РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к насосостроению, в частности к конструкции рабочих колес закрытого типа центробежных насосов, работающих в широком диапазоне подач, и может быть использована в различных отраслях, таких как химическая и нефтяная промышленность.
Известно рабочее колесо центробежного насоса, содержащее ведущий и ведомый диски и расположенные между ними криволинейные лопатки с рабочей и тыльной поверхностями, имеющие утолщение на выходной части, в котором с целью расширения диапазона устойчивой работы насоса путем получения характеристики насоса заданной формы, утолщения выполнены на тыльной поверхности лопаток (см., например, авторское свидетельство СССР №750135, кл. F04D 29/22).
Известно также рабочее колесо центробежного насоса по авторскому свидетельству №750135, отличающееся тем, что с целью расширения диапазона работы насоса в сторону больших подач путем повышения напора и выравнивания поля скоростей, статической и динамической составляющих давления по ширине канала на выходе колеса, толщина лопастей в зоне утолщения выполнена переменной по ширине последних, убывающей в направлении от ведомого диска к ведущему с тыльной стороны лопастей (см. авторское свидетельство СССР №1707269 кл, F04D 29/22).
Указанные выше технические решения показывают тенденцию в развитии характеристик колес в части изменения выходных частей лопаток колес под требования конкретного заказчика насоса, причем изменение форм выходных частей лопаток не ограничивается вышеуказанными примерами.
Недостатками известных технических решений является сравнительно узкая область применения, что обусловлено профилировкой лопаток для обеспечения напорной характеристики колеса (и насоса) для одного конкретного заказчика и сложности, а иногда невозможности в ряде случаев доработки колеса для обеспечения таких параметров, как угол наклона характеристики "напор-подача", величины самого напора, обеспечения заданного диапазона пульсаций потока за колесом и вибраций вследствие таких пульсаций.
Целью полезной модели является устранение указанных выше недостатков.
Поставленная цель достигается тем, что на ведущем и ведомом дисках смонтированы соединенные друг с другом профилированными лопатками два кольца, одно из которых охватывает ведомый диск, а второе кольцо охватывает ведущий диск и скреплено с ведущим диском.
Оба кольца и профилированные лопатки между ними могут быть выполнены заодно целое.
Кольцо, охватывающее ведущий диск выполнено заодно целое с фланцем со сквозными отверстиями, в которых размещены элементы крепления этого фланца с ведущим диском в виде резьбовых деталей типа винтов, а в ведущем диске выполнены резьбовые отверстия под резьбовые детали.
Количество лопаток, соединяющих оба кольца, выполнено большим, чем количество лопаток, соединяющих ведущий и ведомый диски.
Кольцо, охватывающее ведущий диск, скреплено с ним с помощью неразъемного соединения, например, клея.
Кольца, охватывающие ведущий и ведомый диски, охватывают эти диски по скользящей посадке.
На фиг. 1 изображены в разрезе две стадии - после сборки и до сборки рабочего колеса, а на фиг. 2 и 3 - поперечный разрез лопаток колеса и лопаток, соединяющих кольца, где:
1 - ведущий диск,
2 - ведомый диск,
3, 5 - лопатки,
4, 8 - кольца,
6 - фланец,
7 - винт,
2
β - угол на выходе лопатки.
Рабочее колесо (см. фиг 1) содержит ведущий диск 1 со ступицей и ведомый диск 2, с лопатками 3, выполненными заодно целое с ведущим диском 3.
Ведомый диск может быть выполнен в виде отдельной детали и приварен к вершинам лопаток (на фигурах не показано). Главное то, что ведущий диск соединен с лопатками, которым и передает энергию. На ведущем диске 3 смонтировано кольцо 4, охватывающее этот диск. На кольце 4 заодно целое с ним выполнены лопатки 5, а само кольцо 4 снабжено фланцем 6 с отверстиями, в которых установлены винты 7, скрепляющие кольцо 4 с ведущим диском 3 и передающие крутящий момент от ведущего диска 3 к кольцу 4 и лопаткам 5.
Второе кольцо 8 охватывает ведомый диск 2 по одной из посадок (например, по скользящей посадке) и скреплено с лопатками 5. Это скрепление может быть в виде сварки (не показано) с вершинами лопаток 5. Возможен вариант выполнения кольца 8, лопаток 5 и кольца 4 заодно целое - как показано на фиг. 1 (до сборки).
Количество лопаток 5 может быть большим, чем количество лопаток 3 (см. фиг 2 и фиг. 3) и форма лопаток 5 может быть различной - каждая форма лопаток 5 может быть спрофилирована под определенный вид характеристики насоса, которую должно обеспечивать колесо в сборе.
Фланец 6 вместо винтов 7 может быть скреплен с ведущим диском с помощью клея (не показан) или сварки (не показано).
При работе колеса крутящий момент и энергия от ведущего диска 1 передается лопаткам 3 и через элементы крепления (например, винты 7) к кольцу 4 и далее к лопаткам 5.
2
Положительный эффект от использования предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении возможности замены части (а не всего колеса) колеса по результатам испытаний с целью достижения характеристик колеса (и насоса) "напор - подача", требуемой заказчиком. При этом благодаря возможности размещения в кольцах большего количества лопаток и изменения их профилировки добиться повышения напора (он, как известно, зависит от конечного числа лопаток на выходе колеса и угла β). Появляется и возможность за счет изменения количества лопаток на выходе изменить характеристики пульсаций потока за колесом и улучшить, таким образом, вибрационные характеристики колеса и насоса в целом. И все это можно сделать при минимальной стоимости возможных доработок колеса, что также расширяет область применения предложенной полезной модели.