Уплотнение рабочего колеса насоса

Изобретение относится к машиностроению, а именно к уплотнительным узлам насосов, и может быть использовано для насосов, перекачивающих жидкости с температурой до +400°С, в том числе взрывопожароопасные среды с присутствием абразивных механических примесей. Уплотнение рабочего колеса насоса состоит из сменного кольца, установленного с натягом на рабочем колесе, и кольца, установленного в корпусе насоса. Установка сменного кольца с натягом обеспечивает его надежную фиксацию, а наличие кольцевого бурта обеспечивает исключение его смещения в осевом направлении. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к уплотнительным узлам насосов, и может быть использовано для насосов, перекачивающих жидкости с температурой до +400°С, в том числе взрывопожароопасные среды с присутствием абразивных механических примесей, и, в частности, в конструкциях гидравлических машин, насосов и компрессоров.

Известно уплотнение рабочего колеса центробежного насоса, содержащее уплотнительные кольца, установленные на горловине рабочего колеса и корпусе насоса, и прижимную пружину (SU 1252556 А1, 23.08.1986, F04D 29/16).

Недостатком данной конструкции является изменение механических свойств пружины при перекачивании жидкостей с высокой температурой, что вызывает увеличение зазоров и объемных потерь в уплотнении, приводит к уменьшению КПД насоса.

Другим недостатком является сложность конструкции, т.к. при сборке уплотнительное кольцо рабочего колеса имеет ограничение осевого перемещения только со стороны пружины, в одном направлении, и до момента его соприкосновения с уплотнительным кольцом корпуса насоса ничто не препятствует его выпадению со стороны входа в насос.

Известно уплотнение рабочего колеса центробежного насоса, содержащее уплотнительное кольцо, запрессованное или закрепленное винтами в корпусе насоса (А.К. Михайлов, В.В. Малюшенко. Лопастные насосы. Теория, расчет и конструирование. М.: Машиностроение, 1977, с. 219-220).

Недостатком данной конструкции является необходимость замены рабочего колеса вследствие износа его переднего пояска в процессе эксплуатации под действием перекачиваемой среды.

Наиболее близким аналогом является центробежный насос, содержащий уплотнительное кольцо, установленное в проточной части корпуса насоса, и сменное кольцо, установленное в рабочем колесе (RU 124748 U1, 10.02.2013, фиг. 1).

Недостатками указанной конструкции насоса являются:

1) выполнение развальцовки тонкостенных поясков возможно только на материалах, обладающих достаточной пластичностью, т.е. на материалах с высокой прочностью не применимо;

2) возможность образования трещин в углах тонкостенных поясков при развальцовке;

3) фиксация от осевого перемещения выполнена только в двух диаметрально противоположных точках, чего может быть недостаточно;

4) помимо токарного инструмента требуется наличие конической фрезы (зенковки) для выполнения углублений в защитных кольцах.

Задачей изобретения является увеличение срока эксплуатации рабочего колеса, обеспечение надежной фиксации сменного кольца, упрощение конструкции, исключение дополнительных соединительных деталей, удобство обслуживания насоса.

Технический результат достигается тем, что уплотнение рабочего колеса насоса содержит уплотнительное кольцо, установленное в проточной части корпуса насоса, и сменное кольцо, установленное на рабочем колесе, а согласно изобретению сменное кольцо установлено на рабочем колесе с натягом и имеет кольцевой бурт, который расположен в проточке рабочего колеса и выполнен с возможностью исключения смещения сменного кольца в осевом направлении.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображено уплотнение рабочего колеса.

В процессе работы через зазор, образованный сменным кольцом 1, установленным с натягом на рабочем колесе 2, и кольцом 3, установленным в корпусе насоса 4, прокачивается рабочая среда, и сменное кольцо 1 воспринимает на себя действие перекачиваемой среды. В связи с этим сменное кольцо изготавливается из материала с большей твердостью, прочностью и износостойкостью по сравнению с материалом рабочего колеса. По мере работы происходит истирание уплотнительной поверхности сменного кольца 1, увеличение зазоров и объемных потерь в уплотнении, снижается КПД насоса. При достижении предельно допустимых значений данных параметров производится замена сменного кольца 1 на рабочем колесе 2.

Кроме того, в процессе работы примеси и компоненты перекачиваемой среды, попадая в зазор, создают крутящий момент, способствующий нарушению натяга в соединении сменного кольца 1 и рабочего колеса 2. Для исключения смещения сменного кольца в осевом направлении в его конструкции предусмотрен кольцевой бурт высотой А.

Сборку уплотнения рабочего колеса насоса производят следующим образом: сменное кольцо 1 нагревают до температуры, при которой его диаметр D1 за счет линейного расширения становится больше диаметра D2 рабочего колеса 2, и надевают до упора на рабочее колесо 2. При этом по внутренним торцам уплотнения обеспечивается зазор С. По мере охлаждения сменного кольца 1 на контактной поверхности длиной B в уплотнении образуется натяг, а кольцевой бурт высотой А входит в проточку рабочего колеса 2.

