НАСОС ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ

Техническое решение относится к области машиностроения и может использоваться в насосах необьемного вытеснения, к примеру, центробежных многосекционных.
Известен насос центробежный [1], содержащий статорную и роторную части. Статорная часть состоит из цельного и наборного корпуса. Наборной корпус включает секции, среди которых расположены направляющие аппараты. По сторонам секции закрыты входной и напорной крышками с входным и выходным патрубками. Роторная часть содержит вал, на котором установлены рабочие колеса и разгрузочное устройство. При этом, вал расположен в выносных подшипниках, которые установлены на некотором расстоянии от крышек и их корпуса прикреплены кронштейнами к крышкам.
Указанные насосы имеют существенный недостаток: - подшипники скольжения вынесены за пределы насоса. Это значит, что подшипники находятся на значительном расстояний друг от друга. Увеличены габариты насоса. Вал под собственным весом и весом рабочего колеса с разгрузочным устройством, прогибается. Для устранения прогиба вал между подшипниками утолщают, что влечет увеличение массы ротора и насоса. Кроме того, увеличивается нагрузка на подшипники. Обычно вынесенные подшипники имеют принудительную смазку от общестационарной маслосистемы, что приводит к дополнительным затратам.
Также известны насосы [2, 3, 4], которые имеют подобную конструктивную схему и те же недостатки, что и ранее описанные.
Известен центробежный насос [5], который также имеет статорную и роторную части. Один из подшипников, связывающих статорную и роторную части, находится в деталях, расположенных в крышке. Другой подшипник - выносной. В таком насосе расстояние между подшипниками уменьшилось, по сравнению с ранее описанными насосами. Однако расстояние все же велико и при больших скоростях ротор вибрирует, что отрицательно сказывается на подшипнике, уплотнениях и на весь насос.
Во всех указанных насосах устройство гидравлической разгрузки осевой силы расположено между набором рабочих колес и одним из подшипников. Такое расположение устройства в насосе нерационально, то есть, неудовлетворительно используется объем статорной части, особенно относительно длины ротора. Кроме того, затруднен доступ к устройству гидравлической разгрузки осевой силы при ревизии насоса.
Для устранения указанных недостатков поставлена задача создать насос центробежный, с максимально уменьшенным расстоянием между подшипниками, с учетом наиболее рациональным расположением устройства гидравлической разгрузки осевой силы.
Для решения поставленной задачи предложена конструкция насоса центробежного, который включает, так же, как и известный, статорную часть, содержащую цельный корпус и/или наборной корпус из входной и напорной крышек, секций, в середине которых расположены направляющие аппараты и роторную часть. Роторная часть представляет собой вал с рабочими колесами и с устройством гидравлической разгрузки осевой силы, выполненное в виде гидропяты или разгрузочного барабана. Роторная часть установлена в подшипниках скольжения, связывающих ее со статорной частью.
В отличие от известного, в заявляемом насосе центробежном оба подшипника расположены внутри статорной части, а устройство гидравлической разгрузки находится с внешней стороны одного из подшипников.
Кроме того, ротор может быть снабжен предвключенным колесом.
Отличительные признаки предложенного технического решения имеют рад новых качеств, что положительно влияет на технический результат:
- оба подшипника расположены внутри статорной части. Это позволяет уменьшить расстояние между подшипниками, а значит и прогиб вала, что в свою очередь, ведет не только к уменьшению длины, но и массы насоса;
- устройство гидравлической разгрузки находится с внешней стороны одного из подшипников. Применяя такое расположение, обеспечивается рациональное использование полостей статорной части насоса. Кроме того, улучшается доступ к устройству гидравлической разгрузки осевой силы;
- ротор снабжен предвключенным колесом. Это позволяет предотвратить кавитацию перед первым рабочим колесом.
Указанные существенные признаки состоят в причинно-следственной связи с достигаемыми результатами и позволяют создать насос центробежный уменьшенных габаритов и его массы.
Данное техническое решение поясняется чертежом.
На фиг.1 изображен насос центробежный с цельным и наборным корпусом.
На фиг.2 изображен насос центробежный с наборным корпусом.
Насос центробежный, включает статорную часть, содержащую цельный корпус 1 и/или наборной корпус из входной и напорной крышек 2, 3, секций 4, в середине которых расположены направляющие аппараты 5 и роторную часть. Роторная часть представляет собой вал 6 с рабочими колесами 7, 8, 9... и с устройством 11 гидравлической разгрузки осевой силы, выполненным в виде гидропяты или разгрузочного барабана. Ротор установлен на подшипниках 12, 13 скольжения, связывающих статорную и роторную части. Оба подшипника 12, 13 расположены внутри
статорной чисти. Устройство 8 гидравлической разгрузки находится с внешней стороны одного из подшипников и размещено снаружи в сужающейся части входного патрубка 14 или снаружи в расширяющейся части напорного патрубка 15. При этом, ротор насоса центробежного, может быть снабжен предвключенным колесом 16.
Насос центробежный работает следующим образом.
При вращении ротора на рабочее колесо 7 первой ступени поступает рабочая жидкость. Под действием центробежной силы, созданной рабочим колесом 7, жидкость по межлопастному пространству этого колеса подается в каналы направляющего аппарата 5 и далее на рабочее колесо 8 второй ступени. Колесо 8, второй ступени подхватывает и направляет жидкость в каналы направляющего аппарата этой ступени. Жидкость, прошедшая через все ступени, поступает в напорный патрубок 15.
Вращение ротора происходит в подшипниках 12, 13 скольжения, которые расположены на минимально возможном расстоянии друг от друга. Расстояние выбрано с учетом количества ступеней и наличия предвключенного колеса 16. Уравновешивание осевых сил осуществляется устройством 11 гидравлической разгрузки.
Работоспособность данного насоса и правильность установки подшипников 12, 13 скольжения и устройства 11 гидравлической разгрузки осевых сил, подтверждается испытаниями. Испытания проводили при 3000 об/мин. ротора насоса. Шумы и хлопки отсутствовали, подача рабочей жидкости происходила равномерно. После 56 часов работы насоса вынули роторную часть и обследовали подшипки 12, 13 скольжения и устройство 11 гидравлической разгрузки осевых сил. На рабочих поверхностях подшипников и устройства гидравлической разгрузки (в данном насосе гидропята), признаков износа и задиров не обнаружили. Прилегание рабочих поверхностей гидропяты - равномерное по всей плоскости, так как зеркало рабочей поверхности имеет
одинаковый цвет. Это значит, что биение вала отсутствует, а значит отсутствует и прогиб вала между подшипниками.
Данное техническое решение новое и полезное, направленное на улучшение конструкции насосов центробежных многосекционных, с цельными и/или наборными корпусами и может быть выполнено на существующем отечественном оборудовании.
Заявляемое техническое решение направлено на уменьшение энергоемкости, поэтому оно актуальное и перспективное.