ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к отрасли машиностроения и может использоваться в насосах для перекачивания воды и других нейтральных жидкостей, в системах шахтного водоотлива, в угольной и горно-рудной промышленности.
Известен центробежный многоступенчатый насос содержащий корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, ступенчатый вал, рабочие колеса по числу ступеней, устройство для восприятия осевой силы и привод. (Есьман И.Г. Насосы, М., Гостоптехиздат, 1954 г., с.79, 82, фиг.50.)
Недостатками этой конструкции насоса являются повышенная величина диаметра вала в месте расположения колеса 1-ой ступени, малая площадь входного сечения в колесо и, как следствие, высокая скорость потока перекачиваемой жидкости на входе в колесо 1-ой ступени, что влечет за собой снижение антикавитационных качеств последнего.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому насосу является центробежный многоступенчатый насос, ЦНС 300-120.600 (А.К.Михайлов. В.В.Малюшенко. «Лопастные насосы. Теория, расчет и конструирование», М. Машиностроение, 1977, с.235.), который имеет корпус в виде секций с направляющими аппаратами, причем прямой направляющий аппарат выполнен в виде отдельной детали, а обратный совмещен с секцией; входную и напорную крышки, передний и задний кранштейны, в которых размещены подшипники качения, служащие опорами для ротора, состоящего из вала с закрепленными на нем рабочими колесами и разгрузочным диском.
Недостатками указанного центробежного многоступенчатого насоса являются повышенная потребляемая мощность и высокое значение допускаемого кавитационного запаса, что вызвано несовершенством геометрических форм рабочего колеса, имеющего цилиндрические лопасти,, а также разделения направляющего аппарата на две отдельные детали, не позволяющие обеспечить непрерывный плавный поток жидкости при переходе от одной ступени к другой.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования центробежного насоса, в котором за счет новых конструктивных элементов, улучшения их компановки в насосе, изменения геометрической формы направляющего аппарата, объединения прямого и обратного направляющих аппаратов в одной детали, уменьшения длины выходных каналов за счет увеличения их числа и применения рабочих колес с лопастями, имеющими двойную кривизну на входном участке обеспечивается повышение экономичности насоса и снижение допускаемого кавитационного запаса.
2
2
3
Поставленная задача достигается тем, что центробежный насос содержащий корпус с входной и напорной крышками, ротор, установленный на подшипниках качения, состоящий из вала с насаженными на него рабочими колесами, передний и задний кронштейны, гидравлическое разгрузочное устройство, состоящее из разгрузочного диска и подушки гидропяты, вал ротора под рабочими колесами выполнен постоянного сечения, детали ротора стянутые гайкой со стороны нагнетания, а между разгрузочным диском и втулкой разгрузки размещены дистанционные кольца, согласно полезной модели насос имеет входные участки лопастей рабочих колес двойной кривизны, секции с размещенными в них направляющими аппаратами, причем кромки входных каналов направляющих аппаратов расположены на расстоянии 220-230 мм от центра, а площади каналов на входе и выходе составляют 7,13-7,3 см и 8,8-9,8 см соответственно, ось канала составляет с осью направляющего аппарата угол α=12-15 градусов, и отношение высоты входного сечения в направляющий канал в плане „а” расположенного по направлению радиуса начальной окружности R, к этому радиусу равно не менее 0,1 при этом подшипники и концевые уплотнения размещены в кронштейнах, которые закреплены в крышках, а соосность камер подшипников и камер концевых уплотнений обеспечивается обработкой их на станке с одной установки.
Техническое решение - центробежный насос поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен центробежный насос в разрезе. На фиг.2 изображен фрагмент направляющего аппарата.
Центробежный насос содержит корпус 1, направляющие аппараты 2, напорную 3 и входную 4 крышки, подшипники качения 5, вал 6, рабочие колеса 7, передний и задний кронштейны 8, 9, разгрузочный диск 10, подушку гидропяты 11, камеры концевых уплотнений вала 12, 13, гайку ротора 14, дистанционные кольца 15, ротор 16, втулку 17 разгрузки, камеры переднего 19 и заднего 18 подшипников, масленки 20, 21, втулку гидропяты 22, щелевое уплотнение 23.
Центобежный насос работает следущим образом.
Через входную крышку 4 рабочая жидкость поступает на рабочее колесо первой ступени 7, далее через направляющий аппарат 2 рабочая жидкость подается на рабочее колеса другой ступени. По ходу прохождения рабочей жидкости, после каждого колеса давление жидкости возрастает. При этом жидкость давит на задние диски рабочих колес и стремится сдвинуть ротор 17 в сторону всасывания. Однако часть жидкости через щель попадает в гидропяту через щелевое уплотнение 23 и давит на разгрузочный диск 10, который уравновешивает осевую силу. Таким образом, ротор 17, установленный на подшипниках качения 5 и состоящий из вала 6 с закрепленными на нем рабочими колесами 7 в процессе работы находится в сбалансированном состоянии. Основная жидкость, пройдя через все ступени, выходит через напорную крышку 3.
Технические характеристики заявляемого центробежного насоса и ближайшего аналога, приведены в таблице.