УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЕВОЙ РАЗГРУЗКИ РОТОРА НАСОСА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЕВОЙ РАЗГРУЗКИ РОТОРА НАСОСА


RU (11) 2118715 (13) C1

(51) 6 F04D29/04 

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

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

(21) Заявка: 96119519/06 
(22) Дата подачи заявки: 1996.09.30 
(45) Опубликовано: 1998.09.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: DE 240860 C, 1911. SU 1483098 A1, 1989. SU 1434139 A1, 1988. SU 1314146 A1, 1987. GB 806063 C, 1958. SU 877139 A, 1981. SU 941687 A, 1982. DE 2105485 A1, 1972. DE 4026905 A1, 1992. JP 49-46801 A, 1974. 
(71) Заявитель(и): Конструкторское бюро химавтоматики 
(72) Автор(ы): Выродов В.М.; Дмитренко А.И.; Кравченко А.Г.; Момотов В.И.; Першин В.К. 
(73) Патентообладатель(и): Конструкторское бюро химавтоматики 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЕВОЙ РАЗГРУЗКИ РОТОРА НАСОСА 

Устройство предназначено для разгрузки ротора насосных агрегатов от осевых сил и может быть использовано в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей. Устройство содержит корпус, перемещающийся в осевом направлении вал с установленной на нем крыльчаткой, образующей совместно с корпусом разгрузочную полость. Выступы на крыльчатке и корпусе образуют радиальное щелевое уплотнение, расположенное на входе в разгрузочную полость, и осевое щелевое уплотнение на выходе из разгрузочной полости. В корпусе насоса выполнен перепускной канал, соединяющий выход из насоса с разгрузочной полостью. В перепускном канале выполнена цилиндрическая камера с тангенциальным входом и осевым выходом. Применение данного устройства повышает надежность и экономичность насосного агрегата. Использование изобретения позволяет повысить надежность насоса за счет снижения утечки. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области разгрузки ротора насосных агрегатов от осевых сил и может быть использовано в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей для улучшения разгрузки ротора.

В ряде насосных агрегатов на ротор действуют значительные осевые силы, создающие недопустимые по величине осевые нагрузки на подшипник, в частности в турбонасосных агрегатах ЖРД на режиме запуска.

Известно устройство для осевой разгрузки ротора насоса, содержащее корпус, установленную на подвижном в осевом направлении валу крыльчатку, образующие разгрузочную полость с радиальным щелевым уплотнением на входе и осевым щелевым уплотнением на выходе, перепускной канал, соединяющий выход из насоса с разгрузочной полостью (патент Германии N240860, кл. 59, в3, 1911).

Недостатком данного устройства является снижение на 10-15% экономичности насоса на основном режиме работы в результате утечки жидкости через перепускной канал. Данная проблема решается введением на линию перепускного канала клапана, но это усложняет двигатель, повышает его стоимость и снижает надежность.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для осевой разгрузки ротора, содержащем корпус, установленную на подвижном в осевом направлении валу крыльчатку, образующие разгрузочную полость с радиальным щелевым уплотнением на входе и осевым щелевым уплотнением на выходе, перепускной канал, соединяющий выход из насоса с разгрузочной полостью, на линии перепускного канала дополнительно выполнена цилиндрическая камера с тангенциальным входом и осевым выходом.

На фиг.1 изображено предлагаемое разгрузочное устройство, на фиг.2 - часть перепускного канала с цилиндрической камерой, имеющей тангенциальный подвод и осевой отвод, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2, где 1 - корпус, 2 - вал, 3 - крыльчатка, 4 - разгрузочная полость, 5 - дренажная полость, 6 - радиальное щелевое уплотнение, 7 - осевое щелевое уплотнение на входе в разгрузочную полость, 8 - осевое щелевое уплотнение на выходе из разгрузочной полости, 9 - перепускной канал, 10 - полость выхода из насоса, 11 - дренажное отверстие, 12 - полость входа в крыльчатку, 13 - камера, 14 - тангенциальный подвод, 15 - осевой отвод.

Устройство содержит корпус 1, перемещающийся в осевом направлении вал 2 с установленной на нем крыльчаткой 3, образующей совместно с корпусом разгрузочную полость 4 и дренажную полость 5. Выступы на крыльчатке и корпусе образуют радиальное щелевое уплотнение 6 и осевое щелевое уплотнение 7, расположенные на входе в разгрузочную полость, а также осевое щелевое уплотнение 8 на выходе из разгрузочной полости. В корпусе насоса выполнен перепускной канал 9, соединяющий полость выхода из насоса 10 с разгрузочной полостью. В крыльчатке выполнены дренажные отверстия 11, соединяющие дренажную полость с полостью входа в крыльчатку 12. В перепускном канале выполнена камера 13 с тангенциальным подводом 14 и осевым отводом 15.

При работе насоса жидкость из крыльчатки 3 поступает в разгрузочную полость 4 через зазоры в радиальном щелевом уплотнении 6 и осевом щелевом уплотнении 7, а также из полости выхода из насоса 10 через перепускной канал 9. Из разгрузочной полости жидкость через зазор в осевом щелевом уплотнении 8 поступает в дренажную полость 10, откуда через дренажные отверстия 11 на вход в крыльчатку 12. При перемещении вала 2 под действием внешней осевой силы влево (см. фиг.1) зазоры в осевых щелевых уплотнениях 7 и 8 уменьшаются, что приводит к увеличению давления в разгрузочной полости до значения, при котором внешняя осевая сила уравновешивается. Жидкость, протекающая через перепускной канал 9, попадает в камеру 13 через тангенциальный подвод 14 и выходит из нее через осевой отвод 15.

Преимущество устройства состоит в снижении с 10-15 до 3-5% (от расхода насоса) величины утечки через перепускной канал, что достигается введением осевого щелевого уплотнения на входе в разгрузочную полость. При уменьшении зазоров в щелевых уплотнениях - на входе и выходе разгрузочной полости, до минимально допустимой величины, т.е. практически до нуля, давление в разгрузочной полости приближается к давлению в полости выхода из насоса при сравнительно малом расходе через перепускной канал.

Введение в перепускной канал камеры с тангенциальным подводом позволяет снизить величину утечки до 1-2% за счет того, что давление в разгрузочной полости по завершению действия на запуске пиковой осевой силы падает, скорость течения жидкости в перепускном канале, при этом возрастает и одновременно возрастает сопротивление камеры с тангенциальным подводом вследствие увеличения степени закрутки потока в ней. Таким образом, наличие вышеупомянутой камеры снижает расход через перепускной канал на основном режиме работы и практически не влияет на него при пиковой осевой нагрузке на режиме запуска.

Применение устройства повышает надежность и экономичность насосного агрегата.

Использование устройства не требует новых технологических приемов, применения новых инструментов и особых условий эксплуатации. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для осевой разгрузки ротора насоса, содержащее корпус, установленную на подвижном в осевом направлении валу крыльчатку, образующие разгрузочную полость с радиальным щелевым уплотнением на входе и осевым щелевым уплотнением на выходе, перепускной канал, соединяющий выход из насоса с разгрузочной полостью, отличающееся тем, что на линии перепускного канала дополнительно выполнена цилиндрическая камера с тангенциальным входом и осевым выходом.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru