НАСОС ШЛАМОВЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к средствам предназначенным для перекачки сыпучих материалов (шламов) в напорном потоке жидкости (далее гидросмесь) в подземных выработках шахт, также в помещениях и наружных установках, опасных по метану и угольной пыли.
Известен вертикальный шламовый насос, например ВШН-150, включающий спиральный корпус, внутри которого помещено, посаженное на вал, рабочее колесо с лопатками с проходным сечением достаточным для пропуска кусков твердого материала, при этом верхний конец вала насоса закреплен двумя шарикоподшипниками, установленными в станине. Нижний конец вала проходит через резиновый подшипник, при этом смазкой резинового подшипника служит перекачиваемая жидкость (см. Паспорт и инструкцию по эксплуатации. Агрегат электронасосный центробежный вертикальный шламовый ВШН-150, Черемховского машиностроительного завода имени Карла Маркса, Иркутск, 1989 г). Насос предназначен для перекачки гидросмеси с содержанием твердых частиц до 20% по объему при наибольшей их величине не более 20 мм.
К недостаткам прототипа следует отнести довольно жесткие технологические требования к параметрам перекачиваемого сыпучего как
по крупности, так и по его концентрации в гидросмеси, которые практически невозможно выдержать при подземной эксплуатации в угольных шахтах в при значительных колебаний вышеназванных параметров и внезапных остановок насоса и необходимости его пуска в условиях полного завала всасывающего патрубка насоса.
Эти требования предопределены незащищенностью рабочего колеса насоса от поступления в него негабаритного кускового материала, т.к. диаметр всасывающего патрубка превосходит проходное сечение рабочего колеса, а в условиях его завала кусковым материалом пуск насоса возможен только после проведения соответствующих работ по размыву завала напорной водой или подъема и опускания насосного агрегата.
Кроме того, резиновый подшипник, являющийся одновременно уплотнительным устройством, при перекачивании гидросмеси подвержен интенсивному износу и при появлении зазора между ступицей рабочего колеса и резиновым подшипником равным 0,6 мм на сторону подлежит замене (инструкция, с.4).
Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения надежности работы насоса в подземных выработках при значительных колебаниях концентрации и крупности шлама поступающего к насосу, а также надежного запуска его в условиях завала.
Задача решается тем, что входной патрубок насоса огражден перфорированной решеткой, а рабочее колесо оснащено дополнительным валом выходящим за решетку, на конце которого жестко установлен элемент, выполняющий роль рыхлителя шлама, при этом ступица рабочего насоса, с обеспечением радиального зазора, охвачена втулкой подшипника скольжения, установленного во внешней втулке, выполненной из упругого материала, помещенной в буксе корпуса насоса.
Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что оно существенно отличается от известного
уровня техники введением новых существенных признаков, указанных выше и соответствует критерию новизны и промышленно применимо.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 - представлен продольный разрез одноколесного шламового насоса; на фиг.2 - вид Б фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез буксы насоса.
Одноколесный шламовый насос вертикального типа (фиг.1) включает: трубу 1, верхний фланец 2, заднюю крышку 3, с буксой 4, цилиндрический корпус 5, объединяющий рабочую и приемную камерамы 6 и 7, разделенные между собой передней крышкой 8 с всасывающим патрубком 9, при этом боковая поверхность приемной камеры 7 перфорирована отверстиями, препятствующими поступление в рабочую камеру негабаритного кускового материала. Приемная камера с торцевой части ограждена решеткой 10 (фиг.2) с отверстиями идентичными отверстиям боковой поверхности приемной камеры. Внутри трубы 1 помещен вал 11, на ступицу которого надето рабочее колесо 12 с лопатками 13, при этом в торец вала 11 жестко вставлен вал рыхлителя 14, на концевой части которого надет двухлопастной элемент (нож рыхлителя) 15. Корпус насоса оснащен нагнетательным патрубком 16. Букса 4 (фиг.3) оснащена упругим демпфером 17, представленным в виде набора резиновых колец, которые удерживают от вращения цилиндрическую втулку подшипника скольжения 18. На внутренней поверхности втулки подшипника скольжения 18 предусмотрены четыре продольных канавки 20 для смазки подшипника водой. Корпус насоса опирается на четыре опоры 19, которые обеспечивают проход кускового материала к торцевой решетке 10.
Предлагаемая модель насоса функционирует следующим образом. Перед запуском насоса его погружают в гидросмесь на глубину равную расстоянию 100-120 мм от уровня гидросмеси до фланца 2 и производят запуск электродвигателя (не показан), в результате чего в приводится во вращение рабочее колесо 12 с лопатками 13, а также вал рыхлителя 14 с
двухлопастным элементом 15, который производит рыхление шлама. В рабочей камере 6 создается разрежение за счет которого происходит всасывание гидросмеси в приемную камеру 7 и далее через всасывающий патрубок 9 она поступает в рабочую камеру 6 и вихревым потоком, образуемым лопатками 13 рабочего колеса 12, выталкивается через нагнетательный патрубок 16 в напорный трубопровод. Отметим, что радиальные колебания ступицы вала 11 воспринимаются неподвижной втулкой скользящего подшипника 18 и гасятся упругим демпфером 17, при этом охлаждение подшипника осуществляется перекачиваемой водой через продольные канавки 20 (фиг.3).
Процесс забора гидросмеси и режим работы насоса стабилизируется и в дальнейшем контролируется приборами в течении установленного времени работы насосной установки.