Разборку уплотнения рабочего колеса насоса осуществляют следующим образом: производят нагрев наружной поверхности сменного кольца 1. Благодаря тому, что материал сменного кольца 1 подбирают с большим коэффициентом линейного расширения по сравнению с коэффициентом линейного расширения материала рабочего колеса 2, увеличение диаметра D1 сменного кольца 1 происходит быстрее увеличения диаметра D2 рабочего колеса 2. Сменное кольцо 1 снимают, как только станет выполняться условие D1>D2. Материал сменного кольца, как и материал рабочего колеса подбирают в зависимости от параметров перекачиваемой среды.

Предлагаемая конструкция обеспечивает предохранение рабочего колеса от износа за счет наличия сменного кольца, устанавливаемого с натягом и имеющего кольцевой бурт, что увеличивает длительность эксплуатации рабочего колеса, надежность конструкции, ремонтопригодность и удобство обслуживания насоса.

Уплотнение рабочего колеса насоса, содержащее уплотнительное кольцо, установленное в проточной части корпуса насоса, и сменное кольцо, установленное на рабочем колесе, отличающееся тем, что сменное кольцо установлено на рабочем колесе с натягом и имеет кольцевой бурт, который расположен в проточке рабочего колеса и выполнен с возможностью исключения смещения сменного кольца в осевом направлении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроцентробежному насосу, перекачивающему охлаждающую жидкость через циркуляционную систему охлаждения. Насос содержит электропривод (1), наружный корпус (2), внутренний корпус (3), рабочее колесо (4) и две пары торцовых уплотнений (5, 6).

Предложен центробежный компрессор, содержащий кожух (41), по меньшей мере, одно рабочее колесо (21), установленное с возможностью вращения в кожухе и содержащее ступицу (23), покрывающий диск (25) и входную частью (31), и уплотнительное устройство (39) входной части рабочего колеса, предназначенное для обеспечения уплотнения рабочего колеса в области входной части.

Группа изобретений относится к насосам для перекачивания высоковязких текучих сред. Насос (1) для перекачивания высоковязких текучих сред содержит кожух (3), вход (7), выход (8) и закрытое рабочее колесо (5), с возможностью вращения скомпонованное в кожухе (3) между входом и выходом.

Изобретение касается вертикального насоса с двусторонним всасыванием. Насос имеет спускной трубный узел, узел электродвигателя, расположенный на узле подвески и присоединенный к валу (15), спускные отверстия (120, 122), присоединенные к спускному трубному узлу, корпус (12) и колесо (14) с двусторонним всасыванием.

Группа изобретений относится к центробежным насосам с консольно установленным рабочим колесом для перекачивания жидкостей, содержащих твердые вещества, в частности сточных вод.

Вентилятор, содержащий наружный кожух, имеющий вход для воздуха и выход для воздуха, а также корпус крыльчатки, расположенный в кожухе. Крыльчатка заключена в корпус и создает воздушный поток в канале, который продолжается через корпус крыльчатки от входа для воздуха к выходу для воздуха.

Группа изобретений относится к устройствам и способам для создания истираемых выступов в установке, содержащей вращающуюся и неподвижную части. Неподвижная часть (48) имеет участок с гладкой поверхностью.

Изобретение относится к компрессоростроению. Уплотнительное устройство (200) для центробежного компрессора содержит статор (220), имеющий гнездо (230) для уплотнения, уплотнение (223), расположенное в указанном гнезде (230) и имеющее истираемую часть (225), проходящую вдоль внутренней периферии, ротор (210), имеющий зубцы (215), выполненные с возможностью вращения в пределах указанной внутренней периферии уплотнения (223) и создания образованных истиранием канавок (227) в истираемой части (225), и первую пружину (240), расположенную между статором (220) и уплотнением (210) и выполненную с обеспечением содействия осевому перемещению уплотнения (223) относительно указанного гнезда (230).

Изобретение относится к областям машиностроения, где требуется применение насосов, перекачивающих криогенные жидкости, например, такие как жидкий водород. В шнекоцентробежном насосе на переднем бурте центробежного колеса последовательно установлены два плавающих кольца 7 и 8 щелевых уплотнений, между плавающими кольцами 7, 8 в корпусе 4 насоса установлена распорная фигурная втулка 9, имеющая внутреннюю и наружную полости 10 и 11, соединенные отверстиями 12.

Изобретение касается насоса для откачки сточных вод с частицами твердых веществ. Насос имеет расположенное в корпусе насоса рабочее колесо (8).

Изобретение относится к машиностроению, а именно к уплотнительным узлам насосов, и может быть использовано для насосов, перекачивающих жидкости с температурой до +400°С, в том числе взрывопожароопасные среды с присутствием абразивных механических примесей. Уплотнение рабочего колеса насоса состоит из сменного кольца, установленного с натягом на рабочем колесе, и кольца, установленного в корпусе насоса. Установка сменного кольца с натягом обеспечивает его надежную фиксацию, а наличие кольцевого бурта обеспечивает исключение его смещения в осевом направлении. 1 ил.

Наверх