КОНСОЛЬНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к гидромашиностроению и может быть использована в конструкциях консольных центробежных насосов для перекачки жидкостей.
Известна конструкция центробежного насоса (патент RU №50264) содержащая корпус, в котором установлен вал на подшипниковой опоре, включающей первый концевой и второй подшипниковые узлы, выполненные в виде радиальных подшипников скольжения. Рабочее колесо насоса установлено в корпусе и закреплено на валу. Камера с торцовым уплотнением размещена перед первым концевым подшипниковым узлом, второй подшипниковый узел расположен на минимально возможном расстоянии от рабочего колеса. Между первым концевым и вторым подшипниковыми узлами на валу установлен упорный подшипник скольжения.
Известна конструкция центробежного насоса (патент RU №66585), содержащая корпус с приемным и выходным патрубками. В корпусе установлен вал, на котором консольно закреплены рабочие колеса, закрывающиеся крышкой, закрепляемой на корпусе шпильками. Приводной конец вала уплотнен торцовым уплотнением. Вал опирается на опоры, включающие радиальный подшипник скольжения, установленный на валу в
крышке корпуса насоса как можно ближе к рабочим колесам, радиальный подшипник скольжения, установленный на валу за торцовым уплотнением, и упорный подшипник скольжения, установленный на валу в крышке корпуса насоса перед радиальным подшипником.
Недостатком известных консольных центробежных насосов является снижение жесткости установки вала в подшипниковых опорах при эксплуатации насоса за счет того, что сами подшипники закрепляются в разных частях корпуса насоса, по-разному деформирующиеся под нагрузками. Это приводит к быстрому изнашиванию подшипниковых опор, затем к деформации вала, смещению рабочих колес и, соответственно, к снижению надежности работы самого насоса.
Наиболее близкой по технической сущности является конструкция центробежного насоса по патенту RU №66585.
Полезной моделью решается задача повышения жесткости конструкции, за счет этого повышается износоустойчивость опорных подшипниковых узлов вала, что, в конечном итоге, значительно увеличивает эффективность эксплуатации насоса и его надежность.
Указанная задача решается тем, что в консольном насосе, содержащем составной корпус, включающий основную часть с приемным и выходным патрубками, крышку корпуса с центральным отверстием, которое снабжено кольцевым выступом, соединенную с основной частью корпуса, упорную часть корпуса, соединенную с крышкой корпуса, рабочее колесо (а),
консольно закрепленное на валу, установленный на двух радиальных подшипниках скольжения, первый из которых расположен в крышке корпуса в непосредственной близости от рабочего колеса насоса, упорный подшипник скольжения, торцовое уплотнение, расположенное в концевой зоне упорной части корпуса, второй радиальный подшипник расположен в кольцевом выступе (у его конца) центрального отверстия крышки корпуса, выполненного удлиненным вдоль продольной оси, а упорный подшипник скольжения установлен в упорной части корпуса вблизи второго радиального подшипника, в сторону торцового уплотнения, и вынесенного за пределы радиальных подшипников.
Консольный насос, включающий в себя контур внешнего трубопровода для циркуляции смазочно-охлаждающей жидкости (в качестве которой используется перекачиваемая среда), дополнительно снабжен щелевым затвором, установленным на валу между первым радиальным подшипником скольжения и рабочим колесом, а для направления части потока перекачиваемой среды в контур внешнего трубопровода в крышке выполнено два отверстия, одно отверстие соединяет вход контура внешнего трубопровода с зоной щели между рабочим колесом и торцом крышки, а другое отверстие соединяет выход контура внешнего трубопровода с зоной между щелевым затвором и первым радиальным подшипником скольжения.
В варианте выполнения консольного насоса для ускорения потока смазывающе-охлаждающей среды между радиальными подшипниками скольжения на валу установлен импеллер.
На фиг.1 представлен продольный разрез общего вида насоса;
на фиг.2 - продольный разрез общего вида насоса со щелевым затвором;
на фиг.3 - продольный разрез общего вида насоса с импеллером.
