МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, ИМЕЮЩИЙ СТЯЖНЫЕ АНКЕРЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ИЗ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА
MULTI-STAGE CENTRIFUGAL PUMP HAVING TIGHTENING ANCHORS MADE OF SHEET METAL

Изобретение касается многоступенчатого центробежного насоса с признаками, указанными в ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Такие центробежные насосы известны в многочисленных конструктивных вариантах, в этой связи ссылаемся, в частности, на серию Grundfos-CR, которая доступна на рынке в различных конструктивных размерах. Общим у всех этих насосов является, что они имеют опорную часть, которой они при эксплуатации стоят на полу или, соответственно, предусмотренном для этого фундаменте, а также головную часть, которая выполнена в виде стойки для двигателя или предусмотрена для помещения стойки для двигателя. Эти насосы рассчитаны как магистральные насосы и имеют как всасывающий патрубок, так и напорный патрубок в опорной части. Насосные ступени расположены друг над другом, при этом кольцевым каналом, окружающим насосные ступени, последняя насосная ступень соединена с напорным патрубком в опорной части, а на наружной стенке этого кольцевого канала расположены стяжные анкеры, которые соединяют друг с другом головную часть и опорную часть и которые одним концом зафиксированы на головной части, а другим концом на опорной части. То есть речь идет при этом о насосах, у которых собственно центробежный насос и приводной двигатель образуют по существу независимые агрегаты, которые кинематически связаны друг с другом в области стойки для двигателя. При этом обычно применяются стандартные двигатели, которые не рассчитаны специально на эти насосы, но которые могут также находить применение в приводах для других целей. Поэтому этот центробежный насос должен быть конструктивно выполнен так, чтобы он, стоя на полу, мог воспринимать закрепленный на головной части приводной двигатель и его силы реакции. При этом центробежные насосы проектируются конструктивными рядами, головные и опорные части которых всегда согласуются, однако которые отличаются по количеству расположенных между ними насосных ступеней.
У известных центробежных насосов этого вида насосные ступени встроены между головной частью и опорной частью, при этом головная часть и опорная часть соединены стяжными анкерами, которые придают насосу механическую связанность. Для этого, как правило, предусмотрены четыре симметрично распределенных по периметру насосных ступеней стяжных анкера, которые выполнены из круглого материала и на концах снабжены наружной резьбой. Эти стяжные анкеры либо зафиксированы в резьбовых отверстиях опорной части, либо закреплены там посредством гаек, при этом со стороны головной части свободные концы стяжных анкеров продеты через соответствующие сверления в головной части и зафиксированы там гайками. Таким образом, этими стяжными анкерами встроенные между головной частью и опорной частью насосные ступени стягиваются друг с другом, благодаря чему вся конструкция приобретает свою устойчивость.
Недостатком у многоступенчатых центробежных насосов этого вида является, что стяжные анкеры достаточно трудоемки в монтаже. Так, они должны сначала завертываться в опорную часть, после чего осуществляется соединение с головной частью и, наконец, насаживаются гайки со стороны головной части и затягиваются с требуемым вращающим моментом. Помимо этого, эти винтовые стяжные анкеры дороги и тяжелы. Они резко выступают в сторону от цилиндрического корпуса насоса, так что они всегда также образуют контактные поверхности, за которые можно легко зацепиться инструментом или же другими предметами. Помимо этого, из-за выступания сбоку за корпус насоса на головную часть и опорную часть могут действовать изгибающие моменты, которые могут приводить к нежелательным деформациям. С другой стороны, эти стяжные анкеры должны воспринимать значительные силы, так как на головную часть или, соответственно, стойку для двигателя должен устанавливаться электродвигатель. Помимо этого, стяжные анкеры могут быть подвержены действию дополнительных сил вследствие теплового расширения, когда температура окружающей среды и температура нагнетаемой текучей среды заметно отличаются друг от друга.
По этой причине в основе изобретения лежит задача, усовершенствовать многоступенчатый центробежный насос вышеназванного вида в отношении стяжных анкеров и их крепления.
Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью многоступенчатого центробежного насоса с признаками, указанными в п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения, последующем описании и на чертеже. При этом признаки, указанные в зависимых пунктах формулы изобретения и описании, могут каждый отдельно, а также в надлежащей комбинации дополнительно развивать предлагаемое изобретением решение по п.1 формулы изобретения.
Предлагаемый изобретением многоступенчатый центробежный насос имеет опорную часть и головную часть, между которыми встроены насосные ступени. Насос выполнен в виде магистрального насоса, имеющего всасывающий и напорный патрубок в опорной части, при этом насосные ступени окружены кольцевым каналом, которым последняя насосная ступень соединена с напорным патрубком, и на наружной стенке которого расположены стяжные анкеры, соединяющие друг с другом головную часть и опорную часть и зафиксированные одним концом на головной части, а другим концом на опорной части. При этом стяжные анкеры снабжены каждый на одном конце резьбой, которой они притянуты к головной части или к опорной части. В соответствии с изобретением стяжные анкеры по меньшей мере на отдельных участках выполнены из листового металла и другим концом зафиксированы со стороны головной или опорной части.
