Центробежный насос

Центробежный насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<„>987186 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.10.81 (21) 3345619/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 17.01.83 (51) М. К.

F04 D 1/00

F 04 D 15/00

Гооударетееллый комитет

СССР (53) УДК 621.671 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. Л. Александров, А. А. Быковский, А. И. Иванов и Ю. Р. Кузнецов

/ (71) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах.

Известен центробежный насос, содержащий корпус, установленное в нем на валу на шлицах с возможностью осевого перемещения рабочее колесо со ступицей, на торцах которой и валу закреплены кольцевые диафрагмы, образующие вокруг шлицевого соединения кольцевые полости, заполненные жидкостью, а также устройство уравновешивания осевой силы (1).

Недостатком этого насоса является низкая надежность вследствие невозможности отстройки и регулирования амплитудно-частотных характеристик осевых колебаний вала при изменении режимов работы насоса.

Известен центробежный насос с линией нагнетания, содержащий корпус, установленное в нем с возможностью осевого перемещения рабочее колесо со ступицей, на торцах которой и валу закреплены кольцевые диафрагмы, образующие полости, заполненные жидкостью, и устройство уравновешивания осевой силы, снабженное каналами, соединяющими полости и автоматически регулирующими уравновешивание осевой силы (2) .

Недостатком этого насоса является низкая надежность устройства, обьясняющаяся невозможностью отстройки и регулирования амплитудно-частотных характеристик осевых колебаний вала при изменении режимов работы насоса.

Цель изобретения — повышение надежности путем регулирования амплитудно-час1о тотных характеристик осевых колебаний ротора на различных режимах работы насоса.

Указанная цель достигается тем, что центробежный насос с линией нагнетания, содержащий корпус, установленное в нем с

15 возможностью осевого перемешения рабочее колесо со ступицей, на торцах которой и валу закреплены кольцевые диафрагмы, образующие полости, заполненные жидкостью, и устройство уравновешивания осевой силы, дополнительно содержит датчик осевых колебаний вала и магистраль, соединяющую вышеуказанные полости с линией нагнетания снабженную редукционным клапаном, связанным с датчиком осевых колебаний вала.

987186

Формула изобретения

I!» пер гсже изображен центробежный н»сос, продольный разрез.

Центробежный насос с линией нагнетания (не показана) содержит корпус 1, уст»новленное в нем с возможностью осевого перемещения рабочее колесо 2 со ступицей 3, на торцах 4 которой и валу 5 закреплены кольцевые диафрагмы 6, образующие полости 7, заполненные жидкостью, и устройство 8, уравновешивания осевой силы, причем насос дополнительно содержит датчик 9 осевых колебаний вала 5 и магистраль 10, соединяющую вышеуказанные полости 7 с линией нагнетания (не показаны) и снабженную редукционным клапаном 11, связанным с датчиком 9 осевых колебаний вала 5, снабженным программным устройством 12, рабочее колесо 2 установлено на валу, посредством шлицевого соединения 13, а устройство 8 уравновешивания осевой силы выполнено гидростатического типа, включает щелевые радиальное и торцовое уплотнения !4 и 15.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При работе центробежного насоса осевое усилие, возникающее на колесе 2, уравновешивается устройством уравновешивания осевой силы следующим образом. Под действием осевой силы колесо 2 сдвигается по шлицеBому соединению 13 и валу 5, что приводит к изменению давления в зоне между радиальным и торцовым уплотнениями 14 и 15 и возникновению уравновешивающего усилия. Однако в связи с тем, что динамические системы инерционны, колесо 2 колеблется около некоторой нейтральной точки, определяющей величину торцового зазора уплотнения 15, достаточную для уравновешивания действующей на колесо 2 осевой силы.

Кроме того, в насосах возникают гидродинамические силы, которые в автоматических устройствах уравновешивания осевых сил могут привести к потере осевой устойчивости и возникновению интенсивных самовозбуждающихся колебаний ротора. Вероятность этих явлений увеличивается для многорежимных центробежных насосов.

Частота и амплитуда осевых колебаний системы автоматического уравновешивания зависят от демпфирующих свойств устройства. Так, в предлагаемой конструкции амплитудно-частотные характеристики колебаний колеса 2 по валу 5 определяются жесткостью демпфирующего устройства, выполненного в виде ограниченных кольцевыми диафрагмами 6 полостей 7, имеющих переменный объем и заполненных жидкостью. Жесткость

50 демпфирующего устройства регулируется величиной давления жидкости в полостях 7.

При изменении режима работы насоса изменяются амплитудно-частотные характеристики осевых колебаний вала, насоса, которые контролируются датчиком 9 и в программном устройстве 12 сравниваются с допустимыми значениями. При недопустимых величинах амплитудно-частотных характеристик колебаний вала 5 с программного устройства 12 подается сигнал в систему управления редукционного клапана 11, что позволяет через магистраль 10 изменять давление в полостях 7 и регулировать амплитудно-частотные характеристики осевых колебаний колеса 2 по валу 5.

Регулированием амплитудно-частотных характеристик осевых колебаний колеса 2 по валу 5 производится отстройка осевых колебаний вала 5 от режимов автоколебаний и резонанса, что позволяет уменьшить значения динамических нагрузок на подшипниковые опоры, на которых установлен вал 5.

Такое выполнение насоса позволяет повысить его надежность и работоспособность путем отстройки системы автоматического уравновешивания осевых сил, действующих на ротор, от режимов автоколебаний и резонанса и за счет этого увеличить ресурс работы подшипниковых опор насосов.

Центробежный насос с линией нагнетания, содержащий корпус, установленное в нем с возможностью осевого перемещения рабочее колесо со ступицей, на торцах которой и валу закреплены кольцевые диафрагмы, образующие полости, заполненные жидкостью, и устройство уравновешивания осевой силы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем регулирования амплитудно-частотных характеристик осевых колебаний ротора на различных режимах работы насоса, насос дополнительно содержит датчик осевых колебаний вала и магистраль, соединяющую вышеуказанные полости с линией нагнетания и снабженную редукционным клапаном, связанным с датчиком осевых колебаний вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №879043, кл. F 04 D 29/10, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3307588, кл. F 04 D 1/00, 16.06.81.

987186

Редактор Л. Повхан

Заказ 10249/15

Составитель Т. Куликова

Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Тираж бб2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4