РАБОЧИЙ ОРГАН НАСОСА

Изобретение относится к области перекачки жидкости, содержащей твердые частицы преимущественно в горнорудной промышленности и металлургии.
Известны многоступенчатые осевые насосы для перекачки жидкости, содержащей твердые частицы (патент на полезную модель RU 69941 U1 МПК F04 5/24, заявка 2007132885/22, 03.09.2007, публиковано 10.01.2008 Бюл. №1). Недостатком такого насоса при перекачке жидкости с большой концентрацией твердых частиц, например, пульпы, является то, что зазор между наружной торцевой поверхностью лопастей рабочего колеса и внутренней поверхностью камеры с течением времени увеличивается за счет износа. В значительной мере износ происходит в тех случаях, когда частица по размеру больше, чем зазор между лопастями и камерой. Расклиниваясь между поверхностями, частица со значительным усилием врезается в материал и разрушает его.
Частично указанный недостаток устранен в многоступенчатом осевом насосе (патент на полезную модель RU 69979 U1, МПК F99Z 99/001 заявка 2007132884, 03.09.2007, опубликовано 10.01.2008 Бюл. №1), в котором лопасти рабочего колеса осевого типа выполнены отдельно от втулки и соединены с ним с помощью хвостовика Т-образной формы.
Это позволяет, на определенном этапе эксплуатации насоса изношенные лопасти демонтировать и заменить новыми.
Недостатком указанной конструкции является то, что при износе камеру приходится либо реставрировать, либо полностью заменять на новую.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в увеличении ресурса работы и упрощении ремонта.
Для достижения указанного технического результата применен рабочий орган насоса, включающий камеру и размещенное в ней рабочее
колесо осевого типа с лопастями, имеющими хвостовик Т-образной формы, выполненными отдельно от втулки и соединенными с ней, при этом внутренняя поверхность камеры выполнена из эластомера, а лопасти рабочего колеса зафиксированы в пазах втулки клиньями. Как возможный вариант внутренняя поверхность камеры может быть выполнена в виде кольца из эластомера и вставлена в камеру с натягом.
Отличительными признаками предлагаемого рабочего органа насоса от указанной выше известной, наиболее близкой к ней конструкции, являются выполнение внутренней поверхности камеры из эластомера и крепление лопастей во втулке клиньями.
Благодаря наличию этих признаков, при перекачке жидкости, содержащей твердые частицы, уменьшается износ, как самой камеры, так и сопряженных с ней наружных поверхностей лопастей за счет того, что твердые частицы, попадающие между двух указанных поверхностей, воздействуют на эти поверхности с меньшим усилием, соответственно уменьшается износ.
Фиксация лопастей в пазах втулки клиньями позволяет упростить как сборку, так и замену изношенных лопастей на новые и, дополнительно, позволяет изготавливать лопасти из абразивоустойчивых, но и труднообрабатываемых с высокой твердостью материалов, например, вольфрамокобальтовых и других сплавов.
Предлагаемый рабочий орган насоса иллюстрируется чертежом.
Рабочий орган насоса содержит камеру 1, размещенную в корпусе 2. Внутренняя поверхность 3 камеры 1 выполнена из эластомера в виде отдельного кольца, вставленного в камеру 3 с натягом.
Внутри камеры 3 на валу 4 с зазором 5 размещено рабочее колес осевого типа с лопастями 6, имеющими хвостовик Т-образный формы и втулкой 7. Лопасти 6 выполнены отдельно от втулки 7 и соединены с ней. Фиксация лопастей 6 в пазах втулки 7 осуществляется клиньями 8.
Работа предлагаемого рабочего органа насоса осуществляется следующим образом.
Вращающееся рабочее колесо сообщает жидкости энергию. Таким образом, возникает разность давления между выходом и входом в рабочее колесо. Наряду с рабочей подачей эта разность давлений приводит к тому, что часть подачи из области повышенного давления на выходе из рабочего колеса через зазор 5 перетекает в область низкого давления на входе в рабочее колесо.
Соответственно с этим потоком увлекаются и твердые частицы, которые попадают в зазор 5. Если частицы имеют размер больший, чем величина зазора, то они воздействуют с определенной силой на внутреннюю поверхность 3 камеры 1 и наружную поверхность лопастей 6. Чем больше размер частицы, тем сила воздействия больше. Однако, за счет того, что внутренняя поверхность камеры выполнена из эластомера, усилие, с которым воздействует частица существенно ниже, чем это могло бы быть в случае исполнения камеры 1 полностью из металла. Тем самым, абразивный износ деталей существенно ниже.
В процессе эксплуатации зазор 5 увеличивается вследствие абразивного износа как наружной поверхности лопастей 6, так и, в меньшей степени, внутренней поверхности 3 камеры 1. При увеличении зазора 5 параметры насоса ухудшаются. Для восстановления параметров впрессованное в камеру кольцо из эластомера 3 удаляется и заменяется новым. Возможно применение кольца 3 с ремонтным размером.
При ремонте рабочего колеса клинья 8 выпрессовываются, а лопасти 6 заменяются с последующей установкой клиньев 8.