НАСОС ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ С ГИЛЬЗОВАННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Полезная модель относится к гидравлическим машинам с герметичным гильзованным электродвигателем переменного тока и может быть использована для термостабилизации электрооборудования в железнодорожной технике.
Известна конструкция герметичного моноблочного электронасосного агрегата, которая является наиболее близким техническим решением для достижения технической задачи. Данная конструкция содержит корпус, в котором размещен электродвигатель, насосную часть с рабочим колесом, установленным непосредственно на вал электродвигателя, статор, закрепленный в корпусе и герметично изолированный от внутренней полости, в которой размещен ротор и радиальные гидравлические опоры скольжения, подшипники жестко связанные с корпусом, а также цапфы, выполненные на валу электродвигателя, при этом рабочее колесо насоса отделено от гидравлических опор и внутренней полости - фланцем, жестко связанным с корпусом (Краев М.В., Лукин В.А., Малорасходные насосы авиационных и космических систем. М.: Машиностроение, 1985. С. 16-17, рис. 1.9).
К недостаткам этого устройства, следует отнести: низкую скорость циркуляции охлаждающей жидкости в полости агрегата, плохой отвод воздуха во время наладки системы охлаждения, что приводит к нестабильному гидро- и термодинамическому режиму работы изделия и ускоренному износу подшипников скольжения. Также использование данного конструкторского решения возможно только в горизонтальном положении.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание изделия для перекачивания в стационарных условиях охлаждающей жидкости в системе железнодорожного оборудования с высокой циркуляцией охлаждающей жидкости, стабильным температурным режимом работы, повышенным ресурсом и возможностью использования насоса, как в горизонтальном, так и вертикальном положениях.
Поставленная техническая задача достигается тем, что насос циркуляционный герметичный с гильзованным электродвигателем переменного тока, содержащий корпус, в котором размещен электродвигатель, насосную часть с рабочим колесом, установленным непосредственно на вал электродвигателя, статор, закрепленный в корпусе и герметично изолированный от внутренней полости, в которой размещен ротор и радиальные гидравлические опоры скольжения, подшипники жестко связанные с корпусом, а также цапфы, выполненные на валу электродвигателя, рабочее колесо насоса отделено от гидравлических опор и внутренней полости фланцем, жестко связанным с корпусом, на рабочей поверхности подвижных роторных подшипников скольжения выполнены две спиральные канавки по контуру с радиусом 1 мм и сквозное отверстие в центре диаметром 2 мм, на рабочей поверхности передних торцевых подшипников скольжения выполнены три сферических паза радиусом 7 мм, вал электродвигателя выполнен со сквозным осевым каналом и продольными каналами, расположенными под подвижными роторными подшипниками скольжения, кроме того во фланце выполнены два отверстия диаметром 2 мм, соединяющие герметичную внутреннюю полость улитки с корпусом электродвигателя, создавая контур циркуляции охлаждающей жидкости, при помощи сквозного отверстия диаметром 2 мм в задней опоре неподвижного подшипника скольжения.
На фигуре представлен разрез насоса циркуляционного герметичного с гильзованным электродвигателем.
Насос циркуляционный герметичный с гильзованным электродвигателем, содержит гильзованные статор 1 и ротор 2, общий корпус 3, герметично соединенный с улиткой 4 без уплотнения вала, передний фланец 5 со сквозными отверстиями 15 для циркуляции охлаждающей жидкости, подвижные роторные подшипники скольжения 6 со спиральными канавками и передние торцевые подшипники 7 с радиальными канавками, неподвижные наружные подшипники 8, вал 9 с осевым каналом 13 и поперечными каналами 14, центробежное рабочее колесо закрытого типа 10, всасывающую полость 11 и перекачиваемую полостью 12.
Насос циркуляционный герметичный с гильзованным электродвигателем, представленный на фигуре и являющийся частью замкнутой герметичной системы, заполненной жидкостью, работает следующим образом. При вращении ротора 2 электродвигателя с рабочим колесом насоса 10, часть жидкости от всасывающей полости 11 под напором, развиваемым колесом 10 попадает в перекачиваемую полость 12 улитки 4. Часть жидкости поступает через вал 9 по осевому каналу 13 и поперечным каналам 14, а также через сквозные отверстия 15 фланца 5 в рабочий зазор между подшипниками скольжения 6, 7, и 8. При этом, под действием сил трения смазочная жидкость поступает в постепенно сужающийся клиновой зазор между подвижным 6 и неподвижным 8 подшипниками скольжения, в результате чего возникает гидродинамическое давление, превышающее нагрузку на вал. Смазочный клин создается за счет эксцентрического положения подвижного 6 подшипника скольжения относительно неподвижного 8 подшипника скольжения. Образовавшийся клин, благодаря повышенному давлению в нем, обладает несущей способностью и оттесняет нагруженный вращающийся вал вверх и немного по направлению его вращения, создавая жидкостное трение. Часть жидкости, протекающая по каналам контура циркуляции, попадает непосредственно в перекачиваемую полость насоса 12 и силами циркуляции нагнетается в замкнутую систему.
Предложенный объект полезной модели позволяет достичь наиболее высокого технического результата по сравнению с устройством - прототипом, обеспечивая эффективный контур циркуляции охлаждающей жидкости внутри изделия с ее нагнетанием в зоны жидкостного трения подшипниковых узлов скольжения и увеличенной скоростью циркуляции за счет применения спиральных канавок на роторных и радиальных канавок на торцевых подшипниках с самостоятельным отводом воздуха из агрегата через осевые и поперечные отверстия вала, что способствует созданию стабильного температурного и гидродинамического режимов работы изделия и ведет к значительному уменьшению износа подшипниковых узлов и, в свою очередь, к увеличению ресурса работы насоса, а также за счет применения передних торцевых подшипников позволяет использовать агрегат, как в горизонтальном, так и вертикальном положениях.
Данные изделия успешно прошли квалификационные испытания на АО «ЛЕПСЕ» и серийно поставляются для комплектации систем термостабилизации электрооборудования в железнодорожной технике.