Корпус насоса включает (фиг.1) основную часть 1 с приемным 2 и выходным 3 патрубками, соединенную с основной частью 1 корпуса крышку 4 с центральным отверстием, которое снабжено удлиненным вдоль продольной оси кольцевым выступом 5, и соединенную с крышкой 4 упорную часть 6 корпуса насоса. Вал 7 установлен в корпусе посредством двух радиальных подшипников скольжения 8 и 9, расположенных в крышке 4 корпуса, а именно в кольцевом выступе (постоянного внутреннего диаметра D) 5 центрального отверстия на противоположных его концах, и упорного подшипника скольжения 10, установленного в упорной части 6 корпуса вблизи второго радиального подшипника 9 (в сторону торцового уплотнения 12) и вынесенного за пределы радиальных подшипников 8 и 9. На валу 7 консольно закреплено рабочее колесо 11. Концевая зона упорной части 6 корпуса уплотнена торцовым уплотнением 12, предотвращая проникновение перекачиваемой жидкости за пределы насоса.
Консольный насос, включающий в себя контур внешнего трубопровода 13 для циркуляции смазочно-охлаждающей жидкости, в качестве которой
используется перекачиваемая насосом среда, для направления части потока перекачиваемой среды в контур внешнего трубопровода дополнительно снабжен щелевым затвором 14 (фиг.2), установленным на валу 7 между первым радиальным подшипником скольжения 8 и рабочим колесом 11, а в крышке 4 выполнено два отверстия 15 и 16, одно отверстие 15 соединяет вход контура внешнего трубопровода 13 с зоной щели 17 между рабочим колесом 11 и торцом крышки 4, а другое отверстие 16 соединяет выход контура внешнего трубопровода 13 с зоной 18 между щелевым затвором 14 и первым радиальным подшипником скольжения 8. В случае, когда перекачиваемая среда содержит большое количество механических примесей (загрязнена) в контур внешнего трубопровода вводится фильтр 19, для нагрева или охлаждения смазывающе-охлаждающей среды устанавливается теплообменник 20.
В варианте выполнения насоса (фиг.3) между радиальными подшипниками скольжения 8 и 9 на валу с помощью шпонки установлен импеллер 21, что ускоряет циркуляцию смазывающе-охлаждающей жидкости.
При работе насоса вращение от вала 7 передается на рабочее колесо 11, которое начинает вращаться, создавая разрежение в полостях всасывания и насос начинает перекачивать жидкость (перекачиваемую среду). Конструкция обеспечивает хорошую жесткость вала за счет расположения радиальных подшипников скольжения в кольцевом выступе 5 центрального
отверстия крышки насоса, выполненной в виде одной монолитной части корпуса насоса, при этом подшипники скольжения опираются на жесткую конструкцию крышки корпуса. Это позволяет уменьшить количество механических соединений в корпусе насоса, то есть значительно снизить деформации вала, что разгружает подшипники, увеличивает износоустойчивость (работоспособность) подшипниковой опоры. Осевым перемещениям вала препятствует упорный подшипник скольжения 10.
Циркуляция потока смазывающе-охлаждающей жидкости организована в конструкции насоса следующим образом. Между щелевым затвором 14 и уплотнением 12, а также между валом 7 и внутренними поверхностями крышки 4 и опорной части 6 образована кольцевая полость, в которую направляется часть потока рабочей (перекачиваемой) среды насоса, забираемая через отверстие 15, далее через систему внешнего трубопровода 13 направляемая в отверстие 16.
При такой организации циркуляции потока смазывающе-охлаждающая жидкость забирается при давлении значительно меньшем давления перекачиваемой среды, что уменьшает нагрузку на корпус насоса. Ускоряется циркуляция через подшипники смазывающе-охлаждающей жидкости, так как упорный подшипник скольжения, который задерживает прохождение смазывающе-охлаждающей жидкости, вынесен за пределы радиальных подшипников.
Для создания циркулирующего потока охлаждающей жидкости с целью более полного смазывания и эффективного охлаждения подшипников скольжения дополнительно ускоряют циркуляцию импеллером.
Полезная модель может быть использована при разработке и конструировании насосов и при их модернизации, таких, например, как центробежные консольные насосы типа НК по ГОСТ 12878-67.