КОРПУС НАСОСА В СБОРЕ

Заявляемое техническое решение корпус насоса в сборе относится к машиностроению и может использоваться в насосах с полуспиральным подводом и спиральным отведем с двухзавитковой спиралью, к примеру: конденсатных второго подъема (КсА), аварийных низкого давления (ЦНР), насосах двустороннего входа (Д) а также в сетевых насосах (СЭ).
Известен насос с горизонтальным разъемом [1], включающим корпус и установленную на нем крышку. Между сопрягаемыми поверхностями расположена прокладка. Отличительной особенностью данного насоса есть разъем с его сопрягаемыми поверхностями. А именно, по крайней мере одна из сопрягаемых поверхностей разъема корпуса и/или крышки имеет коническую форму с вершиной, расположенной на вертикальной оси в гидравлической полости, и основанием, выполненным по наиболее удаленной от вершины точке поверхности разъема. Кроме того, конические поверхности могут быть выполнены с разными углами при вершине.
Также известно техническое решение корпус насоса [2], состоящий из основания и крышки. Между фланцами корпуса и крышки размещена прокладка, как и в выше указанном техническом решении. Но фланцевая плоскость, с одной стороны или с обеих сторон оси, в основе и/или крышке выполнена под углом к горизонтальной плоскости, вершина которого находится противоположно внешнему контуру фланцевой плоскости.
В обеих технических решениях, гидравлическая полость образована цельным корпусом и крышкой и имеет полуспиральный подвод и спиральный двухзавитковый отвод.
Как в одном, так и в другом техническом решении, описан разъем по плоскости. Разница лишь в том, что в первом - прокладка зажимается конусом, а во втором -прокладка зажимается уклоном. Выполнить конус или уклон в корпусе или крышке по всему периметру прилегания весьма сложно и составляет определенную практическую трудность. Указанные технические решения, по сравнению с плоским разъемом, улучшают прилегание плоскостей и зажатие прокладки. Однако, задача в полном объеме не решается, т.к. в местах соединения, со стороны гидравлической полости, происходит размыв, который увеличивается пропорционально времени работы насоса. Увеличение силы сжатия сопрягаемых поверхностей разъема со временем не приводит к положительному выходу из сложившейся ситуации. В результате происходит утечка перекачиваемой жидкости.
Для устранения указанных недостатков поставлена задача, создать корпус насоса с надежным уплотнением в разъемах.
Для решения поставленной задачи предложен корпус насоса в сборе, который содержит основной корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками и крышки с поверхностями, сопрягаемыми с основным корпусом, к тому же, основной корпус и крышки имеют общую гидравлическую полость с полуспиральным подводом и спиральным отводом с двухзавитковой спиралью.
В отличие от известного, в заявляемом корпусе насоса в сборе, гидравлическая полость с полуспиральным подводом и спиральным отводом с двухзавитковой спиралью, образована внутренней поверхностью крышек, совместно с внутренней поверхностью основного корпуса и наружной поверхностью обтекателей, при этом, их сопрягаемые поверхности выполнены кольцеобразно, перпендикулярно продольной оси корпуса насоса, а цилиндрические сопрягаемые поверхности имеют посадочные места, к тому же проточная часть, выполнена разъемной,
включает два обтекателя, установленные по обе стороны спирального отвода, притом, основной корпус закрыт крышками с двух сторон.
Отличительные признаки заявляемого корпуса насоса в сборе имеют ряд положительных качеств, которые влияют на технический результат, а именно:
- гидравлическая полость с полуспиральным подводом и спиральным отводом с двухзавитковой спиралью, образована внутренней поверхностью крышек, совместно с внутренней поверхностью основного корпуса и наружной поверхностью обтекателей, к тому же основной корпус закрыт крышками с двух сторон. Такая компоновка позволила выполнить геометрию гидравлической полости с плавными переходами, как и в известных технических решениях [1], [2], но с иным конструктивным подходом. Полуспиральный подвод обеспечивает направленный поток жидкости на входе в рабочее колесо, что снижает кавитацию насоса и увеличивает кавитационный запас. Исключает размыв входных кромок рабочего колеса. Спиральный отвод с двухзавитковой спиралью увеличивает к.п.д. насоса, положительно влияет на уменьшение вибрации и, соответственно, снижает шум;
- сопрягаемые поверхности основного корпуса и крышек, а также основного корпуса и обтекателей выполнены кольцеобразно и перпендикулярно продольной оси корпуса насоса. Указанное выполнение сопрягаемых поверхностей значительно улучшает прилегание по окружности между основным корпусом и крышкой исключает протекание, а между основным корпусом и обтекателями - перетоки перекачиваемой жидкости;
- цилиндрические сопрягаемые поверхности выполнены с посадочными местами. Наличие цилиндрических посадочных мест обеспечивает направление крышки по отношению к основному корпусу при их сборке. Кроме того, улучшается уплотнение сопрягаемых поверхностей.
