ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС С РАЗЪЕМОМ КОРПУСА В ПЛОСКОСТИ, ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ОСИ ВАЛА

Полезная модель относится к центробежным насосам с плоским горизонтальным разъемом корпуса в плоскости параллельной оси вала и может быть использована при создании нефтяных магистральных и нефтяных подпорных насосов.
Известен центробежный нефтяной насос, содержащий скрепленные вместе с помощью шпилек с гайками верхнюю и нижнюю части корпуса с кольцевой центрирующей (посадочной) проточкой, в которой размещено защитное кольцо, образующее с кольцевым бандажом центробежного колеса (на покрывном диске) щелевое радиальное уплотнение, разделяющее полость, где размещено рабочее колесо насоса и полость входа в колесо, установленное на валу (см. например Мглюшенко В.В. «Динамические насосы», Атлас, М., Машиностроение, 1984 г., лист 55, рис. 142).
Для повышения экономичности насоса радиальный зазор в щелевом уплотнении должен быть минимальным. Однако конструкция, определяющая технологию изготовления известного насоса такова, что этот радиальный зазор (например, величиной 0,3 мм на радиус) распределяется по окружности щелевого уплотнения неравномерно - где-то он (зазор) равен нулю (что вызывает касание, износ деталей), а с противоположной стороны он (зазор) составляет 0,6 мм. Но касание недопустимо, так как возможно разрушение уплотнения (кольца или бандажа) и насоса в целом.
Кроме того, при работе насоса происходит деформация вала и, как следствие, перемещение бандажа колеса в радиальном направлении, что увеличивает вероятность касания вращающегося бандажа колеса о невращающееся кольцо.
А это обстоятельство снижает надежность работы насоса.
Полезная модель направлена на повышение надежности работы уплотнения и насоса.
Технический результат - повышение надежности работы насоса достигается тем, что в кольце, которое расположено концентрично с бандажом колеса в совместно выполненной в обеих частях корпуса проточке, выполнена со стороны бандажа кольцевая проточка, образующая плоский торец, в которой размещено с возможностью перемещения вдоль торца (в радиальном направлении) плавающее кольцо, образующее кольцевой радиальный зазор в бандажом рабочего колеса.
При этом плоский торец образован вставкой, закрепленной в кольцевой проточке.
Полезная модель иллюстрирована чертежами:
Фиг. 1 - разрез центробежного насоса с разъемом корпуса в плоскости параллельной оси вала, Фиг. 2 - поперечный разрез А-А. Перечень позиций и обозначений: 1, 2 - части корпуса;
3 - плоскость разъема;
4 - ось вала;
5 - вал;
6 - рабочее колесо;
7 - внутренняя плоскость;
8 - основной диск колеса;
9 - покрывной диск колеса;
10 - бандаж;
11 - кольцевая проточка;
12 - кольцо;
13 - кольцевая проточка;
14 - торец;
15 - плавающее кольцо;
16 - вставка;
17 - крышка;
18 - выступ;
19 - стенка паза;
20 - паз;
21 - винт;
1
2
3
Z, Z, Z - зазоры.
Центробежный насос содержит корпус две части: 1 (крышка) и 2 (нижняя часть), образующие плоский разъем 3 (см. фиг. 2) в плоскости, параллельной оси 4 вала 5, размещенного вместе с рабочим колесом 6 во внутренней полости 7 корпуса.
Рабочее колесо 6 включает основной 8 и покрывной 9 диски, последний из которых выполнен заодно целое с бандажом 10.
Рабочее колесо выполнено с двусторонним входом (см. фиг. 1), но может быть также выполнено и с односторонним входом (не показано).
Концентрично с бандажом в совместно скрепленных (крепление не показано - оно выполнено на фланцах частей 1 и 2) частях 1 и 2 выполнена кольцевая проточка 11, в которой установлено кольцо 12, при снятой части 1 (крышке), как показано на фиг. 2, кольцо 12 выступает из нижней части 2 корпуса.
1
В кольце 12 выполнена кольцевая проточка 13, расположенная со стороны бандажа колеса, образующая плоский торец 14, в которой установлено плавающее кольцо 15, размещенное с возможностью радиального перемещения благодаря зазору «Z» вдоль торца 14. Для уменьшения трения при перемещении плавающего кольца торец 14 выполнен во вставке 16, предварительно прошлифованной по торцу 14 и закрепленной в проточке 13. Вставку 16 желательно изготавливать из более твердого материала, чем кольцо 12.
2
Для ограничения осевых перемещений вдоль бандажа плавающее кольцо закрыто крышкой 17, образующей зазор «Z» с торцем плавающего кольца. Этот зазор составляет 0,5…1,0 мм, в зависимости от размеров плавающего кольца.
Для исключения проворачивания колеса (бандажа колеса) плавающее кольцо снабжено выступом 18, взаимодействующим со стенками 19 паза 20. Паз может быть выполнен в крышке (см. Фиг. 1, 2), а может быть выполнен в кольце 12 (не показ.). Но в крышке паз выполнять проще.
Крышка крепится к кольцу 12 винтами 21.
При сборке насоса на бандаже рабочего колеса монтируется сборочная единица, включающая кольцо 12 со вставкой 16, установленным в нем плавающим кольцом 15 и крышкой 17. Затем вал с рабочим колесом и смонтированной на бандаже колеса вышеуказанной сборочной единицей (или двумя сборочными единицами - в случае, если рабочее колесо выполнено с двусторонним входом) устанавливается сначала в нижней части 2 корпуса, а затем накрывается частью 1 (крышкой). При этом благодаря установке плавающего кольца 15 с возможностью перемещения вдоль торца 14 (в радиальном направлении по отношению к бандажу колеса) отсутствует необходимость замерять при сборке насоса радиальный зазор между плавающим кольцом и бандажом в нескольких точках по окружности отверстия плавающего кольца.
3
При работе насоса жидкость в зазоре «Z» между бандажом и отверстиями в плавающем кольце создает силу (в литературе иногда именуемую подъемной силой), которая препятствует касанию вращающегося бандажа о плавающее кольцо, которое перемещается (скользит) по торцу 14 под действием этой силы. Выступ 18 препятствует проворачиванию плавающего кольца.
Достигаемый технический результат от использования полезной модели заключается в повышении надежности работы насоса при относительно малых радиальных зазорах (до 0,2…0,3 мм на радиус) в уплотнении за счет исключения касания вращающегося бандажа о плавающее кольцо.