В принципе, не играет роли, осуществляется ли соединение с геометрическим замыканием посредством выемки со стороны опорной части и винтового соединения со стороны головной части или наоборот, однако в связи с лучшей доступностью головной части, как правило, проще предусмотреть винтовое соединение со стороны головной части.
При этом следует учитывать, что центробежные насосы того вида, о котором здесь идет речь, имеют опорную часть, которой они стоят на полу или фундаменте, то есть конструктивный элемент, на котором установлен весь насос, а также присоединенный к нему двигатель.
В соответствии с изобретением стяжные анкеры по меньшей мере на отдельных участках выполнены из листового металла, предпочтительно полностью из листового металла, за исключением резьбовой части на одном конце. Стяжные анкеры должны быть выполнены по мере возможности из листового металла, то есть резьбовая часть должна быть выполнена настолько короткой, насколько это необходимо. То есть часть из листового металла должна перекрывать всю область между головной частью и опорной частью или заканчиваться непосредственно перед головной или, соответственно, опорной частью, где затем присоединяется резьбовая часть. Такие образованные из листового металла стяжные анкеры могут изготавливаться экономично, например, лазерной резкой или штамповкой, что, в частности, предпочтительно при больших количествах экземпляров. Стяжные анкеры приблизительно выполнены цельно, т.е. резьбовая часть предпочтительно приварена к части, образованной из листового металла. Участок из листового металла может также состоять из одного или нескольких участков из листового металла, которые, например, соединены друг с другом сваркой.
По одному из предпочтительных усовершенствований изобретения фиксация стяжных анкеров на их других концах осуществляется посредством по меньшей мере одного выступа, которым они по меньшей мере в направлении растяжения с геометрическим замыканием зафиксированы на или в опорной части или, соответственно, на или в головной части. При этом фиксация осуществляется предпочтительно на опорной части, так что резьба расположена со стороны головной части и там привернута гайкой. Исполнение стяжных анкеров в значительной степени из листового металла имеет то преимущество, что они могут приводиться в соответствие с наружным контуром насоса, благодаря чему может заметно уменьшаться радиальный конструктивный размер в области насосных ступеней. Благодаря этому могут также снижаться известные у конструкций по уровню техники нагрузки от моментов головной и опорной части. Помимо этого, исполнение стяжных анкеров из листового металла позволяет также получить эстетически существенно более привлекательное оформление, чем это происходит в уровне техники, в котором стягивающие шпильки выступают радиально, как инородные тела. Наконец, исполнение стяжных анкеров из листового металла позволяет располагать их, прилегая к стенке кольцевого канала, что дает то большое преимущество, что вследствие плоскостного прилегания стяжные анкеры термически соединены с нагнетаемой текучей средой, которая течет через кольцевой канал, так что обусловленные теплом напряжения заметно снижены.
Выбор размеров стяжных анкеров зависит от воспринимаемых сил и прочности на растяжение применяемого материала. Однако они должны быть выполнены предпочтительно по меньшей мере с такими размерами, чтобы обеспечивалась собственная устойчивость стяжных анкеров. Этому может, например, способствовать то, что стяжные анкеры имеют кривизну, адаптированную к кривизне корпуса насоса, то есть изогнуты вокруг своей продольной оси. Такая кривизна позволяет прикладывать стяжные анкеры к корпусу насоса, образованному в области насосных ступеней, практически без промежутка, так что они, что особенно предпочтительно, имеют тот же уровень температуры, что и корпус насоса.
Выступ на другом конце стяжного анкера предпочтительно образуется частью из листового металла, которая соединена сваркой с состоящей из листового металла частью стяжного анкера. Такая конструкция имеет то преимущество, что стяжные анкеры по своей продольной протяженности могут оптимизироваться в отношении воспринимаемых сил, так что для фиксации с геометрическим замыканием по продольной протяженности в области канальной стенки кольцевого пространства не возникает никакой дополнительный материал, а только там, где геометрическое замыкание требуется для фиксации, то есть выступ должен выполняться для фиксации. Он образован особой частью из листового металла и соединен сваркой с другой частью стяжного анкера, выполненной из листового металла. При этом особенно предпочтительно, если участок из листового металла, образующий выступ, с трех сторон U-образно охватывает выполненный из листового металла конец стяжного анкера, т.е. радиально снаружи и с обеих сторон периметра. Чтобы при этом обеспечить простое и одновременно надежное сварное соединение, предпочтительно в навариваемой части из листового металла предусмотрена по меньшей мере одна выемка, через которую может накладываться сварной шов и которая позволяет равномерной передавать силы от образующей выступ части из листового металла на конец стяжного анкера.
