ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к области насосостроения, а именно к торцовым уплотнениям центробежных насосов.
Известно торцовое уплотнение насоса 10НД-10×2, состоящее из вращающейся рабочей втулки, установленной на разгрузочной гильзе на резиновых уплотнительных кольцах невращающейся втулки, пружины и корпуса (В.Л.Селихов, А.М.Буяновский «Торцовые уплотнения нефтяных насосов», М., Недра, 1965, с.63, рис.41).
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием в нем разгрузочного устройства и системы отвода жидкости из полости торцового уплотнения в полость входа ее в насос.
7
Известен центробежный насос, содержащий корпус и установленное в нем рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками в виде двух пар контактных колец, одна из которых расположена со стороны ведущего диска колеса и подпружинина (авторское свидетельство СССР №152177, кл. F 04 D 29/18, опубл. 1962).
Недостаток известного насоса заключается в малой надежности и долговечности торцового уплотнения из-за высоких контактных давлений в парах колец, создаваемых усилием пружины в режимах работы с напорами ниже расчетных (пусках и остановках), которые приводят к значительному тепловыделению и износу контактных колец.
Кроме этого, через торцовые уплотнения при неточности изготовления и установки контактных поверхностей уплотнительных колец происходят значительные утечки перекачиваемой жидкости.
Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция торцового уплотнения центробежного насоса, содержащего корпус, крышку, невращающееся уплотнительное кольцо, неподвижно закрепленное относительно вала насоса, вращающееся уплотнительное кольцо, установленное с возможностью аксиального перемещения на валу насоса по направлению к невращающемуся уплотнительному кольцу под
действием пружин (Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник, М., Машиностроение, 1986, с.325, рис.9.25 - прототип). Недостатками известной конструкции являются:
- сложность доступа при ремонте к деталям торцового уплотнения, например, к пружинам, поджимающим изнутри корпуса вращающееся уплотнительное кольцо к невращающемуся уплотнительному кольцу;
- быстрый износ поверхностей контактирующих при работе уплотнительных колец, что снижает надежность работы торцового уплотнения;
- отсутствие в конструкции деталей многофункционального назначения, что уменьшило бы количество применяемых деталей.
Техническим результатом полезной модели является создание новой конструкции торцового уплотнения центробежного насоса, обладающего увеличенной ремонтоспособностью, повышенной надежностью и долговечностью, сокращенным количеством деталей.
Технический результат достигается при создании конструкции торцового уплотнения центробежного насоса, содержащего корпус, крышку, невращающееся уплотнительное кольцо и вращающееся уплотнительное кольцо, расположенные на валу насоса, который вместе с опорным подшипником также расположен в корпусе, и пружины, в котором, согласно полезной модели, невращающееся уплотнительное
кольцо установлено аксиально подвижно относительно вала насоса и поджато к аксиально неподвижному вращающемуся уплотнительному кольцу крышкой торцового уплотнения посредством пружин, а между невращающимся и вращающимся уплотнительными кольцами установлено с возможностью поворота относительно вала насоса проставочное кольцо, которое расположено в выточке вращающегося уплотнительного кольца, выполненного в виде гайки для затягивания подшипника по резьбе на валу центробежного насоса.
В таком торцовом уплотнении центробежного насоса в крышке торцового уплотнения могут быть установлены шпильки для центровки невращающегося уплотнительного кольца при его аксиальном перемещении относительно вала центробежного насоса.
В таком торцовом уплотнении центробежного насоса проставочное кольцо может быть выполнено из бронзы.
Такое конструктивное выполнение торцового уплотнения центробежного насоса, при котором невращающееся уплотнительное кольцо установлено аксиально подвижно относительно вала насоса и поджато к вращающемуся аксиально неподвижному уплотнительному кольцу крышкой торцового уплотнения посредством пружин при возможной центровке его с помощью шпилек, установленных в крышке торцового уплотнения, обеспечивает легкость доступа при ремонте к
любой изношенной детали при снятии крышки торцового уплотнения, что повышает его ремонтоспособность.
Наличие проставочного кольца, возможно выполненного из бронзы, расположенного между невращающимся и вращающимся уплотнительными кольцами с возможностью поворота его относительно вала насоса замедляет износ уплотнительных колец, повышая надежность и долговечность торцового уплотнения центробежного насоса.
Выполнение вращающегося уплотнительного кольца торцового уплотнения в виде гайки для затягивания подшипника по резьбе, выполненной на валу насоса сокращает количество деталей торцового уплотнения.
Сопоставительный анализ заявляемой конструкции и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого торцового уплотнения центробежного насоса по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».
Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании новой конструкции торцового уплотнения центробежного насоса, обладающего
увеличенной ремонтоспособностью, повышенной надежностью и долговечностью, сокращенным количеством деталей.
Применение конструкции по заявляемой полезной модели в области насосостроения обеспечивает ей соответствие критерию «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель изображена на чертеже, на котором представлен общий вид в разрезе торцового уплотнения центробежного насоса.
Торцовое уплотнение центробежного насоса содержит корпус 1, крышку 2, невращающееся уплотнительное кольцо 3 и вращающееся уплотнительное кольцо 4, расположенные на валу 5 насоса, который вместе с опорным подшипником 6 также расположен в корпусе 1, и пружины 7, при этом невращающееся уплотнительное кольцо 3 установлено аксиально подвижно относительно вала 5 насоса и поджато к аксиально неподвижному вращающемуся уплотнительному кольцу 4 крышкой 2 торцового уплотнения посредством пружин 7, а между невращающимся 3 и вращающимся 4 уплотнительными кольцами установлено с возможностью поворота относительно вала 5 насоса проставочное кольцо 8, которое расположено в выточке 9 вращающегося уплотнительного кольца 4, выполненного в виде гайки
для затягивания подшипника 6 по резьбе на валу 5 центробежного насоса.
В таком торцовом уплотнении центробежного насоса в крышке 2 торцового уплотнения могут быть установлены шпильки 10 для центровки невращающегося уплотнительного кольца 3 при его аксиальном перемещении относительно вала 5 центробежного насоса.
В таком торцовом уплотнении центробежного насоса проставочное кольцо 8 может быть выполнено из бронзы.
Вращающееся уплотнительное кольцо 4 изготавливают из материала Сталь 3, невращающееся уплотнительное кольцо изготавливают из материала Сталь 40, проставочное кольцо изготавливают из бронзы марки ОЦС-5-5-5.
При работе такого торцового уплотнения центробежного насоса невращающееся уплотнительное кольцо 3 аксиально перемещается к аксиально неподвижному уплотнительному кольцу 4 посредством давления, оказываемого крышкой 2 торцового уплотнения через пружины 7. Возможная центровка при этом невращающегося уплотнительного кольца 3 может быть осуществлена посредством шпилек 10, установленных в крышке 2 торцового уплотнения.
Конструкция такого торцового уплотнения центробежного насоса обладает повышенной ремонтоспособностью, так как обеспечена
легкость доступа к любой изношенной детали торцового уплотнения при снятой крышке 2.
Наличие в конструкции торцового уплотнения проставочного кольца 8, поворотного относительно вала 5, значительно снижает износ уплотнительных колец, повышая надежность и долговечность торцового уплотнения.
Выполнение вращающегося уплотнительного кольца 4 в виде гайки, затягивающей подшипник 6, сокращает количество деталей примененных в торцовом уплотнении центробежного насоса.
Указанное преимущество выгодно отличает заявляемую полезную модель от прототипа.