Вибродемпфирующая опора

Полезная модель относится к насосным агрегатам по системе поддержания пластового давления. Используется в широком диапазоне частот уровня вибрации трубы разгрузки центробежного насоса, обеспечивает повышение надежности и долговечности эксплуатации центробежного насоса. Вибродемпфирующая опора трубы разгрузки насосного агрегата обеспечивает гашение вибрационной скорости трубы разгрузки, что в свою очередь защищает место соединения трубы разгрузки от слома и предотвращает выход из строя датчика температуры узла гидроразгрузки.
Известны центробежные насосы, в которых осевые гидравлические силы, действующие на ротор, уравновешиваются за счет соединения полости между задним пояском рабочего колеса и уплотнением вала разгрузочными каналами с зоной всасываний. Указанные, каналы выполняются либо в диске рабочего колеса, либо в виде внешней переводной трубы. Такие конструкции описаны, например, в кн. А.А. Ломакина "Центробежные и осевые насосы", Москва, Машиностроение, 1966, с.209. При этом гидравлическое сопротивление разгрузочных каналов значительно ниже сопротивления заднего щелевого уплотнения рабочего колеса. Соединение разгрузочной трубы к корпусу насоса выполнено резьбовым. Один конец разгрузочной трубы крепится резьбовым соединением к крышке всасывания насоса, выполненной из чугуна. При работе насоса возникает высокая вибрация в средней части разгрузочной трубы, на резонансной частоте доходит до 20 мм/с и выше, превышающие допустимые приделы для насоса ЦНС 63-1800, и в результате происходит расшатывание и слом места соединения резьбовой части крепления трубы разгрузки, что влечет пропуск жидкости, возникает необходимость остановки насоса и его ремонта, а, следовательно, к дополнительным затратам и простоям. Также на трубе разгрузки установлен датчик температуры жидкости (в узле гидроразгрузки). При увеличении вибрации датчик выходит из строя.
Наиболее близким по технической сущности является вибродемпфирующая опора, содержащая жесткую секцию, фиксируемую хомутами к трубопроводу, с нижним вертикальным основным ложементом опоры и вязкоупругим слоем, располагаемым между секцией и трубопроводом (патент RU № 2078275, опубл. 27.04.1997). В качестве вязкоупругого слоя используется набор виброгасителей из металлорезины, вплотную уложенных по периметру трубопровода и стянутых не менее чем трехсекционным хомутом, одна из секций которого жестко закреплена на ложементе опоры, хомут снабжен элементами фиксации вязкоупругого слоя и элементами крепления с вкладышами, при этом усилие затяжки хомута выбирается оптимальным, обеспечивающим максимальное виброгашение трубопровода.
Недостаточная эффективность при использовании для гашения высокой вибрации в средней части разгрузочной трубы, возникающей при работе насоса, на резонансной частоте доходит до 20 мм/с и выше, превышающие допустимые приделы для насоса ЦНС 63-1800, и в результате происходит разрушение (расшатывание и слом) места соединения резьбовой части крепления трубы разгрузки, что влечет пропуск жидкости, возникает необходимость остановки насоса и его ремонта, а, следовательно, к дополнительным затратам и простоям. Также на трубе разгрузки установлен датчик температуры жидкости (в узле гидроразгрузки). При увеличении вибрации датчик выходит из строя. Известное устройство сложно для изготовления и эксплуатации, отсутствуют условия максимального поглощения вибраций т.к. секция закреплена только на ложементе, находящемся в вертикальном положении, что не исключает полного поглощения вибрации горизонтального воздействия. Конструкция ложемента исключает возможность регулирования его длины, что не обеспечивает полного поглощения вибрации трубопровода разгрузки при размещении трубопровода на разном уровне от рамы и от боковой поверхности насосного агрегата.
Технической задачей полезной модели является эффективное в широком диапазоне частот снижение уровня вибрации трубы разгрузки центробежного насоса и соответствующее повышение надежности и долговечности его эксплуатации за счет обеспечения возможности регулирования длины ложементов, обеспечивающих фиксацию трубопровода разгрузки как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, в зависимости от расположения трубопровода разгрузки. Вибродемпфирующая опора трубы разгрузки насосного агрегата обеспечивает гашение вибрационной скорости трубы разгрузки, что в свою очередь защищает место соединения трубы разгрузки от слома и предотвращает выход из строя датчика температуры узла гидроразгрузки.
Технические задачи решаются вибродемпфирующей опорой, включающей жесткую секцию, фиксируемую хомутами к трубопроводу, с нижним вертикальным основным ложементом опоры и вязкоупругим слоем, располагаемым между секцией и трубопроводом.
Новым является то, что хомуты выполнены в виде стягивающихся колец, фиксирующихся в сжатом состоянии, а секция изготовлена в виде половины патрубка, оснащенного дополнительным ложементом, располагаемым в одной поперечной к оси плоскости с основным ложементом и под углом к нему, при этом ложементы выполнены сборными, состоящими из двух частей с разнонаправленными наружными резьбами по концам, которые охвачены для регулировки длины полой втулкой с соответствующими внутренними резьбами.
Также новым является то, что основной ложемент в вертикальном положении болтовым соединением прикреплен к раме насосного агрегата, а дополнительный ложемент в горизонтальном положении упирается в тело насосного агрегата.
