ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА


RU (11) 2289041 (13) C1

(51) МПК
F04D 29/16 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005116463/06 
(22) Дата подачи заявки: 2005.05.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.05.30 
(45) Опубликовано: 2006.12.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2178840 C1, 27.01.2002. SU 400757 A, 01.10.1973. SU 1252556 A1, 23.08.1986. SU 1774108 A1, 07.11.1992. GB 531930 A, 14.01.1941. US 5667356 А, 16.09.1997. 
(72) Автор(ы): Двинин Анатолий Алексеевич (RU); Мамеев Геннадий Геннадьевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (RU) 
Адрес для переписки: 625000, г.Тюмень, ул. Володарского, 38, ТюмГНГУ, патентно-информационный отдел 

(54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях центробежных насосов. Торцовое уплотнение рабочего колеса центробежного насоса содержит рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, установленное в корпусе, два контактных кольца, одно из которых неподвижно закреплено в корпусе, а второе - подвижное - размещено в кольцевой канавке ведомого диска. В подвижном кольце выполнены радиальные канавки с наклонной поверхностью, в которых размещены металлические шарики. Подвижное кольцо имеет штифты, свободными концами размещенные в продольных пазах, выполненных изнутри кольцевой канавки ведомого диска. Изобретение уменьшает силы трения при работе торцевого уплотнения и повышает его долговечность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


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

Известно торцовое уплотнение рабочего колеса центробежного насоса, содержащее пару контактных колец, одно из которых расположено со стороны ведомого диска и подпружинено [а.с. СССР 152177, F 04 D 15/02, 1961].

Недостатком уплотнения является сложность конструкции, малая надежность и недолговечность из-за высоких контактных давлений в паре контактных колец, создаваемых усилием пружины в режимах работы с напорами ниже расчетных, при пусках и остановках насоса.

Известно торцовое уплотнение рабочего колеса центробежного насоса, принятое за прототип, содержащее рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, установленное в корпусе, два контактных кольца, одно из которых неподвижно закреплено в корпусе, а второе подвижное кольцо имеет наружную резьбу, совпадающую с направлением вращения рабочего колеса, и ввинчено во внутреннюю расточку ведомого диска [Патент РФ №2178840, МПК 7 F 04 D 29/16 // F 16 J 15/34, 2002].

Недостатком известного уплотнения является быстрый износ контактных колец, что ведет к недолговечности уплотнения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение долговечности торцового уплотнения рабочего колеса центробежного насоса.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в снижении сил трения между контактными кольцами.

Технический результат достигается тем, что в торцовом уплотнении рабочего колеса центробежного насоса, содержащем рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, установленное в корпусе, два контактных кольца, одно из которых неподвижное закреплено в корпусе, а второе подвижное кольцо расположено в ведомом диске, особенностью является то, что подвижное кольцо размещено в кольцевой канавке ведомого диска и имеет две радиальные канавки, выполненные с наклонной поверхностью, в которых со свободной посадкой размещены металлические шарики, и два штифта, свободными концами размещенные в продольных пазах, выполненных изнутри кольцевой канавки ведомого диска.

На фиг.1 представлено торцовое уплотнение рабочего колеса, продольный разрез. На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Торцовое уплотнение рабочего колеса центробежного насоса содержит рабочее колесо 1 с ведущим 2 и ведомым 3 дисками, установленное в корпусе 4, два контактных кольца 5, 6, одно из которых, неподвижное кольцо 5, закреплено в корпусе 4, а второе подвижное кольцо 6 размещено в кольцевой канавке 7, выполненной в ведомом диске 3, и имеет две радиальные канавки 8, выполненные с наклонной поверхностью 9, в которых свободно размещены металлические шарики 10, и штифты 11, которые свободными концами размещены в продольных пазах 12, выполненных в ведомом диске внутри кольцевой канавки 7. Полость А, образованная щелевым пространством между рабочим колесом и корпусом, имеет большее давление жидкости относительно давления в полости Б, находящейся на входе в рабочее колесо.

Торцовое уплотнение рабочего колеса работает следующим образом. При вращении рабочего колеса 1 с ведущим 2 и ведомым 3 дисками в корпусе 4 через штифты 11 в продольных пазах 12 вращение передается подвижному кольцу 6 в кольцевой канавке 7 и металлическим шарикам 10 в радиальных канавках 8, которые под воздействием возникающих центробежных сил перемещаются и, воздействуя на наклонные поверхности 9, передвигают подвижное кольцо 6 влево до вхождения в контакт с неподвижным кольцом 5 и удерживают его в этом положении во время работы, перекрывая тем самым переток жидкости из области А высокого давления в область Б низкого давления. Воздействие шариков 10 на подвижное кольцо 6 прекращается при остановке рабочего колеса 1. Величина силы поджатия неподвижного кольца 5 к подвижному кольцу 6 и соответственно ей сила трения и надежность перекрытия определяются массой металлических шариков 10 и угловой скоростью рабочего колеса 1.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Торцовое уплотнение рабочего колеса центробежного насоса, содержащее рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, установленное в корпусе, два контактных кольца, одно из которых неподвижно закреплено в корпусе, а второе, подвижное, кольцо - в ведомом диске, отличающееся тем, что подвижное кольцо размещено в кольцевой канавке ведомого диска и имеет радиальные канавки, выполненные с наклонной поверхностью, в которых свободно размещены металлические шарики.

2. Торцовое уплотнение по п.1, отличающееся тем, что указанное подвижное кольцо имеет штифты, свободными концами размещенные в продольных пазах, выполненных внутри кольцевой канавки ведомого диска.