RU171633U1 - CENTRIFUGAL SLUDGE PUMP - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к центробежным насосам с односторонним всасыванием для перекачивания абразивосодержащих сред, в том числе и для применения в таких сложных условиях эксплуатации, как разгрузка мельниц, подъем и обогащение руды, транспортировка концентратов и хвостов обогатительных фабрик. Полезная модель может быть использована на центробежных шламовых (грунтовых) насосах с так называемой двухкорпусной конструкцией. Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении износостойкости проточной части насоса. Центробежный шламовый насос содержит наружный корпус, выполненный из двух частей, имеющих вертикальную плоскость разъема. В наружном корпусе размещен внутренний корпус, выполненный из износостойких сплавов и состоящий из улиты, переднего бронедиска и заднего бронедиска. Рабочее колесо установлено на валу во внутреннем корпусе. Сопряжение бронедисков с улитой выполнено по конической поверхности.The utility model relates to centrifugal pumps with one-way suction for pumping abrasive-containing media, including for use in such difficult operating conditions as unloading mills, lifting and beneficiation of ore, transportation of concentrates and tailings of concentration plants. The utility model can be used on centrifugal slurry (soil) pumps with the so-called double-shell design. The technical result of the proposed utility model is to increase the wear resistance of the flow part of the pump. The centrifugal slurry pump contains an outer casing made of two parts having a vertical plane of the connector. In the outer casing there is an inner casing made of wear-resistant alloys and consisting of a street, front armored disk and rear armored disk. The impeller is mounted on a shaft in an inner housing. The pairing of the armored discs with the cochlea is made on a conical surface.

Description

Полезная модель относится к центробежным насосам с односторонним всасыванием для перекачивания абразивосодержащих сред, в том числе, и для применения в таких сложных условиях эксплуатации, как разгрузка мельниц, подъем и обогащение руды, транспортировка концентратов и хвостов обогатительных фабрик. Полезная модель может быть использована на центробежных шламовых (грунтовых) насосах с так называемой двухкорпусной конструкцией.The utility model relates to centrifugal pumps with one-way suction for pumping abrasive-containing media, including for use in such difficult operating conditions as unloading mills, lifting and beneficiation of ore, transportation of concentrates and tailings of concentration plants. The utility model can be used on centrifugal slurry (soil) pumps with the so-called double-shell design.

Известна конструкция центробежного шламового насоса, предназначенного для перекачки различных гидросмесей с большим содержанием песка, шлама, грунта и др., содержащего наружный корпус, выполненный из задней и передней половин, имеющих вертикальную плоскость разъема типа ГрАТ, ГрАР, ПБ, ПБА. Насос имеет наружный корпус и размещенный в нем внутренний корпус, состоящий из улиты, переднего бронедиска, заднего бронедиска (передний бронедиск может быть выполнен за одно целое с улитой). Насос содержит подшипниковый узел с валом с закрепленным на нем рабочим колесом. Подшипниковый узел крепится на станине.A known design of a centrifugal slurry pump designed for pumping various slurries with a high content of sand, sludge, soil, etc., containing an outer casing made of back and front halves having a vertical plane of the connector type GrAT, GrAR, PB, PBA. The pump has an outer casing and an inner casing located in it, consisting of a street, a front armored disk, a rear armored disk (the front armored disk can be made in one piece with the cochlea). The pump contains a bearing assembly with a shaft with an impeller mounted on it. The bearing assembly is mounted on a bed.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является грунтовый насос (патент РФ №2405973, 10.12.2010), конструкция которого содержит переднюю и заднюю крышки, наружный корпус с размещенным в нем внутренним корпусом в форме улитки, имеющим передний и задний защитные бронедиски, причем задний выполнен за одно целое с внутренним корпусом, вал, на котором закреплено рабочее колесо, всасывающий и нагнетательный патрубки, отличающийся тем, что толщина фланца переднего бронедиска в месте сопряжения с рабочим колесом равна или превышает толщину колеса, между бронедиском и передней стенкой рабочего колеса - тороидальный зазор, между корпусами и между крышкой всасывающей стороны и бронедиском уложен упругий наполнитель, а уплотнение рабочего вала насоса выполнено из эластичного материала в виде «ласточкин хвост».The closest analogue of the claimed utility model is a soil pump (RF patent No. 2405973, 12/10/2010), the design of which includes a front and a back cover, an outer casing with an internal casing in the form of a snail having front and rear protective armor plates, the rear one being made in one piece with the inner case, the shaft on which the impeller is fixed, the suction and discharge nozzles, characterized in that the thickness of the flange of the front armor plate at the interface with the impeller is equal to or greater than the thickness at the wheel, between the armored disk and the front wall of the impeller there is a toroidal gap, an elastic filler is placed between the housings and between the suction side cover and the armored disk, and the pump shaft seal is made of dovetail elastic material.

