УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ УЛИТЫ К КОРПУСУ ШЛАМОВОГО НАСОСА

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к центробежным насосам с односторонним всасыванием, и может быть использована при создании центробежных насосов, перекачивающих пульпу, насыщенную абразивными рудными и породными частицами. Область применения таких насосов - горно-обогатительные комбинаты, строительные карьеры, перерабатывающие предприятия.
Из уровня техники известны следующие технические решения.
Известна улита для топливного насоса, корпус которой имеет стенки, определяющие спиральный отвод и диффузор, соединенный со спиральным отводом. Спиральный отвод имеет две части, каждая из которых имеет площадь поперечного сечения, определенную табличными данными (США №2016097399, 07.04.2016).
Известен центробежный насос с беззазорным креплением рабочего колеса и торцевых уплотнений к валу ротора (РФ №2487272, 10.07.2013). Между корпусом и крышкой установлен ротор, состоящий из вала и лопастного рабочего колеса. Рабочее колесо посажено на вал посредством двухстороннего цангового зажимного устройства с коническими втулками и винтами. Торцевые уплотнения ротора посажены на вал с помощью односторонних цанговых зажимных устройств с коническими втулками и винтами. Указанные зажимные устройства представляют собой сочетание двух соосных колец с коническими рабочими поверхностями с возможностью смещения колец с помощью зажимных винтов вдоль оси вала относительно друг друга.
Наиболее близким аналогом предлагаемого решения является узел крепления улиты к корпусу шламового насоса, в котором корпус насоса содержит образованные стенками и внутренними перегородками всасывающую цилиндрической формы и нагнетательную в форме «улитки» полости, разделенные перегородкой, коаксиальное всасывающей полости ступенчатое цилиндрическое гнездо для размещения подшипникового и уплотнительного узлов, патрубки для подвода жидкости, расположенные на внешних поверхностях крепежные цилиндрические втулки с отверстиями, при этом перегородка, разделяющая всасывающую и нагнетательную полости, выполнена в виде кольцевой вставки, соединенной с корпусом неразъемно по наружной цилиндрической поверхности, диаметр которой больше диаметра всасывающей полости, а цилиндрические втулки соединены с наружной поверхностью ребрами (РФ №71148, 27.02.2008).
Техническая проблема, с которой сталкиваются при эксплуатации шламовых насосов при перекачке абразивных смесей, заключается в недостаточном ресурсе деталей проточной части насоса, так как элементы проточной части насоса подвержены абразивному износу, а также в недостаточном размере проходного сечения и возможности блокировки насоса при перекачке песчано-гравийных смесей. Для исключения указанных недостатков футеровки корпуса (крышки) бронедиски изготавливаются толщиной, ограниченной корпусом и размерами рабочего колеса для обеспечения достаточного сечения пульпового канала для сохранения гидротехнических параметров насоса и величины проходного сечения.
Для решения задачи максимального увеличения толщины внутреннего корпуса насоса при достаточно большом проходном сечении в полезной модели применяется улита с максимально утолщенными стенками камеры для данной конструкции, которая является и корпусом насоса. При этом в полезной модели предусмотрены также максимально утолщенные передний и задний бронедиски.
Технический результат заключается в увеличении срока службы деталей насоса за счет исключения выхода его из строя в случае наличия крупных кусков гравия в перекачиваемой пульпе.
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции узла крепления улиты к корпусу шламового насоса, при этом улита содержит воротник для крепления к корпусу насоса, в котором расположена направляющая канавка, имеющая профиль в виде прямоугольной трапеции, наклонная сторона которой находится со стороны края боковой поверхности камеры улиты, при этом внешняя часть боковой поверхности камеры улиты со стороны корпуса насоса представляет собой радиусный участок, переходящий в прямой участок, причем размер хорды радиусного участка меньше длины прямого участка, а улита крепится к корпусу насоса с помощью сегментных зажимных колец.
Также крепление улиты к корпусу насоса может дополнительно содержать уплотнительное кольцо.
Для крепления улиты к корпусу и крышке насоса посредством зажимных колец бортик направляющей канавки со стороны корпуса насоса имеет наклон по внутренней поверхности, аналогично выполнен бортик направляющей канавки со стороны передней крышки, что обеспечивает плотную посадку зубьев зажимных колец по внутренней поверхности канавки при стягивании болтов, и соответственно прижатие улиты к переднему и заднему бронедискам. Для позиционирования улиты на заднем бронедиске внешняя поверхность боковой стороны улиты со стороны привода имеет меньшую длину криволинейного участка, переходящую в удлинение в плоскости, параллельной оси улиты, оставаясь симметричной по внутренней поверхности, за счет чего в боковых стенках улиты образовано утолщение в области соединения улиты с корпусом насоса. Утолщенные стенки улиты дольше изнашиваются при перекачке песчано-гравийных смесей с крупными частицами, что обеспечивает долгий срок службы проточной части насоса. Крепление улиты непосредственно к корпусу и крышке насоса, а также утолщенные стенки камеры улиты позволяют применять улиту в качестве корпуса проточной части насоса и не использовать дополнительный внешний корпус, что обеспечивает достаточно пространства внутри улиты и соответственно исключает выход насоса из строя при перекачке песчано-гравийных смесей с крупными частицами и увеличивает ресурс проточной части насоса.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее:
Фиг. 1 - общий вид центробежного шламового насоса для песчано-гравийных смесей с креплением улиты к корпусу насоса при помощи четырех сегментных зажимных колец с каждой стороны.
Фиг. 2 - утолщенная улита с воротником и направляющими канавками.
Фиг. 3 - воротник улиты с направляющими канавками.
Фиг. 4 - воротник улиты с направляющими канавками.
Фиг. 5 - симметричное внутреннее строение улиты.
Фиг. 6 - сегментное зажимное кольцо.
Корпус насоса 2 является одновременно корпусом подшипникового узла, в котором расположены детали приводной части, а именно вал, подшипники, уплотнительные кольца, кольца рассекатели и т.д. К корпусу насоса 2 с помощью сегментных зажимных колец 4 крепится улита 5 с применением уплотнительного кольца 11. Также насос включает корпус сальника 1, задний бронедиск 3, передний бронедиск 7 и переднюю крышку насоса 6.
К передней крышке 6 улита 5 также крепится с помощью сегментных зажимных колец 4.
Для крепления улиты 5 к корпусу насоса 2 и передней крышке 6 насоса со стороны края боковой поверхности камеры улиты 5, обращенной к корпусу насоса 2, и со стороны края боковой поверхности камеры улиты, обращенной к передней крышке 6 насоса, имеется воротник 8, в котором располагается направляющая канавка 9, имеющая профиль в виде прямоугольной трапеции, наклонная сторона 10 трапеции находится со стороны бронедисков, таким образом, бортик направляющей канавки 9 со стороны корпуса насоса и со стороны крышки имеет наклон по внутренней поверхности канавки.
Для позиционирования улиты на заднем бронедиске внешняя часть поверхности камеры улиты со стороны корпуса насоса представляет собой радиусный участок, переходящий в прямой участок, причем размер хорды радиусного участка меньше длины прямого участка.
Центробежный грунтовой насос может быть изготовлен в условиях машиностроительного предприятия, специализирующегося в данной отрасли, с использованием стандартного отечественного или импортного оборудования, известных технологий и материалов. Он может широко использоваться в отраслях промышленности, связанных со строительными работами, с добычей и переработкой полезных ископаемых, где требуется перекачка абразивных жидкостей.