RU2745673C1 - Supercharger for testing impeller elements of a shaftless pump - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, namely to test devices, and is intended for simulation of operation of flow section of impotent pump unit with various geometrical parameters. Blower for testing impeller pump impeller elements includes pressure and suction branch pipes with flanges, body with stiffness ribs, sleeve, first and second bearing assemblies. Sleeve is installed in housing with possibility of rotation by means of first and second bearing units, is made with through holes for attachment inside elements of impeller of impeller pump and comprises on outer surface pulley to ensure rotation of sleeve through belt transmission from electric motor. Each bearing assembly comprises radial-thrust bearing, clamping ring and cover of bearing assembly. Cover of the first bearing assembly is permanently fixed on the delivery branch pipe with a flange and is detachably fixed on the housing, cover of the second bearing unit is permanently fixed on the suction branch pipe with a flange and is detachably fixed on the housing. A flow straightener is installed in the suction branch pipe with a flange.

EFFECT: invention is aimed at expansion of functional capabilities of tooling for tests by provision of possibility to perform tests of impeller pump impeller elements, increased efficiency and efficiency of tests at simultaneous simplification of design of equipment for tested elements, and consequently, its manufacture and repair.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательным устройствам, и предназначено для моделирования работы проточной части безвального насоса.The invention relates to mechanical engineering, namely to testing devices, and is intended to simulate the operation of the flow path of a shaftless pump.

Изобретение может быть использовано для проведения параметрических испытаний проточных частей безвального насоса с различными геометрическими параметрами.The invention can be used to carry out parametric tests of the flow parts of a shaftless pump with various geometric parameters.

Заявленный нагнетатель для испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса предназначен для использования в составе гидравлического стенда для проведения параметрических испытаний проточных частей безвального насоса с целью получения их характеристик и расчета эффективности для создания натурного образца насоса.The declared blower for testing the elements of the impeller of a shaftless pump is intended for use as part of a hydraulic test bench for carrying out parametric tests of the flowing parts of a shaftless pump in order to obtain their characteristics and calculate the efficiency for creating a full-scale pump sample.

Насос является комплексом сложных систем и должен проектироваться с учетом имеющихся технических решений и современного уровня применяемых технологий, в том числе в рамках обеспечения надежности, безопасности, рационального использования материалов и энергетической эффективности. Все перечисленные факторы определяют основные направления современных исследований в области конструирования насосного оборудования. При этом важнейшей тенденцией при создании новых или модификации существующих насосов является обеспечение эффективного расходования материалов и средств на стадии проектирования.The pump is a complex of complex systems and must be designed taking into account the available technical solutions and the modern level of applied technologies, including in the framework of ensuring reliability, safety, rational use of materials and energy efficiency. All of these factors determine the main directions of modern research in the design of pumping equipment. At the same time, the most important trend in the creation of new or modification of existing pumps is to ensure the efficient use of materials and funds at the design stage.

Из уровня техники известна масштабная модель насоса, предназначенная для проведения параметрических и кавитационных испытаний проточных частей центробежных насосов с целью получения их характеристик и дальнейшего пересчета на натурный образец насоса (патент RU 2709753 С1, МПК F04B 51/00, опубл. 19.12.2019). Масштабная модель представляет собой работоспособную уменьшенную модель натурного насоса и состоит из двух полукорпусов с установленными в них входным устройством, отводящим устройством и рабочим колесом, стенки которых образуют проточную часть насосного оборудования. Рабочее колесо расположено на валу. В полукорпусе установлена крышка, изготовленная из прозрачного материала. Вал масштабной модели соединен с электродвигателем.A scale model of a pump is known from the prior art, designed for parametric and cavitation tests of flow parts of centrifugal pumps in order to obtain their characteristics and further recalculate for a full-scale pump sample (patent RU 2709753 C1, IPC F04B 51/00, publ. 19.12.2019). The scale model is a workable reduced model of a full-scale pump and consists of two half-cases with an inlet device, a diverter device and an impeller installed in them, the walls of which form the flow path of the pumping equipment. The impeller is located on the shaft. The half-body has a cover made of transparent material. The scale model shaft is connected to an electric motor.

Недостатком известной модели насоса является невозможность проведения испытаний элементов рабочих колес базвальных насосов, а также сложность конструкции, поскольку для испытаний необходимо изготовить уменьшенную копию насоса.The disadvantage of the known pump model is the impossibility of testing the elements of the impellers of the basic pumps, as well as the complexity of the design, since for testing it is necessary to make a reduced copy of the pump.

Известна модель насоса, содержащая разъемный корпус центробежного нефтяного магистрального насоса, выполненный в виде нижней корпусной детали и крышки, скрепленных шпильками. Корпус центробежного нефтяного насоса содержит двухзавитковый отвод со смещенными на 180 градусов внешними и внутренними витками, разделенными ребром. Внешний виток включает спиральный, обводной и диффузорный участки. Внутренний виток включает спиральный и диффузорный участки. Направляющий аппарат центробежного нефтяного магистрального насоса содержит кольцо с равномерно расположенными по окружности расширяющимися каналами, сформированными криволинейными лопатками (патент RU 2615040 С1, МПК F04D 29/42, опубл. 03.04.2017).Known model of the pump, containing a split casing of a centrifugal oil main pump, made in the form of a lower housing part and a cover, fastened with pins. The casing of a centrifugal oil pump contains a two-coil branch with external and internal turns offset by 180 degrees, separated by a rib. The outer loop includes a spiral, bypass and diffuser sections. The inner coil includes a spiral and a diffuser section. The guiding device of the centrifugal oil main pump contains a ring with expanding channels evenly spaced around the circumference, formed by curved blades (patent RU 2615040 C1, IPC F04D 29/42, publ. 03.04.2017).

Недостатками данного аналога является невозможность проведения испытаний проточных частей безвальных насосов, сложность конструкции испытываемых насосов, монтирования и замены испытываемых проточных частей насоса.The disadvantages of this analogue are the impossibility of testing the flow parts of shaftless pumps, the complexity of the design of the tested pumps, mounting and replacement of the tested flow parts of the pump.

Особенностью испытаний проточных частей (элементов рабочего колеса) безвального насоса является сохранение осевого направления потока рабочей жидкости после перехода из всасывающей области безвального насоса в нагнетательную. Также важным фактором для проведения параметрических испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса является обеспечение вращения исследуемой проточной части с осевым вектором, совпадающим по направлению с направлением движения потока жидкости.A feature of testing the flow parts (impeller elements) of a shaftless pump is the preservation of the axial direction of the working fluid flow after the transition from the suction area of the shaftless pump to the discharge area. Another important factor for carrying out parametric tests of the elements of the impeller of a shaftless pump is to ensure the rotation of the investigated flow path with an axial vector that coincides in the direction with the direction of movement of the fluid flow.

Соответственно, ключевыми критериями для проведения корректных испытаний безвальных насосов являются:Accordingly, the key criteria for correct testing of shaftless pumps are:

- полное соответствие динамической передачи энергии от электродвигателя на нагнетатель;- full compliance with the dynamic transfer of energy from the electric motor to the supercharger;

- обеспечение герметичного и полнопроходного подключения нагнетателя к контуру стенда;- providing a sealed and full-bore connection of the blower to the stand circuit;

- обеспечение возможности простой установки и беспрепятственной смены испытываемых проточных частей различной конфигурации (элементов рабочего колеса безвального насоса с различной геометрией) в нагнетателе.- providing the possibility of simple installation and unimpeded change of the tested flow parts of various configurations (elements of the impeller of a shaftless pump with different geometry) in the supercharger.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является возможность исследования эффективности элементов рабочего колеса безвального насоса (проточной части) различной конфигурации, включая зону на входе в насосный агрегат, проточную часть и зону нагнетания, для подбора геометрии рабочего колеса безвального насоса и простота монтажа испытываемых элементов рабочего колеса безвального насоса, что ведет к эффективному расходованию материалов и средств при проектировании и изготовлении натурного насоса.The technical problem to be solved by the invention is the possibility of studying the efficiency of the elements of the impeller of a shaftless pump (flow path) of various configurations, including the zone at the inlet to the pump unit, the flow path and the injection zone, to select the geometry of the impeller of a shaftless pump and ease of installation of the tested elements of the impeller of a shaftless pump, which leads to an efficient use of materials and funds in the design and manufacture of a full-scale pump.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является расширение функциональных возможностей оснастки для проведения испытаний насосов путем обеспечения возможности проведениях испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса при одновременном упрощении конструкции оснастки для испытываемых элементов, а следовательно ее изготовления и ремонта, упрощении монтажа испытываемых элементов в нагнетателе, а также упрощении монтажа нагнетателя в контуре стенда, и как следствие повышение производительности испытаний и эффективности расходования материалов при проектировании и изготовлении натурного насоса.The technical result, which the invention is aimed at, is to expand the functionality of the equipment for testing pumps by making it possible to test the elements of the impeller of a shaftless pump while simplifying the design of the equipment for the tested elements, and therefore its manufacture and repair, simplifying the installation of the tested elements in the blower , as well as simplifying the installation of the blower in the stand circuit, and, as a consequence, an increase in test productivity and the efficiency of material consumption in the design and manufacture of a full-scale pump.

Указанная техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что нагнетатель для испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса включает нагнетательный и всасывающий патрубки с фланцами, корпус с ребрами жесткости, гильзу, первый и второй подшипниковые узлы, причем гильза установлена в корпусе с возможностью вращения посредством первого и второго подшипниковых узлов, выполнена со сквозными отверстиями для крепления внутри нее элементов рабочего колеса безвального насоса и содержит на внешней поверхности шкив для обеспечения вращения гильзы через ременную передачу от электродвигателя, каждый подшипниковый узел содержит радиально-упорный подшипник, прижимное кольцо и крышку подшипникового узла, при этом крышка первого подшипникового узла неразъемно закреплена на нагнетательном патрубке с фланцем и разъемно закреплена на корпусе, крышка второго подшипникового узла неразъемно закреплена на всасывающем патрубке с фланцем и разъемно закреплена на корпусе, а во всасывающем патрубке с фланцем установлен выпрямитель потока.The specified technical problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the blower for testing the elements of the impeller of a shaftless pump includes discharge and suction nozzles with flanges, a body with stiffeners, a sleeve, the first and second bearing assemblies, and the sleeve is installed in the body with the ability to rotate by of the first and second bearing assemblies, made with through holes for fastening inside it the elements of the impeller of a shaftless pump and contains on the outer surface a pulley to ensure the rotation of the sleeve through the belt drive from the electric motor, each bearing assembly contains an angular contact bearing, a pressure ring and a cover of the bearing assembly , while the cover of the first bearing unit is permanently fixed to the discharge pipe with a flange and is detachably fixed to the housing, the cover of the second bearing assembly is permanently fixed to the suction pipe with a flange and is detachably fixed to the housing, and into the suction A flow straightener is installed in the outlet with a flange.

Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 изображен вид заявленного нагнетателя сбоку, на фиг. 2 - вид нагнетателя спереди в разрезе по сечению А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - стенд для испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса в составе которого может быть использован заявленный нагнетатель.The invention is illustrated graphically, where FIG. 1 shows a side view of the claimed blower, FIG. 2 is a front view of the supercharger in section along the section A-A in FIG. 1, fig. 3 - stand for testing the elements of the impeller of a shaftless pump, which can be used with the declared supercharger.

Позициями на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 обозначены:The positions in FIG. 1, fig. 2, fig. 3 are indicated:

1 - электродвигатель;1 - electric motor;

2 - нагнетатель;2 - supercharger;

3 - расходный бак;3 - supply tank;

4 - мерный бак;4 - measuring tank;

5 - всасывающий трубопровод;5 - suction pipeline;

6 - нагнетательный трубопровод;6 - delivery pipeline;

7 - соединительные трубопроводы;7 - connecting pipelines;

8 - всасывающий патрубок с фланцем;8 - suction pipe with flange;

9 - нагнетательный патрубок с фланцем;9 - discharge pipe with flange;

10 - корпус;10 - case;

11 - ребра жесткости;11 - stiffeners;

12 - гильза;12 - sleeve;

13 - первый подшипниковый узел;13 - the first bearing assembly;

14 - второй подшипниковый узел;14 - the second bearing assembly;

15 - отверстия для крепления элементов рабочего колеса безвального насоса;15 - holes for fastening elements of the impeller of a shaftless pump;

16 – шкив;16 - pulley;

17 - радиально-упорные подшипники;17 - angular contact bearings;

18 - прижимные кольца;18 - clamping rings;

19 - крышка первого подшипникового узла;19 - cover of the first bearing unit;

20 - крышка второго подшипникового узла;20 - cover of the second bearing unit;

21 - выпрямитель потока.21 - flow straightener.