Альтернативно в соответствии с изобретением предусмотрено образование указанного по меньшей мере одного выступа с помощью краевой выемки в листовом металле, так что в конце получается выступ в окружном направлении напротив этой краевой выемки. Такая выемка имеет то преимущество, что на другом конце стяжного анкера не должен устанавливаться никакой другой конструктивный элемент, а этот конец определен формообразованием самой части из листового металла.
Фиксация выполненного из листового металла конца осуществляется в соответствии с изобретением посредством по меньшей мере одной анкерной выемки на опорной или головной части. Анкерной выемкой далее называются выемки, которые предусмотрены и предназначены для фиксации с геометрическим замыканием, то есть для анкеровки образованного из листового металла конца стяжного анкера. В отличие от этого, выемки в образованном из листового металла конце для образования выступа далее называются просто выемками. Далее, перфорированными выемками называются выемки в головной части, в которых зафиксированы концы стяжных анкеров со стороны головной части. При этом речь может идти об отверстиях, сверлениях или же открытых сбоку выемках.
Особенно предпочтительно, если по одному из усовершенствований изобретения стяжные анкеры имеют каждый по меньшей мере на одной продольной стороне выемку для образования выступа. Тогда фиксация с геометрическим замыканием в головной или опорной части может осуществляться путем выполнения соответствующей анкерной выемки, имеющей область, в которую может вводиться стяжной анкер, и имеющей другую область, на которой в эту выемку входит ответная часть. Это состояние может, например, достигаться путем наклона, поперечного смещения или вращения.
Особенно предпочтительно, если на обеих продольных сторонах стяжного анкера предусмотрены боковые выемки для образования выступов, предпочтительно на одинаковой высоте, тогда осуществляется особенно равномерная передача сил в стяжной анкер.
Соответствующим образом осуществляется фиксация стяжного анкера, выступ которого наложен сваркой, в анкерной выемке, в которой стяжной анкер после продевания выступа сбоку, предпочтительно радиально, смещается и в этом положении, как еще описано ниже, также стопорится с помощью надлежащих конструктивных мер.
В принципе, можно выполнить из листового металла также снабженный резьбой конец стяжного анкера, при этом на основной части из листового металла либо путем складывания, либо путем нанесения наносится другой материал, в котором затем режется или выдавливается резьба. Однако предпочтительно по одному из усовершенствований изобретения предусмотрено снабдить стяжные анкеры на их снабженном резьбой конце шпилькой, которая соединена сваркой с состоящей из листового металла частью стяжного анкера.
Чтобы зафиксировать снабженный резьбой конец стяжного анкера в головной части или, соответственно, опорной части, в соответствии с изобретением предусмотрены перфорированные выемки, через продеты которые снабженные резьбой концы стяжных анкеров и зафиксированы там каждый посредством гайки и притянуты. Это крепление осуществляется предпочтительно со стороны головной части, при этом головная часть предпочтительно выполнена в виде стойки для двигателя. То есть речь идет при этом об одном и том же конструктивном элементе, который не только заканчивает насосные ступени сверху, но и одновременно также образует посадочное место для двигателя, то есть стойку для двигателя. Перфорированные выемки могут быть открытыми сбоку, так что не требуется вставлять через них снабженные резьбой концы стяжных анкеров, а они, например, также могут вдвигаться сбоку. Это облегчает, в частности, автоматизированный монтаж.
Особенно предпочтительно, если головная часть, которая одновременно также образует стойку для двигателя, выполнена и расположена так, что стяжные анкеры достают до стойки для двигателя и зафиксированы там, при этом предпочтительно в промежуточной области со стороны головной части предусмотрены опоры, которые подпирают стяжные анкеры в этой области радиально изнутри.
Зажатая между опорной частью и головной частью часть насоса имеет цилиндрический участок, например, образованный трубой, которая образует обратный канал от напорной стороны назад к опорной части. По одному из усовершенствований изобретения предусмотрена адаптация образованных из листового металла частей стяжных анкеров к кривизне этого цилиндрического участка, то есть деформация вокруг их продольной оси. Такая деформация позволяет прикладывать стяжные анкеры к этому цилиндрическому участку, что является особенно предпочтительным термически и создает визуальное впечатление изящности.