Также новым является то, что вязкоупругий слой выполнен из резиновой прокладки.
На фиг. 1 изображен вид сбоку вибродемпфирующей опоры.
На фиг. 2 показан общий вид вибродемпфирующей опоры.
Вибродемпфирующая опора включает жесткую секцию 1 (фиг. 1, 2), фиксируемую хомутами 2 к трубопроводу разгрузки центробежного насоса (на фигуре не показан), с нижним вертикальным основным ложементом 3 опоры и вязкоупругим слоем 4, располагаемым между секцией 1 и трубопроводом. Хомуты 2 выполнены в виде, как минимум двух стягивающихся колец, надежно фиксирующихся в сжатом состоянии. Секция 1 изготовлена в виде половины трубного патрубка, в седловидной части которой размещен вязкоупругий слой 4, например резиновая прокладка, соответствующая по размеру внутренней поверхности секции 1. Внутренний диаметр секции 1 с резиновой прокладкой соответствует наружному диаметру трубопровода разгрузки центробежного насоса. Секция 1 оснащена дополнительным 5 ложементом, располагаемым в одной поперечной к оси трубопровода плоскости с основным ложементом и под углом к нему, равном 90°. Основной и дополнительный ложементы 3 и 5 выполнены сборными, состоящими из двух частей 6 и 7 с разнонаправленными наружными резьбами 8 и 9 по концам, которые охвачены для регулировки длины полой втулкой-гайкой 10 с соответствующими внутренними резьбами 11 и 12. Составные части 6 и 7 выполнены, например, из двух полых трубок. При вращении втулки-гайки 10 в право происходит увеличение, а в лево уменьшение длины телескопически регулируемых по длине ложементов 3 и 5. Основной 3 и дополнительный 5 ложементы с одной стороны закреплены сварным соединением к наружной поверхности секции 1, а с другой стороны соединены с металлическими площадками 13, обеспечивающими крепление нижнего основного 3 вертикального ложемента болтовым соединением к раме насосного агрегата, а дополнительного 5 горизонтального ложемента за счет упора от трубы разгрузки к телу насосного агрегата за счет силы упругости трубы разгрузки. Между металлическими площадками 13 нижнего основного 3 вертикального ложемента и дополнительного 5 горизонтального ложемента размещены резиновые прокладки.
Конструктивные особенности элементов вибродемпфирующей опоры, их выполнение и взаимное расположение и связь обеспечивают эффективное в широком диапазоне частот снижение уровня вибрации трубы разгрузки центробежного насоса и соответствующее повышение надежности и долговечности его эксплуатации. Конструкция вибродемпфирующей опоры трубы разгрузки насосного агрегата более проста и расширяет функциональные возможности устройства за счет совмещения возможности гашение вибрационной скорости трубы разгрузки, защиты мест соединения трубы разгрузки от слома и предотвращение выхода из строя датчика температуры узла гидроразгрузки, а также расширяет технологические средства вибродемпфирующих опор.
Вибродемпфирующую опору собирают в следующей последовательности.
Вибродемпфирующую опору жесткой секцией 1 (фиг. 1, 2) с резиновой прокладкой толщиной, равной 2 мм, надежно фиксируют хомутами 2 к трубопроводу разгрузки центробежного насоса (на фигуре не показан). Регулируют длину нижнего вертикального 3 основного и дополнительного 5 горизонтального ложементов опоры вращением втулки-гайки 10, выполненной длиной 100 мм, с внутренней правой резьбой с одного конца и левой резьбой с другого конца: в право происходит увеличение, а в лево уменьшение длины телескопически регулируемых по длине ложементов 3 и 5. Дополнительный 5 ложемент, располжен в одной поперечной к оси трубопровода плоскости с основным ложементом и под углом к нему, равном 90°. Составные части 6 и 7 выполнены из двух металлических прутков диаметром, равным 19 мм. При вращении втулки-гайки 10 в право происходит увеличение, а в лево уменьшение длины телескопически регулируемых по длине ложементов 3 и 5. Основной 3 и дополнительный 5 ложементы с одной стороны сварным соединением, закреплены к наружной поверхности секции 1, а с другой стороны соединены с металлическими площадками 13, обеспечивающими крепление нижнего основного 3 вертикального ложемента четырьмя болтами М8 к раме насосного агрегата, а дополнительного 5 горизонтального ложемента за счет упора к телу насосного агрегата. Между металлическими площадками 13 нижнего основного 3 вертикального ложемента и дополнительного 5 горизонтального ложемента размещены резиновые прокладки толщиной 2 мм.
Вибродемпфирующая опора обеспечивает эффективное в широком диапазоне частот снижение уровня вибрации трубы разгрузки центробежного насоса и соответствующее повышение надежности и долговечности его эксплуатации за счет обеспечения возможности регулирования длины ложементов, обеспечивающих фиксацию трубопровода разгрузки как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, в зависимости от расположения трубопровода разгрузки. Вибродемпфирующая опора трубы разгрузки насосного агрегата обеспечивает гашение вибрационной скорости трубы разгрузки, что в свою очередь защищает место соединения трубы разгрузки от слома и предотвращает выход из строя датчика температуры узла гидроразгрузки.