саморегулируемое уплотнение вращающихся частей центробежного насоса

Формула изобретения

Саморегулируемое уплотнение вращающихся частей центробежного насоса, содержащее камеру высокого давления, корпус с неподвижной втулкой, установленной с радиальным зазором относительно вращающегося колеса с кольцевой проточкой, отличающееся тем, что в кольцевую канавку установлено кольцо из антифрикционного материала, разрезанное на две части, стыкуемые соединением шип-паз, удерживаемые от проскальзывания в кольцевой проточке выступом, входящим во впадину горловины рабочего колеса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях центробежных насосов и других роторных машин.

Известны щелевые уплотнения [1, 2] рабочего колеса лопастной машины, например центробежного насоса, в которых содержатся камеры высокого и низкого давления, разделяемые между собой зазорами между вращающимися и неподвижными деталями. Недостатками уплотнений является недостаточно надежное перекрытие перетока жидкости из области высокого в область низкого давления.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является саморегулируемое уплотнение вращающихся частей центробежного насоса, содержащее камеру высокого давления, корпус с неподвижной втулкой, установленной с радиальным зазором относительно вращающегося колеса, на котором выполнена кольцевая проточка, эластичную обечайку с отверстием, перекрывающую кольцевую проточку, при этом полость ее сообщена посредством отверстия с камерой высокого давления [3].

Недостатком известного саморегулируемого уплотнения является то, что эластичная вращающаяся обечайка, поджимаемая к неподвижной втулке силами гидростатического давления жидкости и действующей на нее центробежной силы, не может обеспечить надежность перекрытия радиального зазора. Она сможет снизить утечки рабочей жидкости, но не перерыть их полностью. Кроме того, при вращении эластичной обечайки место наибольших концентраций напряжений находится в контакте с кромкой неподвижной втулки, что приводит к быстрому разрушению обечайки, т.е. снижает ее надежность работы.

Задачами изобретения являлся повышение надежности уплотнения щели между вращающимся рабочим колесом центробежного насоса и его неподвижным корпусом, а также повышение надежности работы уплотнения.

Поставленные задачи решаются следующим образом.

В известном саморегулируемом уплотнении вращающихся частей центробежного насоса, содержащем камеру высокого давления, корпус с неподвижной втулкой, установленной с радиальным зазором относительно вращающегося колеса с кольцевой проточкой, особенностью является то, что в кольцевую канавку установлено кольцо из антифрикционного материала, разрезанное на две части, стыкуемые соединением шип-паз, удерживаемые от проскальзывания в кольцевой проточке выступом, входящим во впадину горловины рабочего колеса.

На фиг. 1 изображено саморегулируемое уплотнение вращающихся частей центробежного насоса, продольный разрез; на фиг. 2 - кольцо из антифрикционного материала.

Уплотнение, представленное на чертеже, содержит камеру 1 высокого давления, корпус 2 с неподвижной втулкой 3, установленной с радиальным зазором 4 относительно вращающегося рабочего колеса, на горловине которого выполнена кольцевая проточка 6, в которую устанавливается разрезанное на две равные по шасси части кольцо 7, обе половины которого стыкуются между собой соединением шип 8 - паз 9. Выступы 10 каждой половины разрезанного кольца 7 входят во впадины 11 горловины рабочего колеса 5.

Устройство работает следующим образом.

При вращении рабочего колеса 5 центробежного насоса на половины разрезанного кольца действуют центробежные силы, половины кольца расходятся и внешними своими поверхностями поджимаются к внутренним поверхностям неподвижной втулки 3, тем самым перекрывая перетек жидкости из камеры 1 высокого давления. Соединение шип 8 - паз 9 перекрывает переток жидкости из камеры 11 высокого давления в местах стыка. Выступы 10 во впадинах 11 предотвращают проскальзывание кольца в проточке 6. По мере износа кольца 7 его половины расходятся, сохраняя надежность уплотнения. Для уменьшения сил трения кольцо может быть выполнено из антифрикционного материала.

Использование предлагаемого уплотнения позволит уменьшить утечки рабочей жидкости практически до нуля, тем самым увеличит объемный КПД насоса, повысит надежность уплотнения. Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет увеличить зазоры между корпусом и вращающимся рабочим колесом, чем предотвращается вероятность расширении, или при проседании ротора в процессе эксплуатации.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 418635, опубл. 1974

2. Авторское свидетельство СССР N 1103018, опубл. 1984

3. Авторское свидетельство СССР N 1168747, опубл. 1985 (прототип).