Для встраивания с геометрическим замыканием концов стяжных анкеров предпочтительно в опорной части предусмотрены анкерные выемки, которые имеют каждая вводную часть и удерживающую часть. При этом вводная часть выполнена так, что образованный из листового металла конец стяжного анкера может продеваться через эту вводную часть, и причем до тех пор, пока выемки не продольных сторонах на будут лежать внутри этих анкерных выемок. Затем путем смещения или наклона стяжной анкер своим концом из листового металла может переводиться из вводной части анкерной выемки в удерживающую часть, в которой стяжной анкер по меньшей мере в направлении своей продольной оси удерживается выступами с геометрическим замыканием, и в которой окружающий анкерные выемки материал сбоку входит в выемки конца из листового металла стяжного анкера. При этом перевод из вводной части в удерживающую часть может предпочтительно осуществляться путем радиального смещения или простым образом путем наклона, как это еще описано в подробностях ниже.
При этом предпочтительно анкерные выемки выполнены так, что удерживающие части радиально снаружи присоединяются к вводным частям, так что цилиндрический участок окружающего насосные ступени конструктивного элемента с геометрическим замыканием стопорит концы стяжных анкеров, которые лежат в удерживающих частях анкерных выемок, так что они не могут больше попадать в область вводных частей, в которых они могут протыкаться в целях монтажа или, соответственно, демонтажа. Когда выступы на концах стяжных анкеров образованы сваркой частей из листового металла, то анкерные выемки должны выполняться так, чтобы они хотя и могли пронизываться снабженными выступами концами стяжных анкеров, однако путем радиального смещения стяжных анкеров приводились в геометрическое замыкание с краем анкерной выемки, причем также при этом цилиндрический участок окружающего насосные ступени конструктивного элемента стопорит концы стяжных анкеров с геометрическим замыканием от выхода из анкерных выемок.
Особенно предпочтительно, если анкерные выемки расположены по кругу вокруг продольной средней оси насоса предпочтительно в опорной части, и их вводные части закрыты каким-либо конструктивным элементом насоса, например, насосной ступенью или периметрической оболочкой, для фиксации с геометрическим замыканием находящегося в удерживающей части стяжного анкера. Стяжные анкеры предпочтительно располагаются симметрично вокруг продольной средней оси и оси вращения насоса, могут быть предусмотрены три, четыре или больше стяжных анкеров.
Конструктивно особенно выгодно, если анкерные выемки расположены в осевой стенке предпочтительно опорной части. При этом расположении собственно опорная часть может состоять из плиты, изготовленной, например, из литья, а присоединяющаяся к ней сверху часть либо быть выполнена тоже из литья, то есть в виде цельного с плитой конструктивного элемента, либо, при необходимости, также в виде конструкции из листового металла.
По одному из альтернативных вариантов осуществления изобретения вводные части анкерных выемок расположены в радиальной стенке, а удерживающие части анкерных выемок в осевой стенке предпочтительно опорной части. Такое расположение имеет то преимущество, что стяжные анкеры могут вводиться сбоку и, например, путем наклона фиксироваться с геометрическим замыканием. Благодаря этому получается очень простой и одновременно надежный монтаж. При этом удерживающие части анкерных выемок могут быть предусмотрены также альтернативно в соответствующей выемке или вырезе в радиальной стенке, обычно в ее окружной стороне.
Предпочтительно как головная часть, так и опорная часть выполнены в виде металлического литого изделия, при этом опорная часть выполнена для установки насоса на фундамент, обычно на пол, а головная часть для помещения двигателя, осуществляющего привод насоса. Тогда эти конструктивные элементы могут находить применение для целого ряда насосов, при этом только стяжные анкеры и встроенные между ними насосные ступени или, соответственно, окружающая труба, образующая отводящий канал, должны быть адаптированы соответственно количеству насосных ступеней. При этом насос предпочтительно выполнен в виде магистрального насоса и имеет всасывающий патрубок и напорный патрубок в опорной части, при этом насосные ступени окружены кольцевым каналом, которым последняя насосная ступень соединена с напорным патрубком в опорной части, и на наружной канальной стенке которого либо предпочтительно прилегая, либо на небольшом расстоянии расположены стяжные анкеры. При этом опорная часть вместе со своим всасывающим и напорным патрубком может быть выполнена в виде литого изделия, однако также, например, только образующая собственно опорную часть плита может состоять из литья, а остаток опорной части из листового металла.
Особенно выгодно, когда стяжные анкеры, за исключением снабженной резьбой концевой части, выполнены из листового металла, то есть часть из листового металла стяжного анкера распространяется от опорной части до головной части или до места непосредственно перед ней. Благодаря этому, с одной стороны, может реализовываться экономичное изготовление, а с другой стороны, визуально и технически предпочтительная конструкция, у которой стяжные анкеры прилегают к корпусу насоса, там в остальном цилиндрическому. Особенно предпочтительно, когда стяжные анкеры выполнены цельными, и, в частности, также обладающими собственной устойчивостью, так как тогда они могут относительно просто включаться в широко автоматизированные процессы монтажа. Это относится, конечно, также к приваренным к концам стяжных анкеров выступам, которые тогда выполнены цельно с соответствующим стяжным анкером.