В данной полезной модели уплотнение рабочего вала насоса выполнено из эластичного материала в виде кольца круглого сечения.In this utility model, the pump shaft seal is made of elastic material in the form of an O-ring.

Главная проблема, с которой сталкиваются при эксплуатации насосов шламовых типа ГрАТ, ГрАР, ПБ, ПБА при перекачке абразивных смесей, заключается в недостаточном ресурсе деталей проточной части насоса.The main problem encountered when operating slurry pumps of the GrAT, GrAR, PB, PBA type when pumping abrasive mixtures is the insufficient resource of the parts of the flow part of the pump.

Существенным фактором быстрого износа является используемое в традиционных насосах соединение бронедисков с улитой по цилиндрической поверхности, что отрицательно влияет на герметичность. Допуск на линейный размер каждой из сопрягаемых деталей составляет 1,1 мм, величина зазора может достигать 3 мм. В месте такого зазора вследствие завихрений шлама образуется интенсивный износ - щель разнашивается.A significant factor in quick wear is the combination of armored disks with a cast on a cylindrical surface used in traditional pumps, which negatively affects tightness. The tolerance on the linear size of each of the mating parts is 1.1 mm, the gap can reach 3 mm. In the place of such a gap due to turbulence of the sludge intense wear is formed - the gap is worn out.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении износостойкости проточной части насоса.The technical result of the proposed utility model is to increase the wear resistance of the flow part of the pump.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в центробежном шламовом насосе, содержащем наружный корпус, выполненный из двух частей, имеющих вертикальную плоскость разъема, и размещенный в нем внутренний корпус, выполненный из износостойких сплавов и состоящий из улиты, переднего бронедиска и заднего бронедиска, и рабочее колесо, установленное на валу во внутреннем корпусе, сопряжение бронедисков с улитой выполнено по конической поверхности.The specified technical result is achieved due to the fact that in a centrifugal slurry pump containing an outer casing made of two parts having a vertical plane of the connector and an inner casing made of wear-resistant alloys and consisting of a street, front armored disk and rear armored disk, and the impeller mounted on the shaft in the inner case, the pairing of the armored disks with the cochlea is made on a conical surface.

Стенки рабочего колеса насоса могут включать отбойные лопатки.The walls of the impeller of the pump may include jack blades.

В конструкции полезной модели насоса сопряжения бронедисков с улитой осуществляется по конической поверхности, что снижает степень износа, а также обеспечивает точную сборку и демонтаж, упрощая обслуживание.In the design of the utility model, the pump for coupling the armored disks with the cochlea is carried out on a conical surface, which reduces the degree of wear and also ensures accurate assembly and disassembly, simplifying maintenance.

Для ряда применений эластомерная футеровка является лучшим вариантом, нежели из твердых сплавов - ресурс и изностойкость проточной части увеличивается более чем в два раза. В конструкции полезной модели легкосъемная футеровка крепится к корпусу не клеем (или в процессе вулканизации), как в традиционных насосах, а болтами, обеспечивая плотное прилегание и легкость в обслуживании. Для применений с невысоким содержанием твердых частиц возможно использование съемной полиуретановой футеровки.For a number of applications, an elastomeric lining is a better option than from hard alloys - the resource and wear resistance of the flow part is more than doubled. In the design of the utility model, an easily removable lining is attached to the body not with glue (or during vulcanization), as in traditional pumps, but with bolts, providing a snug fit and ease of maintenance. For applications with a low solids content, removable polyurethane lining is possible.

Вал большего диаметра по сравнению с используемыми в традиционных насосах (исходя из типоразмера насоса), предусмотренный в полезной модели, с минимальным вылетом снижает прогиб вала и увеличивает срок службы подшипников и сальникового уплотнения.A shaft of a larger diameter than that used in traditional pumps (based on the pump size), provided in the utility model, with a minimum overhang reduces shaft deflection and increases the service life of bearings and stuffing box packing.

Конструкция полезной модели предусматривает крепление корпуса подшипникового узла на станине четырьмя болтами, что обеспечивает простое обслуживание. При этом станина для подшипникового узла является цельнолитой, что повышает ее прочностные свойства.The design of the utility model provides for mounting the housing of the bearing assembly on the bed with four bolts, which provides easy maintenance. At the same time, the bed for the bearing assembly is solid, which increases its strength properties.

Применение в полезной модели ребер жесткости на наружных корпусах позволяет достигать высокое максимальное давление и добиваться повышенной безопасности (до 2020 кПа).The use in the utility model of stiffeners on the outer casings allows to achieve high maximum pressure and achieve increased safety (up to 2020 kPa).

Основные изнашиваемые запасные части центробежного шламового насоса, это рабочее колесо, бронедиски и улита (либо бронедиски и футеровки внешнего корпуса). Отбойные лопатки на стенках импеллера уменьшают износ от центробежного движения абразивных частиц в улите в зоне между рабочим колесом и бронедиском, предотвращая рециркуляцию.The main wear parts of a centrifugal sludge pump are the impeller, armored disks and ulits (or armored disks and linings of the outer casing). Impeller blades on the walls of the impeller reduce wear from centrifugal movement of abrasive particles in the street in the area between the impeller and the armor plate, preventing recirculation.

Причиной повышенного износа традиционной модели насоса является наличие перетоков внутри насоса, для минимизации этого фактора создается встречный поток воды, подаваемый в корпус, размещенной в зоне сопряжения. Расход чистой воды составляет до 20% от подачи насоса. В полезной модели отбойные лопатки позволяют не подавать воду в эту зону. Подача воды требуется только на сальниковое уплотнение.The reason for the increased wear of the traditional pump model is the presence of overflows inside the pump; to minimize this factor, a counter flow of water is created, which is supplied to the housing located in the interface zone. The flow rate of clean water is up to 20% of the pump flow. In a utility model, jack blades do not allow water to be supplied to this zone. Water supply is only required for the packing.

Предлагаемый центробежный шламовый насос представлен на чертежах:The proposed centrifugal slurry pump is presented in the drawings:

Фиг. 1 - центробежный шламовый насос;FIG. 1 - centrifugal slurry pump;

Фиг.2 - сопряжение бронедисков с улитой;Figure 2 - pairing of armored disks with snails;

Фиг. 3 - особенности устройства вала подшипникового узла;FIG. 3 - features of the device shaft of the bearing assembly;

Фиг. 4 - крепление подшипникового узла к станине;FIG. 4 - fastening of the bearing assembly to the bed;

Фиг. 5 - вид станины, на которой размещается подшипниковый узел;FIG. 5 is a view of a bed on which the bearing assembly is located;

Фиг. 6 - вид отбойных лопаток рабочих колес;FIG. 6 is a view of impeller blades;

Фиг. 7 - центробежное экспеллерное уплотнение;FIG. 7 - centrifugal expeller seal;

Фиг. 8 - механическое уплотнение.FIG. 8 - mechanical seal.

Обозначения позиций конструктивных элементов насоса на чертежах:Designations of the positions of the structural elements of the pump in the drawings:

1. Вал1. Val

2. Торцевая крышка2. End cap

3. Корпус подшипникого узла3. Bearing assembly housing

4. Станина4. Bed

5. Корпус сальника5. stuffing box

6. Задняя крышка (корпус)6. Back cover (housing)

7. Футеровка корпуса насоса (полимер)7. Lining of the pump housing (polymer)

8. Задний бронедиск (полимер)8. Rear armored disk (polymer)

9. Рабочее колесо9. Impeller

10. Передний бронедиск (полимер)10. Front armored disk (polymer)

11. Футеровка крышки насоса (полимер),11. Lining of the pump cover (polymer),

12. Крышка насоса,12. Pump cover

13. Задний бронедиск (металл),13. Rear armored disk (metal),

14. Улита (металл),14. Ulit (metal),

15. Передний бронедиск (металл).15. Front armored disk (metal).