- проточная часть гидравлической полости основного корпуса выполнена разъемной, включающей два обтекателя. Это позволило выполнить основной корпус без горизонтального разъема, а значит исключить негативные явления при устранении течи перекачиваемой жидкости. Кроме того, разъем не препятствует установке вала с рабочим колесом двустороннего входа, т.к. наружный диаметр колеса меньше диаметра проемов, закрываемых обтекателями;
- обтекатели установлены по обе стороны спирального отвода. Такое расположение обтекателей обеспечивает симметрию спирального отвода относительно его оси, что обеспечивает равномерное направление потока жидкости.
Указанная конструкция корпуса насоса в сборе позволяет выполнить проточную часть с высокой технологичностью, а именно: возможность полной обработки проточной части и создание высокой чистоты поверхности, что существенно влияет на к.п.д. насоса. Кольцевые разъемы позволяют точно установить ось рабочего колеса по оси проточной части, что способствует компенсации вынужденных осевых сил.
Таким образом, отличительные признаки находятся в причинно -следственной связи с полученными результатами и позволяют на высоком техническом уровне осуществить разработку новой конструкции сборного корпуса насоса.
Заявляемое техническое решение корпус насоса в сборе поясняется чертежом.
На чертеже изображен корпус насоса в частичном разрезе.
Корпус насосав сборе включает основной корпус 1 со всасывающим и нагнетательным патрубками 2, 3, по сторонам основного корпуса закреплены крышки 4, 5. Между основным корпусом и крышками расположено по прокладке 6, 7. Внутри корпуса по обе стороны спирального отвода 8 с двухзавитковой спиралью, установлено по
обтекателю 9, 10, уплотненных прокладками 11, 12. Сопрягаемые поверхности разъема между основным корпусом 1 и крышками 4, 5, (13, 14 - поверхности корпуса и 15, 16 - поверхности крышек), а также между основным корпусом 1 и обтекателями 9, 10, (17, 18 - поверхности корпуса и 19, 20 - поверхности обтекателей) основного корпуса 1, выполнены кольцеобразно и перпендикулярно продольной оси 21, а их цилиндрические сопрягаемые поверхности (поверхности корпуса 22, 23, 24, 25, поверхности крышек 26, 27 и поверхности обтекателей 28, 29) имеют посадочные места. Внутренние поверхности основного корпуса и крышек и наружные поверхности обтекателей 9, 10 образуют гидравлическую полость с полуспиральным подводом и спиральным отводом с двухзавитковой спиралью для перекачивания жидкости.
Сопрягаемые поверхности соединены крепежными элементами в виде шпилек 30, гаек 31 и соответственно 32, 33.
Корпус насоса в сборе может работать только в собранном вида, как насос. Через входной патрубок 2 жидкость поступает в полость, ограниченную основным корпусом 1 и крышками 4, 5 по полуспиральному подводу на рабочее колесо двустороннего входа (на фиг.не показано). Вращающееся колесо создает центробежную силу и направляет перекачиваемую жидкость в спиральный отвод с двухзавитковой спиралью, ограниченный обтекателями. Далее, жидкость поступает в нагнетательный патрубок 3. В процессе работы насоса на корпус 1 и крышки 4, 5 действует внутреннее давление и температура перекачиваемой жидкости. Учитывая то, что сопрягаемые поверхности 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 основного корпуса и крышки, и основного корпуса и обтекателя - кольцеобразные, а сопрягаемые поверхности 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 имеют посадочные места, то есть равноудаленный от продольной оси, это значит, что нагрузка на крепления будет равномерная. Таким образом, сопрягаемые поверхности равномерно нагружены и с равным усилием по периметру удерживают прокладки 6, 7,
11, 12. К тому же, сопрягаемые поверхности вынесены из зоны основного потока жидкости и не создают очага дли размывания прокладки и металла. Поэтому данные соединения надежные и не дают течи жидкости.
Находящиеся внутри полости обтекатели 9, 10, основного корпуса 1, способствуют созданию потока перекачиваемой жидкости в спиральном отводе 8, исключая ее перетек через сопрягаемые поверхности обтекателя и основного корпуса.
Таким образом, корпус насоса в сборе позволяет создать такую геометрию гидравлической полости, которая обеспечивает полуспиральный подвод и спиральный отвод перекачиваемой жидкости с надежным кольцевым соединением
Кроме того, указанная конструкция корпуса насоса в сборе позволяет вести оборку и ремонт, включая замену рабочего колеса. Для этого снимают одну из крышек и один обтекатель, после чего вынимают вал с рабочим колесом. Заменив рабочее колесо, сборку проводят в последовательности, обратной описанной ранее.
Заявляемое техническое предложение решает поставленную задачу и позволяет изготовлять корпуса насосов в сборе на стандартном оборудовании в обычных условиях, без дополнительных технологических операций.
Указанная конструкция корпуса насоса в сборе представляет практический интерес в плане его применения в широком диапазоне в насосах двустороннего входа с апробированной гидравлической полостью и надежным уплотнением.