Предпочтительно опорная часть имеет чашеобразную структуру, при этом анкерные выемки тогда предпочтительно расположены там, где дно чаши переходит в стенку чаши. Тогда, например, вводная часть анкерных выемок может быть предусмотрена в стенке, а удерживающая часть в дне. Тогда анкерная выемка распространяется в обеих областях. Когда опорная часть является проводящей жидкость и по этой причине внутренняя сторона стенки чаши не может быть снабжена анкерными выемками, дно чаши может радиально выдаваться за стенку чаши, для расположения анкерных выемок соответственно с наружной стороны.
Ниже изобретение поясняется подробнее на примерах осуществления, изображенных на чертежах. Показано:
фиг.1: в сильно увеличенном изображении в перспективе первый пример осуществления центробежного насоса в соответствии с изобретением;
фиг.2: центробежный насос в соответствии с фиг.1 в покомпонентном изображении;
фиг.3: опорная часть насоса в соответствии с фиг.1 снизу с зафиксированным стяжным анкером;
фиг.4: система в соответствии с фиг.3 наискосок сверху;
фиг.5: другой пример осуществления центробежного насоса на изображении в соответствии с фиг.1;
фиг.6: насос в соответствии с фиг.5 с опорной частью в частичном разрезе и стяжным анкером в положении ввода;
фиг.7: насос в соответствии с фиг.5 в покомпонентном изображении;
фиг.8: опорная часть насоса соответственно насосу на фиг.5 на виде в перспективе наискосок спереди и сверху;
фиг.9: опорная часть в соответствии с фиг.8 на виде, повернутом на 90° относительно фиг.8;
фиг.10: опорная часть в соответствии с фиг.8 на виде в перспективе снизу;
фиг.11: для пояснения конструктивного строения на виде сбоку центробежный насос сравнимой конструкции в продольном сечении с присоединенным электродвигателем;
фиг.12: на изображении в перспективе наискосок сверху один из альтернативных вариантов осуществления опорной части с соответственно альтернативно выполненным концом стяжного анкера;
фиг.13: вид системы в соответствии с фиг.12 наискосок снизу;
фиг.14: вид сбоку стяжного анкера радиально снаружи;
фиг.15: вид сбоку стяжного анкера в соответствии с фиг.14 в окружном направлении;
фиг.16: вид сбоку стяжного анкера в соответствии с фиг.14 радиально изнутри;
фиг.17: вид стяжного анкера в соответствии с фиг.14 сверху;
фиг.18: вид стяжного анкера в соответствии с фиг.14 снизу и
фиг.19: изображение в перспективе одного из альтернативных вариантов осуществления центробежного насоса с приводным двигателем, у которого стяжные анкеры проведены до стойки для двигателя.
Изображенный на фиг.1 центробежный насос 1 представляет собой многоступенчатый центробежный насос магистральной конструктивной разновидности (см. также фиг.11). Он имеет опорную часть 2, которая предусмотрена для установки ее нижней стороной на пол или соответствующей фундамент. Опорная часть 2 имеет по существу форму прямоугольной плиты, имеющей на своих углах четыре крепежные выемки 3, при которой опорная часть 2 может крепиться винтами к фундаменту, когда соответствующие винты с головкой продеты через эти выемки 3 и анкеруются в фундаменте. Опорная часть 2 имеет круглое посадочное место 4, которое предусмотрено для помещения конструктивного элемента, имеющего всасывающий патрубок 5, а также напорный патрубок 6, в котором помещаются присоединяющиеся к нему сверху насосные ступени, закрытые сверху крышечной частью 7. Между крышечной частью 7 и конструктивным элементом, в котором помещается всасывающий и напорный патрубок 5, 6, расположен цилиндрический трубчатый участок 8, который на расстоянии окружает насосные ступени и образует кольцевой канал 32, по которому жидкость, выходящая в конце последней насосной ступени, направляется к напорному патрубку 6. Сверху насос заканчивается головной частью 9, которая одновременно образует стойку для двигателя для прифланцовываемого там электродвигателя.
Конструктивный элемент, имеющий всасывающий и напорный патрубок 5, 6, присоединяющиеся к нему насосные ступени, окружающий их трубчатый участок 8 и крышечная часть 7 зажаты между опорной частью 2 и головной частью 9 с геометрическим и с силовым замыканием, а именно, с помощью четырех симметрично расположенных вокруг продольной оси и оси 10 вращения насоса стяжных анкеров 11. Эти стяжные анкеры 11 изготовлены из листового металла и имеют продолговатую узкую форму, они изогнуты вокруг своей продольной оси, соответственно кривизне трубчатого участка 8, так что он, как это явствует из фиг.1, продолжают ее снаружи. Стяжные анкеры 11 имеют нижний конец 12, который тоже состоит из листового металла, а также верхний конец 13, который образован снабженной наружной резьбой шпилькой 14, которая жестко соединена сваркой с верхним концом выполненной из листового металла части стяжного анкера 11. В направлении нижнего конца 12 участок 15 из листового металла на своей продольной стороне снабжен двумя выемками 16, расположенными на одинаковой высоте, нижняя сторона которых вынута под 90° внутрь, а верхняя сторона которых подходит наискосок к наружному краю участка 15 из листового металла. Вследствие этих выемок 16 на каждом конце 12 стяжного анкера 11 получаются выступы 31, которые направлены в окружных направлениях и служат для анкеровки с геометрическим замыканием в опорной части 2. Для анкеровки этих нижних концов 12 стяжных анкеров 11 в опорной части 2, а именно, на крае посадочного места 4, в осевой стенке 17 предусмотрены четыре анкерные выемки 18, контур которых лучше всего различим на фиг.4.
Каждая анкерная выемка 18 имеет вводную часть 19, а также удерживающую часть 20, которые согласованы с нижним концом 12 стяжного анкера. Так, вводная часть 19 выполнена с такими размерами, что она соответствует площади поперечного сечения участка 15 из листового металла, то есть стяжной анкер 11 своим нижним концом 12 и выступами 31 сверху может вставляться во вводную часть 19 и может продеваться через нее. Этот нижний конец 12 вводится во вводную часть 19 до тех пор, пока выемки 16 не будут расположены на высоте анкерной выемки 18, затем стяжной анкер 11 смещается радиально наружу в анкерной выемке 18, так что сравнительно узкая перемычечная часть 21, которая образована между выемками 16 в участке 15 из листовой стали, попадает в удерживающую часть 20 анкерной выемки 18, вследствие чего стяжной анкер 11 зафиксирован в направлении 22 растяжения с геометрическим замыканием выступами 31 в опорной части 2. При этом удерживающая часть 20 анкерной выемки 18, которая расположена в осевой стенке 17 посадочного места 4, продолжена в радиальной стенке 23 посадочного места 4 соответственно заканчивающимся наискосок вверх выемкам 16, так что стяжной анкер в этом положении расположен вне собственно посадочного места 4, то есть с радиальным сдвигом относительно него.
Посадочное место 4, которое по своим размерам предусмотрено для помещения конструктивного элемента, имеющего всасывающий и напорный патрубок 5, 6, может, как и прежде, вмещать в себя этот конструктивный элемент после встраивания стяжных анкеров 11, однако с тем эффектом, что вследствие встраивания конструктивного элемента в посадочное место 4 вводные части 9 анкерных выемок 18 закрыты и при этом нижние концы 12 стяжных анкеров 11 своими выступами 31 зафиксированы с геометрическим замыканием внутри опорной части 2.
Как только стяжные анкеры 11 зафиксированы с геометрическим замыканием внутри опорной части 2, могут встраиваться остальные части насоса, в частности насосные ступени, трубчатый участок 8 и крышечная часть 7, после чего сверху насаживается головная часть 9. При этом верхние концы 13, то есть снабженные резьбой шпильки 14, попадают в головную часть 9 через перфорированные выемки 24, которые расположены соосно расположенным в опорной части 2 анкерным выемкам 8, так что после насаживания головной части вдающиеся через перфорированные выемки 24 шпильки 14 с использованием промежуточных подкладных шайб снабжаются гайками 25 и притягиваются. Благодаря этому весь центробежный насос 1 приобретает закрытую и устойчивую структуру, при этом, как, в частности, явствует из фиг.1, стяжные анкеры 11 прилегают к корпусу насоса, там цилиндрическому, так что в целом возникает изящный наружный контур практически без выступов в радиальном направлении.
В изображенном на фиг.5-10 варианте осуществления в опорную часть 2a встроены всасывающий патрубок 5 и напорный патрубок 6. Там трубчатый участок 8, который ограничивает кольцевой канал 32 снаружи, распространяется между опорной частью 2a и головной частью 9a. Строение в подробностях видно, в частности, из фиг.7. У этой конструкции состоящие из литья головные и опорные части 9a, 2a не облицованы, как в вышеописанном варианте осуществления, листом из нержавеющей стали, а образуют части проточных каналов. Принципиальное строение аналогично, но посадочное место 4a выполнено закрытым, то есть без выемки на внутренней стороне. Это требуется, чтобы обеспечить плотность относительно трубчатого участка 8. Здесь предусмотрены окружающие посадочное место 4a анкерные выемки 18a, которые расположены с наружной стороны посадочного места 4a и имеют радиальную вводную часть 19a и осевую удерживающую часть 20a. Радиальная вводная часть 19a анкерной выемки 18a лежит в радиальной стенке 23a, которая на расстоянии окружает посадочное место 4a и в которой помещается напорный и всасывающий патрубок 5, 6. Эта радиальная стенка 23a на своем верхнем конце уступами переходит в осевую стенку 17a, которая, однако, не является частью посадочного места 4a, а образует наружный уступ.
Сами стяжные анкеры 11 выполнены точно так же, как в вышеописанном варианте осуществления. Однако они, как, в частности, можно видеть на фиг.6, вставляются наискосок снаружи и сверху через вводную часть 19a, то есть часть анкерной выемки в радиальной стенке 23a, пока выемки 16т или, соответственно, перемычка 21 стяжных анкеров 11 не будут расположены на высоте удерживающих частей 20a анкерных выемок 18a. Затем стяжной анкер 11 наклоняется наискосок вверх, пока он не будет параллельно на расстоянии прилегать к трубчатому участку 8, и снабженная резьбой шпилька 14 входит в открытую сбоку перфорированную выемку 24a, относительно верхнего конца которой она, как в предыдущем варианте осуществления, с установкой подкладной шайбы привертывается гайкой 25 и таким образом фиксируется. При наклоне стяжного анкера 11, например, вокруг оси, проходящей тангенциально к верхнему краю опорной части 2a, узкий участок 21 из листового металла попадает между выемками 16 в область удерживающей части 20a анкерной выемки 18a в осевой стенке 17a, вследствие чего выступающие относительно него части 31 участка 15 из листового металла вступают в соединение с геометрическим замыканием в направлении 22 растяжения и в противоположном направлении. Удерживается стяжной анкер 11 в этом положении зафиксированной посредством гайки 25 шпилькой 14, которой верхний конец 14 стяжного анкера 11 закреплен на головной части 9a.
Удерживающая часть 20a анкерной выемки 18a в вышеописанном примере осуществления предусмотрена в осевой стенке 17a, однако и эта часть анкерной выемки 18a может быть предусмотрена в радиальной стенке 23a, когда эта стенка выполнена с соответствующими размерами и имеет согласованную с нижним концом 12 стяжного анкера 11, то есть соответствующую по форме выемку или вырез.
Существенное преимущество вышеописанной системы заключается в том, что насос может строиться практически полностью, начиная от опорной части 2a до головной части 9a, после чего стяжные анкеры 11 вводятся в анкерные выемки 18a и путем наклона стопорятся там с геометрическим замыканием. Тогда соответствующее напряжение растяжения между опорной частью 2a и головной частью 9a создается путем затягивания гайки 25 с предусмотренным вращающим моментом. Тогда эта конструктивная разновидность особенно предпочтительно подходит для по меньшей мере частично автоматизированного монтажа.
На фиг.11 изображена принципиальная конструкция такого центробежного насоса вместе с приводом, который, как наглядно поясняет линия разрыва в горизонтальном направлении, подходит для многоступенчатых центробежных насосов, имеющих практически любое число насосных ступеней. Для привода центробежного насоса на головной части 9a, которая выполнена на верхнем конце в виде стойки для двигателя, установлен приводной двигатель 26 в виде электродвигателя, вал 27 которого с фиксацией от вращения соединен с валом 28 центробежного насоса 1 с помощью муфты. На приводном валу 28 центробежного насоса расположены соответственно числу ступеней центробежные рабочие колеса 29, которые вместе с неподвижными относительно корпуса направляющими аппаратами 30 образуют насосные ступени.
Нагнетаемая жидкость через (не видимый на фиг.11) всасывающий патрубок 5 направляется к всасывающему отверстию крайней нижней насосной ступени и оттуда от одной насосные ступени к другой при повышении давления попадает вверх, где она выходит внутри головной части 9a и по кольцевому каналу 32 снова направляется к опорной части и там к напорному патрубку 6.
На фиг.12-18 изображен один из альтернативных вариантов осуществления стяжных анкеров 11b, которые отличаются от вышеописанных стяжных анкеров 11 тем, что участок 15b из листового металла имеет постоянное по всей длине поперечное сечение, то есть не ослаблен боковыми выемками. На верхнем конце таким же образом, как и в вышеописанном варианте осуществления, приварена шпилька 14. Однако выступ 31b на нижнем конце образован участком 33 из листового металла, который имеет по существу U-образное поперечное сечение, в области перемычки адаптирован к кривизне участка 15b из листового металла, и его U-образные полки 34 окружают по бокам конец участка 15b из листового металла, так что получается частично окружной выступ 31b, который в области перемычки U-образного участка 33 из листового металла на радиальной наружной стороне участка 15b из листового металла, а также в окружных направлениях образован полками 34. Участок 33 из листового металла имеет две выемки 35 в виде продолговатых отверстий, которые распространяются в продольном направлении стяжного анкера 11b и расположены параллельно друг другу (см. фиг.14). Эти выемки 35 служат для накладывания сварного шва между участком 33 из листового металла и участком 15b из листового металла и обеспечивают равномерную передачу сил от участка 33 из листового металла на участок 15b из листового металла. Как явствует из фиг.16, участок 15b из листового металла не совсем доведен до нижнего конца участка 33 из листового металла, вследствие чего эффективная длина стяжного анкера 11b задается только при приваривании участка 33 из листового металла.