16. Ребра жесткости корпуса.16. The stiffening ribs of the body.

17. Место сопряжения бронедисков с улитой насоса.17. The place where the armored discs are connected to the pump housing.

18. Отбойные лопатки рабочего колеса.18. Impeller blades of the impeller.

19.Экспеллер.19.Expeller.

20. Корпус экспеллера.20. Expeller housing.

21. Короткий выступ вала-подшипникового узла21. The short protrusion of the shaft-bearing assembly

22. Места крепления к станине болтовыми соединениями.22. Attachment points to the bed with bolted connections.

23. Передний диск рабочего колеса23. The front wheel of the impeller

24. Задний диск рабочего колеса24. Rear impeller disk

25. Лопатка рабочего колеса25. Impeller blade

26. Регулировка рабочего колеса26. Impeller adjustment

27. Болт крепления к адаптору27. Bolt of fastening to the adapter

28. Втулка вала28. Shaft sleeve

29. Уплотнительное кольцо29. O-ring

30. Уплотнение30. Seal

31. Адаптер31. Adapter

32. Уплотняющая камера32. Sealing chamber

33. Механическое уплотнение.33. Mechanical seal.

Насос имеет наружный корпус с задней крышкой 6 и передней крышкой 12 и размещенный в нем внутренний корпус, состоящий из улиты 14, переднего бронедиска 15, заднего бронедиска 13 в случае выполнения внутреннего корпуса из износостойкого металла, либо размещенный в нем внутренний корпус, состоящий из футеровки передней крышки 11, футеровки задней крышки 7, переднего бронедиска 10, заднего бронедиска 13 в случае выполнения внутреннего корпуса из полимера (бронедиски могут быть выполнены за одно целое с улитой либо футеровками крышки/корпуса), торцевую крышку 2, корпус сальника 5. Насос содержит подшипниковый узел 21 с валом 1 с закрепленным на нем рабочим колесом 9. Подшипниковый узел 21 крепится на станине 4 четырьмя болтами 22.The pump has an outer casing with a back cover 6 and a front cover 12 and an inner casing located therein, consisting of a convoy 14, a front armored disk 15, a rear armored disk 13 if the inner casing is made of wear-resistant metal, or an inner casing consisting of a lining the front cover 11, the lining of the back cover 7, the front armored disk 10, the rear armored disk 13 in the case of the inner housing made of polymer (armored discs can be made in one piece with the coiled or lining of the cover / housing), ends w cover 2, the gland casing 5. The pump comprises bearing unit 21 to the shaft 1 with the impeller fixed thereon 9. The bearing assembly 21 is mounted on the frame 4 by four bolts 22.

Сопряжение бронедисков 13, 15 с улитой 14 осуществляется по конической поверхности 17.The pairing of the armor plates 13, 15 with the cochlea 14 is carried out on the conical surface 17.

Легкосъемная футеровка 7 и 11 крепится к корпусу не клеем (или в процессе вулканизации), как в традиционных насосах, а болтами, обеспечивая плотное прилегание и легкость в обслуживании. Для применений с невысоким содержанием твердых частиц возможно использование съемной полиуретановой футеровки.Easily removable lining 7 and 11 are attached to the body not with glue (or during vulcanization), as in traditional pumps, but with bolts, providing a snug fit and ease of maintenance. For applications with a low solids content, removable polyurethane lining is possible.

В полезной модели из конструкции насоса исключен подводящий патрубок. Реализована новая схема соединения: подводящий трубопровод - корпус насоса - передний бронедиск. Выполнение переднего бронедиска возможно как единое целое с подводящим патрубком. Соединение деталей в проточной части осуществляется в последовательности: подводящий трубопровод - передний бронедиск - рабочее колесо. Это обеспечивает базирование деталей проточной части по общей детали - станина - корпус насоса. При этом исключается промежуточная опора вала между ходовой и проточной частью насоса. А также уменьшается длина валовой линии и вылет консоли рабочего колеса относительно подшипников, что уменьшает нагрузку на подшипники и увеличивает их ресурс.In a utility model, a supply pipe is excluded from the design of the pump. A new connection scheme has been implemented: supply pipe - pump housing - front armored disk. The implementation of the front armored disc is possible as a single unit with the supply pipe. The connection of parts in the flow part is carried out in the sequence: supply pipe - front armored disk - impeller. This ensures that the parts of the flow part are based on the common part - bed - pump housing. This eliminates the intermediate shaft support between the running and flowing parts of the pump. And also reduces the length of the gross line and the extension of the impeller console relative to the bearings, which reduces the load on the bearings and increases their service life.

