Привод центробежного сепаратора

Изобретение относится к машиностроению, а именно к центрифугостроению, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, в частности в приводах центробежных сепараторов. Привод центробежного сепаратора включает вертикальный вал с наконечником в его нижней части, имеющий наружную винтовую нарезку, верхнюю и нижнюю опоры вертикального вала, каждая из которых состоит из подшипника и корпуса подшипника, и втулку с винтовой нарезкой на внутренней поверхности, обратной винтовой нарезке наконечника. Втулка смонтирована на вертикальном валу посредством подшипников в корпусе подшипника нижней опоры и охватывает наконечник и камеру для масла. В своей нижней части она выполнена сферической. Кроме того, привод снабжен установленным на упругих элементах в корпусе нижнего подшипника подпятником, имеющим сферическую поверхность. Сферические поверхности втулки и подпятника контактируют друг с другом. Техническим результатом является повышение надежности работы привода сепаратора и упрощение его конструкции путем увеличения напора подаваемого масла за счет уменьшения зазора между наконечником вала и втулкой, что приведет к тому, что смазка будет подаваться в зону верхнего подшипника при значительно меньшей частоте вращения вертикального вала. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к центрифугостроению, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен привод центробежной машины, содержащий полый вертикальный вал с полым наконечником, имеющим винтовую нарезку на наружной поверхности и втулку с внутренней нарезкой, охватывающей полый наконечник (SU №601860, В04В, 9/08).

Основным недостатком известного привода является сложность в изготовлении, так как необходимо производить глубокое сверление вертикального вала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является привод центробежного сепаратора, в котором вертикальный вал и наконечник с наружной винтовой нарезкой выполнены сплошными, а камера для масла связана при помощи маслопровода с корпусом подшипника верхней опоры (SU №1399962, В04В, 9/08, 1986 г.)

Основным недостатком данного сепаратора является то, что в процессе работы под действием центробежных сил, вызванных неравномерным распределением осадка по периферии ротора, наконечник с наружной винтовой нарезкой вместе с вертикальным валом совершает колебания относительно неподвижной втулки с внутренней винтовой нарезкой. Это ведет к периодическому изменению зазора между ними и уменьшению напора масла, подаваемого в верхний подшипник опоры вертикального вала.

Задачей изобретения является повышение надежности путем увеличения напора подаваемого масла.

Указанная задача решается тем, что привод центробежного сепаратора, включающий вертикальный вал с наконечником в его нижней части, имеющим наружную винтовую нарезку, верхнюю и нижнюю опоры вертикального вала, каждая из которых состоит из подшипника и корпуса подшипника, втулку с винтовой нарезкой на внутренней поверхности, обратной винтовой нарезке наконечника, смонтированную в корпусе подшипника нижней опоры, охватывающую наконечник и камеру для масла, снабжен установленным на упругих элементах в корпусе нижнего подшипника подпятником, имеющим сферическую поверхность, при этом втулка смонтирована на вертикальном валу посредством подшипников и в своей нижней части выполнена сферической, причем сферические поверхности втулки и подпятника контактируют друг с другом.

Таким образом, в процессе работы центробежного сепаратора, при колебаниях вертикального вала и наконечника с наружной винтовой нарезкой, втулка колеблется вместе с последним, сохраняя постоянным зазор между винтовыми нарезками.

Это позволяет уменьшить этот зазор и ведет к увеличению напора подаваемого масла и, как следствие, увеличение надежности привода в целом. На чертеже схематично представляем вертикальный разрез привода центробежного сепаратора.

Привод содержит вертикальный вал 1 с наконечником 2, имеющим на наружной поверхности винтовую нарезку 3, верхнюю 4 и нижнюю 5 опоры вертикального вала 1, в корпусах 6 и 7 которых соответственно размещены подшипники 8 и 9. В нижней опоре 5 размещена втулка 10, имеющая в нижней части сферическую поверхность и охватывающая наконечник 2 с образованием зазора «δ», причем на своей внутренней поверхности втулка имеет винтовую нарезку 11, обратную винтовой нарезке 3 наконечника 2. Нижний торец наконечника 2 вместе с внутренней поверхностью втулки образуют камеру 12 для масла. Втулка 10 смонтирована на дополнительном подшипнике 13 на вертикальном валу 1 и опирается своей сферической поверхностью на подпятник 14, подпружиненный упругими элементами 15.

Камера 12 для масла при помощи маслопровода 16 связана с корпусом 6 верхней опоры 4 вертикального вала 1.

Привод работает следующим образом. При вращении вертикального вала 1 либо от специального высокочастотного электродвигателя, смонтированного непосредственно на последнем, либо при помощи ременной или зубчатой передачи (на чертеже не показаны). Масло из картера 17 через отверстия 18 поступает в кольцевую полость 19, где оно подхватывается винтовой нарезкой 3 наконечника 2, вращающегося вместе с вертикальным валом 1, и нагнетается в камеру 12. Винтовые нарезки 3 и 11 на наконечнике 2 и втулке 10 образуют бесконтактное винтовое уплотнение. В результате масло в камере 12 находится под давлением, величина которого обратно пропорциональна величине зазора «δ» и прямо пропорциональна частоте вращения вертикального вала 1 с наконечником 2. Далее, масло под давлением по маслопроводу 16 подается в корпус 6 верхнего подшипника 8, смазывает последний, стекает в нижний подшипник 9, смазывает его и попадает снова в картер 17. В период работы привода его вертикальный вал 1 с наконечником 2 под действием неуравновешенности ротора будет совершать колебательные движения. Однако, поскольку втулка 10 смонтирована при помощи дополнительных подшипников 13 на вертикальном валу 1 и вместе с ним совершает колебательные движения, зазор «δ» все время будет оставаться постоянным. Изменяя шаг винтовой нарезки, сечение ее витков на наконечнике 2 и втулке 10, а также зазор «δ», можно в широком диапазоне регулировать как количество масла, подаваемого для смазки подшипников 8, 9 и 13, так и минимальную частоту вращения вертикального вала 1, обеспечивающую подачу масла на уровень расположения верхнего подшипника 8. Использование разработанного привода в центробежных сепараторах позволяет уменьшить зазор «δ» до минимальной величины, что приведет к тому, что смазка будет подаваться в зону верхнего подшипника при значительно меньшей частоте вращения вертикального вала, что приведет к увеличению надежности привода сепаратора в целом и упростит его конструкцию.

Привод центробежного сепаратора, включающий вертикальный вал с наконечником в его нижней части, имеющий наружную винтовую нарезку, верхнюю и нижнюю опоры вертикального вала, каждая из которых состоит из подшипника и корпуса подшипника, втулку с винтовой нарезкой на внутренней поверхности, обратной винтовой нарезке наконечника, смонтированную в корпусе подшипника нижней опоры, охватывающую наконечник и камеру для масла, отличающийся тем, что он снабжен установленным на упругих элементах в корпусе нижнего подшипника подпятником, имеющим сферическую поверхность, при этом втулка смонтирована на вертикальном валу посредством подшипников и в своей нижней части выполнена сферической, причем сферические поверхности втулки и подпятника контактируют друг с другом.