Для анкеровки с геометрическим замыканием нижних концов стяжных анкеров 11b предусмотрена опорная часть 2b, которая по своей принципиальной конструкции соответствует первому варианту осуществления, однако в отношении анкерных выемок 18b адаптирована к нижним концам стяжных анкеров 11b, в частности применительно к выступам 31b. Анкерные выемки 18b выполнены так, что осевая стенка 17 имеет анкерные выемки 18b, выполненные так, что нижний конец участка 15b из листовой стали вместе с приваренным к нему участком 33 из листового металла может продеваться через вводную часть 19b и затем может смещаться радиально наружу, таким образом, что участок 15b из листового металла пронизывает удерживающую часть 20b анкерной выемки 18b, однако участок 33 из листового металла, который образует выступ 31b, удерживается с геометрическим замыканием, а именно, нижней торцевой стороной радиальной стенки 23b, к которой прилегает участок 15b из листовой стали. Причем и в этом варианте осуществления встроенный вместе с трубчатым участком 8 конструктивный элемент, который имеет напорный патрубок 6 и всасывающий патрубок 5, удерживает концы стяжных анкеров 11b с геометрическим замыканием в этом положении, в котором выступы 31b с геометрическим замыканием фиксируют стяжные анкеры 11b в направлении растяжения на опорной части 2b.
Этот вариант осуществления в отношении стяжных анкеров 11b имеет по сравнению с вышеописанным то преимущество, что по поперечному сечению, то есть по своей ширине и толщине, они могут выполняться с размерами, учитывающими исключительно ожидаемые силы растяжения, в отличие от чего выступы 31b образуются особыми участками 33 из листового металла, которые соединяются каждый с участком 15b из листового металла сваркой.
На фиг.19 изображен один из конструктивных вариантов, при котором головная часть 9b, образующая одновременно стойку для двигателя, выполнена так, что со стороны стойки для двигателя образован наружный фланец 36, который выполнен с такими размерами, что стяжные анкеры 11b могут продеваться насквозь до него вверх, где они своими шпильками 14 зафиксированы посредством гаек, таким образом, что насосные ступени вместе с трубчатым участком 8 и конструктивным элементом, в котором помещаются всасывающий и напорный патрубок 5, 6, стянуты между головной частью 9b и опорной частью 2b. Чтобы придать участкам 15b из листового металла стяжных анкеров 11b в области головной части 9b достаточную устойчивость, сравнимую с прилеганием к трубчатому участку 8, там предусмотрены опоры 37, которые распространяются между непосредственно присоединяющейся к трубчатому участку 8 частью головной части 9b и фланцем 36 и к которым стяжные анкеры 11b прилегают в этой области и оперты на них радиально изнутри.
Разумеется, что этот вариант осуществления в соответствии с фиг.19 не ограничен изображенными стяжными анкерами 11b в сочетании с опорной частью 2b, а что здесь альтернативно также могут находить применение вышеописанные стяжные анкеры и конструкции опорной части.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Центробежный насос
2, 2a, 2b Опорная часть
3 Крепежные выемки
4, 4a Посадочное место
5 Всасывающий патрубок
6 Напорный патрубок
7 Крышечная часть
8 Трубчатый участок
9, 9a, 9b Головная часть
10 Ось вращения, продольная средняя ось
11, 11b Стяжные анкеры
12 Нижний конец поз.11
13 Верхний конец поз.11
14 Шпилька
15, 15b Участок из листового металла
16 Выемки
17, 17a, 17b Осевая стенка поз.4
18, 18a, 18b Анкерная выемка
19, 19a, 19b Вводная часть поз.18
20, 20a, 20b Удерживающая часть поз.18
21 Перемычечная часть поз.11
22 Направление растяжения
23, 23a, 23b радиальная стенка поз.4
24, 24a Перфорированные выемки
25 Гайка
26 Электродвигатель
27 Вал двигателя
28 Вал насоса
29 Центробежные рабочие колеса
30 Направляющие аппараты
31, 31b Выступы
32 Кольцевой канал
33 Участок из листового металла
34 Полки
35 Выемки
36 Фланец
37 Опоры