Центробежный насос с рабочим колесом двустороннего входа

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям центробежных насосов с рабочим колесом (РК) двустороннего входа. Насос состоит из статора, содержащего неразъемный корпус, входной патрубок (ВП), напорный патрубок и направляющий аппарат с лопатками, закрепленными на корпусе, напорную камеру (К) и К на входе в РК, связанные между собой каналами, выполненными в лопатках направляющего аппарата. Ротор насоса содержит РК двустороннего входа и подшипники, один из которых опорно-упорный. Ротор установлен с возможностью вращения на подшипниках, размещенных в статоре. ВП связан только с одной из К на входе в РК. Вторая из К на входе в РК снабжена ВП, проходящим герметично насквозь через напорную К, причем ось ВП смещена относительно оси напорного патрубка под углом , находящимся в определенных пределах до α=180° в направлении вращения РК. Изобретение направлено на повышение технологичности, улучшение массогабаритных показателей насоса при сохранении параметров экономичности. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям центробежных насосов с рабочим колесом двустороннего входа.

Известен центробежный насос (″Динамические насосы″, Атлас, В.В.Малюшенко, М., ″Машиностроение″, 1984, л.64, рис.106), состоящий из статора, содержащего неразъемный корпус, входной и напорный патрубки, направляющий аппарат с лопатками, закрепленные на корпусе, камеру на выходе рабочего колеса (напорную камеру), через которую жидкость проходит от направляющего аппарата в напорный патрубок, камеры на входах в рабочее колесо, связанные каналами между собой и с входным патрубком ротора с рабочим колесом двустороннего входа и подшипников, размещенных в статоре, один из которых опорно-упорный, причем ротор установлен с возможностью вращения на подшипниках, а каналы выполнены в корпусе насоса.

Недостатком такого насоса является большая масса корпуса, его низкая технологичность и сложность сборки всего насоса.

Наиболее близким к созданному изобретению является центробежный насос с рабочим колесом двустороннего входа (свидетельство РФ на полезную модель №30879), состоящий из статора, содержащего неразъемный корпус, входной и напорный патрубки, направляющий аппарат с лопатками, закрепленными на корпусе, напорную камеру, камеры на входе в рабочее колесо, связанные между собой каналами, выполненными в лопатках направляющего аппарата, ротора с рабочим колесом двустороннего входа, и подшипников, один из которых опорно-упорный, причем ротор установлен с возможностью вращения на подшипниках, размещенных в статоре, а входной патрубок связан только с одной из камер на входе в рабочее колесо.

Недостатком такого насоса, является то, что при больших расходах жидкости для снижения гидравлических потерь при перепуске жидкости между входными камерами через каналы в лопатках направляющего аппарата приходится с целью увеличения площади поперечных сечений каналов увеличивать радиальный размер направляющего аппарата, что приводит к ухудшению массогабаритных показателей насоса.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение технологичности, улучшение массогабаритных показателей насоса при сохранении параметров экономичности.

Технический результат достигается тем, что в центробежном насосе с рабочим колесом двустороннего входа, состоящем из статора, содержащего неразъемный корпус, входной и напорный патрубки, направляющий аппарат с лопатками, закрепленные на корпусе, напорную камеру и камеры на входе в рабочее колесо, связанные между собой каналами, выполненными в лопатках направляющего аппарата, ротора с рабочим колесом двустороннего входа, и подшипников, один из которых опорно-упорный, причем ротор установлен с возможностью вращения на подшипниках, размещенных в статоре, а входной патрубок связан только с одной из камер на входе в рабочее колесо, согласно изобретению, вторая из камер на входе в рабочее колесо снабжена входным патрубком, проходящим герметично насквозь через напорную камеру, причем ось входного патрубка смещена относительно оси напорного патрубка под любым углом α в пределах от α=arcsin (D_вых/D_н)+arcsin (D_вх/D_н),

где D_вых - диаметр выходного патрубка в сопряжении с напорной камерой,

D_вх - диаметр входного патрубка в сопряжении с напорной камерой,

D_н - наружный диаметр напорной камеры,

до α=180° в направлении вращения рабочего колеса.

