направляющий аппарат центробежного насоса

Формула изобретения

1. Направляющий аппарат центробежного насоса, включающий два диска со спиральными каналами, отличающийся тем, что спиральные каналы в одном диске выполнены со стороны всасывания и образованы двумя поперечными плоскостями и периферийной спиральной поверхностью, причем одна стенка канала выполнена глухой, а другая - открытой, являющейся поверхностью соприкосновения с соседним диском, каждый спиральный канал состоит из основного охваченного углом 360^o/n, где n - число каналов, и переходного участка, плавно выходящего со своей глухой стенкой канала до пересечения с его открытой стенкой, между переходной частью канала и спиральной поверхностью последующего спирального канала выполнен отводящий жидкость язык, на диске со стороны нагнетания спиральные каналы направлены к центру и состоят из переходных с одной поперечной плоскости в другую поперечную плоскость участков, наклоненных по отношению к основным участкам в плоскости развертки делительного диаметра каналов.

2. Направляющий аппарат по п.1, отличающийся тем, что диск со стороны нагнетания выполнен из двух половинок, соприкасающихся между собой по поверхности, образующей открытую стенку каналов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к центробежным насосам - к его рабочему органу - направляющему аппарату. Оно может быть также использовано в конструкциях центробежных компрессоров.

Известен радиальный направляющий аппарат, включающий в себя периферийные направляющие лопатки, ступенчато переходящие на тыльную сторону диска с последующим переходом в радиальные лопатки (1).

Недостатками данной конструкции являются:

- значительные потери давления жидкости при входе ее в лопаточные каналы и на участке перехода жидкости из последних в радиальные каналы, особенно при высоких скоростях выхода жидкости из каналов рабочего колеса, вследствие ударов жидкости о языки лопаток и ступенчатого ее расширения на переходном участке;

- возникновение вибрации, вследствие ударов жидкости о языки лопаток;

- высокая трудоемкость изготовления направляющего аппарата.

Наиболее близким решением по технической сущности к предлагаемому является направляющий аппарат, состоящий из установленных в корпусе насоса двух кольцевых дисков с профилированными спиральными каналами (2).

Существенными недостатками данного устройства являются:

- значительные габаритные размеры насоса в радиальном направлении, вследствие тангенциального выхода жидкости из канала направляющего аппарата;

- низкая эффективность применения в многоступенчатых насосах из-за конструктивной сложности перевода жидкости из одной ступени в другую.

Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров и упрощение конструкции направляющего аппарата. Указанная цель достигается описываемым направляющим аппаратом, включающим два диска со спиральными каналами. Новым является то, что спиральные каналы в одном диске выполнены со стороны всасывания и образованы двумя поперечными плоскостями и периферийной спиральной поверхностью, причем одна стенка канала выполнена глухой, а другая - открытой, являющейся поверхностью соприкосновения с соседним диском; каждый спиральный канал состоит из основного, охваченного углом 360^o/n, где n - число каналов, и переходного участка, плавно выходящего со своей глухой стенкой канала до пересечения с его открытой стенкой; между переходной частью канала и спиральной поверхностью последующего спирального канала выполнен отводящий жидкость язык; в другом диске со стороны нагнетания спиральные каналы направлены к центру и состоят из переходных с одной поперечной плоскости в другую поперечную плоскость участков, наклоненных по отношению к основным участкам в плоскости развертки делительного диаметра каналов. Новым также является то, что диск со стороны нагнетания выполнен из двух половинок, соприкасающихся между собой по поверхности, образующей открытую стенку каналов.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого направляющего аппарата.

На фиг. 2 - вид на внутреннюю поверхность диска со стороны нагнетания.

На фиг. 3 - сечение по А-А фиг. 2.

На фиг. 4 - сечение по Б-Б фиг. 2.

На фиг. 5 - сечение по В-В фиг. 2.

На фиг. 6 - вид на наружную поверхность диска со стороны нагнетания.

На фиг. 7 - сечение по Г-Г фиг. 6.

Направляющий аппарат состоит из двух дисков 1 и 2 (фиг. 1). В диске 1 со стороны всасывания выполнены спиральные каналы 3 (фиг. 2), состоящие из основного 4, охватываемого центральным углом 360^o/n, где n - число каналов, и переходного 5 участков. Глухая стена 6 (фиг. 4) канала 3 на переходном участке 5 плавно выходит на плоскость 7 соприкосновения с диском 2. Между центральной стенкой 8 участка 5 и спиральной поверхностью 9 последующего канала 4 выполнен отводящий жидкость язык 10.

В диске 2 (фиг. 6) со стороны нагнетания выполнены спиральные каналы 11, состоящие из наклонного 12 и радиального 13 участков. Наклонный участок 12 спирального канала 11 с плоскости 7 переходит на плоскость 14 (фиг. 7). Стенки наклонного участка 12 канала 11 в зонах перехода на плоскости, находящиеся по отношению к ним под углом, плавно закруглены. Диск 2 закрыт крышкой 16, соединенной с основной частью диска жестко. Оба диска 1 и 2 снабжены подшипниковыми втулками 17 и 18. Внутри дисков установлено рабочее колесо 19.

Диски 1 и 2 в сборе соприкасаются друг с другом по линиям 20 и 21. При работе центробежного насоса жидкость из каналов рабочего колеса за счет центробежных сил выбрасывается в спиральные каналы 4 диска 1 направляющего аппарата. Каналы рабочего колеса, охваченные углом 360^o/n, выдают жидкость в один спиральный канал 4 из "n" каналов. При этом один канал рабочего колеса постоянно выходит из этой зоны и входит в зону следующего спирального канала 4. Этим самым осуществляется непрерывность подачи жидкости из каналов рабочего колеса в спиральные каналы 4 направляющего аппарата. Из спиральных каналов 4 диска 1 жидкость попадает в каналы наклонных участков (12) диска 2, проходя через них, входит в каналы 13 радиального участка и оттуда направляется в следующее рабочее колесо. Далее цикл повторяется.

Выполнение направляющего аппарата из двух разъемных дисков, содержащих соответственно периферийные и радиальные спиральные каналы, позволяет упростить конструкцию насоса и снизить его габаритные размеры, благодаря выполнению плавного бокового перехода от спиральных периферийных каналов в радиальные. Кроме того обеспечивается удобство для механической обработки не только спиральных и радиальных каналов, но и переходных участков.

Используемая информация.

1. А.С. N 479399, МКИ F 04 D 29/44, 1976 г.

2. А.С. N 1.383.006, МКИ F 04 D 29/40, 1988 г.