канавку, виконану в маточині диска, крім того, радіальний зазор підшипника ковзання у вхідній кришці однією стороною гідравлічно з'єднаний з кільцевою щілиною й вхідною порожниною насоса, інша ж сторона радіального зазору з'єднана з порожниною насоса додатковими каналами, виконаними у вхідній кришці, відповідно до технічного рішення зовні напірної кришки встановлений радіально-упорний підшипник, до того ж, радіально-упорний підшипник розташований з боку приводного кінця вала, а пази на тильній стороні основного диска виконані з нахилом у бік обертання робочого колеса. Крім того, по обох сторонах радіально-упорного підшипника розміщені пружні елементи у вигляді тарілчастих або у формі хвилястих пружин, а діаметр розвантажувального барабана більше розрахункового діаметра цього барабана. Відмітні ознаки технічного рішення є суттєві, взаємозалежні між собою, необхідні й достатні для досягнення технічного результату, а саме: - зовні напірної кришки встановлений радіально-упорний підшипник. При виникненні незрівноваженої осьової сили радіально-упорний підшипник приймає на себе частину цієї сили й зрівноважує обертовий ротор. При цьому, радіально-упорний підшипник установлений зовні напірної кришки. Таке компонування забезпечує гарний доступ при огляді й заміні підшипника. 1 UA 69252 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - радіально-упорний підшипник розташований з боку приводного кінця вала. При недостатньому центруванні вала електродвигуна й вала насоса радіально-упорний підшипник охороняє торцеве ущільнення від руйнування. - пази на тильній стороні основного диска виконані з нахилом у бік обертання робочого колеса. При нахилі пазів у бік обертання робочого колеса й русі рідини під напором до вала поліпшується захват рідини пазами з подальшим направленням рідини в отвори. - по обох сторонах радіально-упорного підшипника розміщені пружні елементи у вигляді тарілчастих або у формі хвилястих пружин. Пружні елементи зм'якшують аксіальні коливання ротора при пуску насоса й позаштатній ситуації, компенсують перекоси, створені при виготовленні, в процесі монтажу й налагодження, рівномірно розподіляють навантаження на доріжки й тіло радіально-упорного підшипника. При цьому пружні елементи застосовані у вигляді тарілчастих пружин, найбільше технологічні при виготовленні, або у формі хвилястих пружин, найбільш чутливі до перекосів й аксіального переміщення ротора. - діаметр розвантажувального барабана більше розрахункового діаметра цього барабана. Діаметр розвантажувального барабана свідомо більший діаметра розрахункового барабана й становить 1,01…1,03. У перший період роботи нового насоса виникне деяке аксіальне навантаження на радіально-упорний підшипник, діаметр барабана буде зменшуватися до розрахункового розміру. Після того, як діаметр барабана вийде на розрахункову величину, насос буде працювати в оптимальному режимі. Таким чином, збільшиться строк роботи насоса. Зазначені відмітні ознаки перебувають у причинно-наслідковому зв'язку з отриманими результатами й дозволяють на високому технічному рівні здійснити розробку нової конструкції насоса відцентрового. Суть технічного рішення пояснюється кресленнями. На фіг. 1 схематично зображений насос відцентровий. На фіг. 2 показане розташування каналів. Насос відцентровий включає статорну й роторну частини. Статорна частина містить цільний і/або складальний корпус 1 із вхідним і напірним патрубками 2, 3. По сторонах корпусу 1 прикріплені вхідна й напірна кришки 4, 5. Між кришками 4, 5 установлені секції 6, усередині яких розташовані напрямні апарати 7. Роторна частина являє собою вал 8 з робочими колесами 9 і пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили, виконане у вигляді розвантажувального барабана 10, Роторна частина встановлена в підшипниках 11, 12, що зв'язують статорну й роторну частини. З боку вхідної кришки 4 установлений підшипник 11 ковзання, який розташований усередині статорної частини. Радіально-упорний підшипник 12, установлені зовні напірної кришки 3, збоку приводного кінця вала 8. Вал 8 має радіальні отвори 13, 14, розташовані під підшипником 11 ковзання й під одним з робочих коліс 9. Отвори 13, 14 з'єднані загальним осьовим отвором 15 у валу 8. В одному з робочих коліс 9 в основному диску виконані отвори 16 під кутом до осі вала 8, одна сторона отворів 16 з'єднана з пазами 17 на тильній стороні цього диска, а інша сторона отворів 16 виходить у кільцеву канавку 18, виконану в маточині диска. При цьому пази 17 на тильній стороні основного диска виконані з нахилом у бік обертання робочого колеса 9. Радіальний зазор 19 підшипника ковзання 11 у вхідній кришці 2 однією стороною гідравлічно з'єднаний з кільцевою щілиною 20 і вхідною порожниною насоса, інша ж сторона радіального зазору 19 з'єднана з порожниною насоса додатковими каналами 21, виконаними у вхідній кришці 2. Що ж стосується радіально-упорного підшипника 12, то по обох його сторонах розміщені пружні елементи 22 у вигляді тарілчастих або у формі хвилястих пружин. Насос відцентровий працює так. Через вхідний патрубок 2 рідина надходить у порожнину насоса й попадає на робоче колесо 9 першого ступеня. Підхоплена рідина обертовим робочим колесом 9, під дією відцентрової сили, викидається в канали, утворені секціями 6 і напрямними апаратами 7. Після чого основна частина рідини направляється до вала 8 і до робочого колеса другого ступеня й далі до наступних ступенів. Після виходу з останнього ступеня рідина направляється на вихід з насоса через напірний патрубок 3. У момент проходження рідини, приміром, після колеса 9 першого ступеня, частина рідини заповнює пази 17 і під дією напору основного потоку направляється в отвори 16 диска. Рідина, що вийшла, з отворів 16 попадає в кільцеву канавку 18 і далі надходить у радіальний зазор 19 підшипника ковзання 11 через радіальні отвори 13, 14, й осьовий отвір 15 вала 8. У радіальний зазор підшипника ковзання постійно надходить рідина, що змащує й прохолоджує робочі поверхні і розділяється на дві частини. Одна частина рідини йде в порожнину насоса через кільцеву щілину 20, а інша частина направляється в протилежну сторону першої й направляється в порожнину насоса через додаткові канали 21. Таким чином, використовуючи різницю тиску на різних ступенях і у порожнині перед ступенями, забезпечується змащення й 2 UA 69252 U 5 10 15 20 25 30 35 40 охолодження підшипника ковзання. Крім цього, змінюючи кількість рідини, що проходить через підшипник ковзання, шляхом відбору рідини з різних ступенів, регулюється інтенсивність змазування й охолодження. Крім того, відбір рідини відбувається для пристрою гідравлічного розвантаження осьової сили, що виконано у вигляді розвантажувального барабана 10. Рідина, що проходить через дроселюючу щілину, за рахунок різниці тиску до й після барабана 10, зрівноважує осьову силу ротора. Ця рідина відводиться в порожнину насоса. При пуску насоса виникає осьова сила, що тягне ротор у протилежну сторону руху рідини. Компенсує цю силу радіально-упорний підшипник 12, а зм'якшують навантаження на підшипник 12 пружні елементи 22 у вигляді тарілчастих або у формі хвилястих пружин. Радіально-упорний підшипник розташований зовні напірної кришки, дозволяє провести візуальний огляд його, зробити висновки про технічний стан і при необхідності виконати швидку заміну. Крім того, він охороняє від передчасного виходу з ладу торцевого ущільнення, на яке негативно діє зсув і перекоси осей валів двигуна й насоса. Дане технічне рішення дозволяє поліпшити роботу насоса за рахунок запропонованого компонування. Насос відцентровий виготовляється на стандартному встаткуванні, стандартним інструментом, не потребує особливої технології й спеціального оснащення. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Насос відцентровий, що містить статорну частину, який включає цільний і/або складальний корпус із вхідним і напірним патрубками, по сторонах корпусу прикріплені вхідна й напірна кришки, між кришками встановлені секції, усередині яких розташовані напрямні апарати, і роторну частину, що являє собою вал з робочими колесами й пристрій гідравлічного розвантаження осьової сили, виконаний у вигляді розвантажувального барабана, установлену в підшипниках, що зв'язує статорну й роторну частини, при цьому, з боку вхідної кришки установлено підшипник ковзання, який розташований усередині статорної частини, до того ж, вал має радіальні отвори, що знаходяться під підшипником ковзання й під одним з робочих коліс, з'єднані загальним осьовим отвором у валу, причому в одному з робочих коліс в основному диску виконані отвори під кутом до осі вала, одна сторона отворів з'єднана з пазами на тильній стороні цього диска, а інша сторона отворів виходить у кільцеву канавку, виконану в маточині диска, крім того, радіальний зазор підшипника ковзання у вхідній кришці однією стороною гідравлічно з'єднаний з кільцевою щілиною й вхідною порожниною насоса, інша ж сторона радіального зазору з'єднана з порожниною насоса додатковими каналами, виконаними у вхідній кришці, який відрізняється тим, що зовні напірної кришки встановлений радіальноупорний підшипник, до того ж, радіально-упорний підшипник розташований з боку приводного кінця вала, а пази на тильній стороні основного диска виконані з нахилом у бік обертання робочого колеса. 2. Насос відцентровий за п. 1, який відрізняється тим, що по обох сторонах радіальноупорного підшипника розміщені пружні елементи у вигляді тарілчастих або у формі хвилястих пружин. 3. Насос відцентровий за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр розвантажувального барабана більше розрахункового діаметра цього барабана. 3 UA 69252 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4