Сущность изобретения поясняется далее примером его использования, иллюстрируемом фиг.1, 2 и 3, где

1 - корпус,

2 - входной патрубок,

3 - входной патрубок

4 - напорный патрубок,

5 - направляющий аппарат,

6 - лопатка,

7 - напорная камера,

8 - камера,

9 - камера,

10 - рабочее колесо двустороннего входа,

11 - ротор,

12 - опорный подшипник,

13 - опорно-упорный подшипник,

14 - канал.

Статор насоса содержит корпус 1, входные 2 и 3 и напорный 4 патрубки и направляющий аппарат 5 с лопатками 6, неподвижно закрепленными на корпусе 1, напорную камеру 7, камеры 8 и 9 на входе в рабочее колесо 10, закрепленное на роторе 11. Ротор 11 установлен с возможностью вращения на опорном подшипнике 12 и опорно-упорном подшипнике 13, размещенными в статоре. В лопатках 6 направляющего аппарата 5 выполнены каналы 14, гидравлически связывающие между собой камеры 8 и 9 на входах в рабочее колесо и выравнивающие давления в этих камерах. Входной патрубок 3 проходит герметично насквозь через напорную камеру 7, причем ось входного патрубка 3 смещена относительно оси напорного патрубка 4 под углом α не более 180° в направлении вращения рабочего колеса.

Насос работает следующим образом. При вращении ротора 11 жидкость от входных патрубков 2 и 3 поступает в камеры 8 и 9, в рабочее колесо 10 и через направляющий аппарат 5 в напорную камеру 7 к напорному патрубку 4. При работе насоса через каналы 14 в лопатках 6 направляющего аппарата 5 происходит выравнивание давлений в камерах 8 и 9 на входе в рабочее колесо 10. Потребная площадь проходного сечения каналов достаточно мала, что позволяет упростить изготовление направляющего аппарата 5 и уменьшить его габариты и массу. Введение в конструкцию насоса дополнительного входного патрубка 3 позволяет уменьшить диаметр и размеры входных патрубков по сравнению с прототипом. Входной патрубок 3 пересекает напорную камеру 7 в районе зоны малых скоростей жидкости, причем ось входного патрубка смещена относительно оси напорного патрубка под любым углом α в пределах от α=arcsin (D_вых/D_н)+arcsin (D_вх/D_н),

где D_вых - диаметр выходного патрубка в сопряжении с напорной камерой,

D_вх - диаметр входного патрубка в сопряжении с напорной камерой,

D_н - наружный диаметр напорной камеры,

до α=180° в направлении вращения рабочего колеса, причем нижний предел α выбран из условия непересечения входного и выходного патрубков.

В указанном диапазоне практически исключается влияние уменьшения размеров напорной камеры за счет ее пересечения входным патрубком 3 на величину гидравлических потерь в напорной камере, и, следовательно, на экономичность насоса.

Таким образом, благодаря новому конструктивному решению в заявляемом изобретении достигнуто повышение технологичности изготовления, улучшение массогабаритных показателей при сохранении параметров экономичности, свойственных прототипу.

Центробежный насос с рабочим колесом двустороннего входа, состоящий из статора, содержащего неразъемный корпус, входной и напорный патрубки, направляющий аппарат с лопатками, закрепленные на корпусе, напорную камеру и камеры на входе в рабочее колесо, связанные между собой каналами, выполненными в лопатках направляющего аппарата, ротора с рабочим колесом двустороннего входа и подшипников, один из которых опорно-упорный, причем ротор установлен с возможностью вращения на подшипниках, размещенных в статоре, а входной патрубок связан только с одной из камер на входе в рабочее колесо, отличающийся тем, что вторая из камер на входе в рабочее колесо снабжена входным патрубком, проходящим герметично насквозь через напорную камеру, причем ось входного патрубка смещена относительно оси напорного патрубка под углом α в пределах от α=arcsin(D_вых/D_н)+arcsin(D_вх/D_н),

где D_вых - диаметр выходного патрубка в сопряжении с напорной камерой,

D_вх - диаметр входного патрубка в сопряжении с напорной камерой,

D_н - наружный диаметр напорной камеры,

до α=180° в направлении вращения рабочего колеса.