Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос

 

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к конструкции крышек горизонтального многоступенчатого центробежного насоса и их уплотнения. Насос содержит корпус, направляющие аппараты, вал с рабочими колесами, установленными между направляющими аппаратами, выпуклые крышки, уплотнительные элементы, узел торцового уплотнения и разгрузочное устройство. Между корпусом, направляющими аппаратами и крышками установлены упорные кольца. Крышки выполнены выпуклостью вовнутрь корпуса. При этом центр сферы, образующей наружную стенку крышки, сдвинут вовнутрь насоса относительно центра сферы, образующей ее внутреннюю стенку. В качестве уплотнительного элемента использована П-образная манжета, установленная между корпусом, крышкой и опорным кольцом открытой стороной вовнутрь корпуса. Выполнение крышек с выпуклостью вовнутрь корпуса и установка П-образной манжеты между корпусом, крышками и направляющими аппаратами позволит снизить массу крышек и увеличить долю нагрузки, воспринимаемой крепежом от давления перекачиваемой среды. 1 ил.

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к конструкциям крышек и узла уплотнения полости насоса по крышкам центробежных насосов.

Известен многоступенчатый центробежный насос, в котором секции между собой стыкуются и зажаты крышками, внутренние стенки которых с поперечной плоскостью, а уплотнение полости насоса по крышкам осуществляют с помощью плоских прокладок (или резиновых колец) [1].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является центробежный электронасос фирмы "Новаметик", содержащий корпус, вал с рабочими колесами, установленными между направляющими аппаратами, крышки, выполненные выпуклостью наружу, уплотнительные элементы, узел торцового уплотнения и разгрузочное устройство [2].

Существенными недостатками как первой, так и второй конструкции являются: - наличие большой массы у крышек, обусловленной тем, что при таком выполнении стенки крышки подвергаются растяжению. В то же время известно, что у конструкционной стали (например, сталь 45) [δ_раст.] в 1,5 раза меньше, чем [δ_сж.]. - нерациональное использование прочностных характеристик крепежных элементов, обусловленное тем, что плоские или круглые уплотнения требуют предварительную их затяжку. В результате уменьшается доля нагрузки на крепежные элементы от давления жидкости, приходится применять большее количество болтов или шпилек с повышенным диаметром.

Задачей изобретения является снижение массы крышек при сохранении их прочности и увеличение доли нагрузки, воспринимаемой крепежными элементами от давления жидкости.

Поставленная задача достигается описываемым горизонтальным многоступенчатым центробежным насосом, включающим корпус, направляющие аппараты, вал с рабочими колесами, установленными между направляющими аппаратами, выпуклые крышки, уплотнительные элементы, узел торцового уплотнения и разгрузочное устройство.

Новым является то, что он снабжен упорными кольцами, размещенными между корпусом, направляющими аппаратами и крышками, причем последние выполнены выпуклостью вовнутрь корпуса таким образом, что центр сферы, образующей ее наружную стенку, сдвинут вовнутрь насоса относительно центра сферы, образующей ее внутреннюю стенку, а в качестве уплотнительного элемента использована "П"-образная манжета, установленная между корпусом, крышкой и опорным кольцом открытой стороной вовнутрь корпуса.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, а это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого центробежного насоса.

Насос содержит корпус 1, внутри которого на валу 2 установлены рабочие колеса 3, расположенные между направляющими аппаратами 4. По концам корпуса 1 установлены крышки 5 с выпуклостью вовнутрь корпуса 1, с которыми контактируют упорные кольца 6. Между корпусом 1, крышками 5 и упорными кольцами 6 находятся уплотнительные элементы 7 "П"- образной формы с открытой стороной вовнутрь корпуса 1. Направляющие аппараты 4 между собой и корпусом загерметезированы уплотнительными элементами 8. На контакте ступиц рабочих колес 3 с направляющими аппаратами 4 расположены подшипники скольжения 9. На одном конце насоса установлен переходник 10 с приемным патрубком 11 и узлом торцового уплотнения 12, а на другом - разгрузочное устройство 13 и отводящий патрубок 14.

Крышка 5 выполнена таким образом, что центр сферы, образующей наружную стенку, сдвинут вовнутрь корпуса 1 относительно центра сферы, образующей ее внутреннюю стенку. Этим обеспечивается равнопрочность стенки крышки по сечению от центра к периферии.

Насос работает следующим образом.

Перекачиваемая среда (вода) по трубопроводу поступает в приемный патрубок 11, из которого направляется в полость первого рабочего колеса 3. В последнем она получает вращательное движение с одновременным перемещением к периферии. Здесь перекачиваемая среда выбрасывается в приемную часть каналов направляющего аппарата 4, из которой, меняя направление движения, поступает в радиальные каналы этого аппарата, а оттуда в полость второго рабочего колеса 3 и далее цикл повторяется. Из радиальных каналов последнего направляющего аппарата перекачиваемая среда направляется в полость отводящего патрубка 14 и оттуда в трубопровод системы перекачки.

Благодаря тому, что крышки выполнены с выпуклостью вовнутрь корпуса, они подвергаются напряжению сжатия, а это позволит изготавливать их с меньшей толщиной и значительно снизить массу. Установка эластичной самоуплотняющейся "П"- образной манжеты между внутренней стенкой корпуса, крышками и упорными кольцами исключает предварительную затяжку крепежа и увеличивает долю нагрузки, воспринимаемую крепежом от давления перекачиваемой среды и в конечном итоге позволит уменьшить диаметр крепежных элементов и их количество. Обеспечивается более надежная герметизация полости насоса.

Использованная литература: 1. Аналог А.К. Михайлов, В.В. Малюшенко, "Конструкции и расчет центробежных насосов высокого давления", стр. 276, рис. 149, Машиностроение, М., 1971 г.

2. Прототип: В.В. Буренин и др. "Конструкция и эксплуатация центробежных герметичных насосов", стр. 100, рис. 80, Машиностроение, М., 1977 г.

Формула изобретения

Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос, включающий корпус, направляющие аппараты, вал с рабочими колесами, установленными между направляющими аппаратами, выпуклые крышки, уплотнительные элементы, узел торцевого уплотнения и разгрузочное устройство, отличающийся тем, что он снабжен упорными кольцами, размещенными между корпусом, направляющими аппаратами и крышками, причем последние выполнены выпуклостью вовнутрь корпуса таким образом, что центр сферы, образующей ее наружную стенку, сдвинут вовнутрь насоса относительно центра сферы, образующей ее внутреннюю стенку, а в качестве уплотнительного элемента использована П-образная манжета, установленная между корпусом, крышкой и опорным кольцом, открытой стороной вовнутрь корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1