Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного насоса

 

Изобретение м„бо использовано для осевой разгрузки роторов многоступенчатых центробежных насосов Цель изобретения - повьпиение надежности устройства путем исключения повреждения эластичного материала на нерасчетных режимах работы насоса« Разгрузочная камера (РК) 1 сообщена с зоной 2 высокого давления и образована загрузочным диском 3 и подпятником (п), Центральная часть 4 П выполнена из эластичного материала и имеет кольцевую полость 5, открытую со стороны РК 1, Диск 3 и П закреплены соответственно на валу бив корпусе 7 с образованием торцовыми поверхностями торцовой дросселирующей щели, посредством которой РК 1 сообщена с зоной 9 низкого давленияо Периферийная часть 10 П выполнена из металла, а торцовая поверхность 11 центральной части 4 П расположена с уступом относительно торцовой поверхности 12 части 10, что позволяет обеспечить кратковременную работу гидравлического разгрузочного устройства без рабочей жидкости. Наличие уступа исключает контакт диска 3 с частью 4 П из эластичного материала и повреждение последнего до поступления в РК 1 жидкости, которая выполняет также функции смазки поверхностей 11,12. 1 ило i СЛ со эо 1 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (я) 4 F 04 0 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4154940/25-06 (22) 18,08,86 (46) 30.03.88. Вюл. 1) )2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной механики им.M.М.Федорова (72) Н.В.Паламарчук и И,В.Тимохин (53) 62).671 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 779654, кл. F 04 D 29/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1332082. кл. F 0 29/04, 1985, (54) Г)ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РАЗГРУЗОЧНОЕ

УСТРОЙСТВО ЦЕНТРОВЕЖНОГО НАСОСА (57) Изобретение м.б. использовано для осевой разгрузки роторов многоступенчатых центробежных насосов.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем исключения повреждения эластичного материала на нерасчетных режимах работы насоса.

Разгрузочная камера (РК) 1 сообщена с зоной 2 высокого давления и образована загрузочным диском 3 и подпятником (П). Центральная часть 4 П выполнена иэ эластичного материала и имеет кольцевую полость 5, открытую со стороны PK 1, Диск 3 и П закреплены соответственно на валу 6 и в корпусе 7 с образованием торцовыми поверхностями торцовой дросселирующей щели, посредством которой PK 1 сообщена с зоной 9 низкого давления.

Периферийная часть 10 Н выполнена из металла, а торцовая поверхность 11 центральной части 4 П расположена с уступом относительно торцовой поверхности 12 части IO что позволяет обеспечить кратковременную работу гидравлического раэ груз очного устройства без рабочей жидкости. Наличие уступа исключает контакт диска 3 с частью 4 П из эластичного материала и повреждение последнего до поступления в PK 1 жидкости, которая выполняет также функции смазки поверхностей

1) 12. 1 ил.

1384832!

1зобретение относится к насосостроению и может быть использовано для осевой разгрузки роторов многоступенчатых центробежных насосов.

Цель изобретения — повышение надежности путем исключения повреждения эластичного материала на нерасчетных режимах работы насоса.

На чертеже схематично изображено 10 гидравлическое разгрузочное устройство центробежного насоса, продольный разрез.

Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного насоса содержит 15 разгрузочную камеру 1, сообщенную с зоной 2 высокого давления и образованную разгрузочным диском 3 и подпятником с центральной частью 4, выполненной из эластичного материала 20 и имеющей кольцевую полость 5,, открытую со стороны разгрузочной камеры 1.

Разгрузочный диск 3 и подпятник закреплены, соответственно, на валу 6 и в корпусе 7 с образованием торцовыми поверхностями торцовой дросселирующей щели 8, посредством которой разгрузочная камера 1 сообщена с зо ной 9 низкого давления. Периферийная часть 10 подпятника выполнена из металла, а торцовая поверхность 11 центральной части 4 расположена с уступом относительно торцовой поверхности 12 периферийной части 10.

Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного насоса работает следующим образом.

Жидкость через торцовую щель 8 вытекает из разгрузочной камеры l. 40

В щели 8 происходит постепенное дросселирование давления жидкости (примерно по линейному закону) от величины давления в камере 1 до давления в зоне 9 низкого давления. 45

На эластичную стенку полости 5, обращенную к диску 3, действует сила, обусловленная разностью давлений в торцовой щели 8 и камере l. Под действием этой силы эластичная стенка деформируется и стремится приблизиться к диску 3. Вследствие неизбежных неточностей изготовления и сборки

1 торцовая поверхность диска 3 совершает волнообразные осевые колебания.

Под действием силы, обусловленной разницей давлений, эластичная стенка с некоторым запаздыванием повторяет эти колебания, создавая тем самым значительное сопротивление для выте-, кающей через щель 8 жидкости.

Расположение торцовой поверхности

ll центральной части 4 подпятника с уступом по отношению к торцовой поверхности 12 периферийной части 10 позволяет обеспечить кратковременную работу гидравлического разгрузочного устройства без рабочей жидкости (например, при пуске незалитого насоса).

Б этом случае разность давлений в разгрузочной камере 1 и торцовой щели 8 равна нулю и отсутствует сила, прижимающая стенку полости 5 к диску 3. Наличие уступа исключает контакт вращающегося металлического диска 3 с частью 4 подпятника иэ эластичного материала и повреждение последнего до поступления в камеру 1 жидкости, которая выполняет также функции смазки рабочих торцовых поверхностей ll и 12 подпятника и разгрузочного диска 3.

Величина дополнительного гидравлического сопротивления, создаваемого колеблющейся стенкой полости 5, зависит от величины действующей на нее силы и упругих свойств стенки полости 5 изменением глубины В полости

5 можно изменять величину силы, так как при этоМ изменяется площадь стенки и перепад давлений, действующий на нее. За счет изменения толщины стенки можно изменять упругие свойства колеблющейся стенки. Дополнительно ее жесткость может быть увеличена армированием.

Соответствующим подбором жесткости эластичного материала и глубины полости 5 можно обеспечить величину торцовой щели 8 между диском 3 и металлической периферийной частью 10 подпятника, при которой будет обеспечено функционирование гидравлического разгрузочного устройства без механического контакта торцовых поверхностей подпятника и диска 3 а также обеспечить благоприятные условия для работы стенки полости 5, т.е. обеспечить ее работу при удельных нагрузках, не превышающих для данного материала допустимых значений.

В переходных режимах работы насоса при уменьшении торцовой щели 8 до нуля осевые усилия будут восприниматься металлической периферийной частью

10 подпятника, Составитель Л.Анисимова

Техред А.Кравчук

Редактор 1О.Середа

Корректор М.ПОжо

Заказ 1393/31

Тираж 574

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5

Подписное

Произвол : 1 я е н11о-полиграфическое предприятие, r. Óæãîðoä, ул. Проектна я, 4

Учитывая малую долю переходных режимов в общем ресурсе работы центробежных насосов, требуемый ресурс металлической части 10 подпятника может 5 быть обеспечен применением недефицитных сталей.

Формула изобретения

Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного насоса, содержащее разгрузочную камеру, сообщенную с зоной высокого давления и образованную разгрузочным диском и подпятником с центральной частью, выполненной из эластичного материала и имеющей кольцевую полость, открытую со стороны разгрузочной камеры, при этОм разгрузочный диск и под11ятник закреплен соответственно на валу и в корпусе с образованием торцовыми поверхностями торцовой дросселирующей щели, посредством которой разгрузочная камера сообщена с зоной низкого давления, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежнос-. ти путем исключения повреждения эластичного материала на нерасчетных режимах работы насоса, периферийная часть подпятника выполнена из.металла, а торцовая поверхность центральной части расположена с уступом относительно торцовой поверхности периферийной части.