Помимо сальникового уплотнения, в полезной модели реализована возможность использования центробежного и механического уплотнений. Центробежное уплотнение (фиг. 7) состоит из небольших лопастей на задней стенке рабочего колеса и второго малого колеса (экспеллера 19), установленного в отдельной камере (корпусе экспеллера 20), позади наружного корпуса. При этом используется простая сальниковая набивка или манжеты (набитые консистентной смазкой), чтобы не допустить утечек, когда насос установлен. При работе экспелллерного уплотнения между внутренним и внешним диаметром экспеллера 19 создается вращающееся кольцо шлама. При этом должно применяться рабочее колесо с задними лопатками 25, поскольку экспеллер отдельно не способен противостоять высокому давлению внутри насоса.In addition to the stuffing box packing, the utility model makes it possible to use centrifugal and mechanical seals. The centrifugal seal (Fig. 7) consists of small blades on the rear wall of the impeller and a second small wheel (expeller 19) installed in a separate chamber (expeller housing 20), behind the outer casing. A simple stuffing box or cuff (filled with grease) is used to prevent leakage when the pump is installed. During the operation of the expeller seal, a rotating sludge ring is created between the inner and outer diameters of the expeller 19. In this case, an impeller with rear vanes 25 must be used, since the expeller is not separately able to withstand high pressure inside the pump.

Надежность полезной модели позволяет использование и механического уплотнения (фиг. 8). Механическое уплотнение состоит из неподвижной (задней) и вращающейся (передней) поверхностей, прижатых механическим или гидравлическим давлением для предотвращения протечек. Картридж уплотнения 30 может быть установлен на полезной модели с использованием стандартных адаптеров 31 и втулок вала 28.The reliability of the utility model allows the use of mechanical sealing (Fig. 8). A mechanical seal consists of a fixed (back) and a rotating (front) surface, pressed by mechanical or hydraulic pressure to prevent leakage. The seal cartridge 30 can be mounted on a utility model using standard adapters 31 and shaft sleeves 28.

Заявляемый центробежный грунтовой насос может быть изготовлен в условиях машиностроительного предприятия, специализирующегося в данной отрасли, с использованием стандартного отечественного или импортного оборудования, известных технологий и материалов. Он может широко использоваться в отраслях промышленности, связанных со строительными работами, с добычей и переработкой полезных ископаемых, где требуется перекачка абразивных жидкостей.The inventive centrifugal soil pump can be manufactured in the conditions of a machine-building enterprise specializing in this industry, using standard domestic or imported equipment, known technologies and materials. It can be widely used in industries related to construction work, mining and processing of minerals, where pumping of abrasive liquids is required.

Предлагаемая совокупность существенных признаков обеспечивает более высокую экономическую эффективность, меньший износ, высокий КПД.The proposed set of essential features provides higher economic efficiency, less wear, high efficiency.

Claims (2)

1. Центробежный шламовый насос, содержащий наружный корпус, выполненный из двух частей, имеющих вертикальную плоскость разъема, и размещенный в нем внутренний корпус, выполненный из износостойких сплавов и состоящий из улиты, переднего бронедиска и заднего бронедиска, и рабочее колесо, установленное на валу во внутреннем корпусе, отличающийся тем, что сопряжение бронедисков с улитой выполнено по конической поверхности.1. A centrifugal slurry pump containing an outer casing made of two parts having a vertical plane of the connector, and an inner casing made of wear-resistant alloys and consisting of a street, a front armored disk and a rear armored disk, and an impeller mounted on a shaft the inner case, characterized in that the pairing of the armored discs with the cochlea is made on a conical surface. 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что стенки рабочего колеса насоса включают отбойные лопатки.2. The pump according to claim 1, characterized in that the walls of the impeller of the pump include jack blades.

Images