Нагнетатель для испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса (2) включает всасывающий (8) и нагнетательный (9) патрубки с фланцами для быстрой и легкой установки нагнетателя (2) в контур стенда между всасывающей и нагнетательной линией стенда соответственно. Посредством фланцев нагнетатель (2) крепится к ответным фланцам нагнетательного (6) и всасывающего (5) трубопроводов.The blower for testing the elements of the impeller of a shaftless pump (2) includes a suction (8) and discharge (9) branch pipes with flanges for quick and easy installation of the blower (2) into the stand circuit between the suction and discharge lines of the stand, respectively. By means of flanges, the blower (2) is attached to the counter flanges of the discharge (6) and suction (5) pipelines.

Наличие фланцев на всасывающем (8) и нагнетательном (9) патрубках обеспечивает возможность легкого и быстрого крепления нагнетателя (2) в контур стенда к ответным фланцам всасывающего (5) и нагнетательного (6) трубопроводов, что обеспечивает упрощение монтажа нагнетателя в контуре стенда, сокращение времени на его замену и как следствие повышение производительности испытаний.The presence of flanges on the suction (8) and discharge (9) nozzles makes it possible to easily and quickly attach the blower (2) to the stand circuit to the counter flanges of the suction (5) and discharge (6) pipelines, which simplifies the installation of the blower in the stand circuit, reducing time for its replacement and, as a consequence, an increase in test productivity.

Нагнетатель (2) содержит корпус (10) с ребрами жесткости (11), который предназначен для размещения вращающейся гильзы (12) на радиально-упорных подшипниках (17). Ребра жесткости (11) установлены на корпусе (10) разъемно, например, при помощи болтовых соединений, и необходимы для фиксации взаимного расположения частей корпуса с нагнетательной и всасывающей стороны.The blower (2) contains a housing (10) with stiffening ribs (11), which is designed to accommodate a rotating sleeve (12) on angular contact bearings (17). Stiffeners (11) are detachably mounted on the body (10), for example, by means of bolted joints, and are necessary to fix the relative position of the body parts from the discharge and suction sides.

В корпусе (10) с возможностью вращения посредством первого подшипникового узла (13) и второго подшипникового узла (14) установлена гильза (12). Гильза (12) представляет собой полый цилиндрический элемент и предназначена для сменного крепления внутри нее испытываемых рабочих колес безвального насоса различной конфигурации (не показаны). Для чего гильза (12) оснащена отверстиями (15) для крепления элементов рабочего колеса, которые выполняются сквозными. Выполнение гильзы (12) данным образом упрощает монтаж испытываемых элементов рабочего колеса в нагнетателе, обеспечивает простую и легкую смену указанных элементов, что приводит к сокращению времени на замену испытываемых элементов рабочего колеса безвального насоса и соответственно повышению производительности проведения испытаний.A sleeve (12) is installed in the housing (10) with the possibility of rotation by means of the first bearing unit (13) and the second bearing unit (14). The sleeve (12) is a hollow cylindrical element and is intended for replaceable fastening inside it of the tested impellers of a shaftless pump of various configurations (not shown). For this, the sleeve (12) is equipped with holes (15) for fastening the impeller elements, which are made through. The design of the sleeve (12) in this way simplifies the installation of the tested elements of the impeller in the supercharger, provides a simple and easy change of these elements, which leads to a reduction in the time for replacing the tested elements of the impeller of a shaftless pump and, accordingly, to an increase in the performance of testing.

На внешней поверхности гильзы (12) установлен шкив (16) для обеспечения вращения гильзы (12) через ременную передачу от электродвигателя (1).A pulley (16) is installed on the outer surface of the sleeve (12) to ensure rotation of the sleeve (12) through the belt drive from the electric motor (1).

Первый и второй подшипниковые узлы (13,14) включают радиально-упорные подшипники (17), прижимные кольца (18) и крышки (19, 20) подшипниковых узлов. При этом крышка (19) первого подшипникового узла (13) неразъемно закреплена на нагнетательном патрубке (9) с фланцем, например, при помощи сварки, и разъемно закреплена на корпусе (10), например, при помощи болтов, а крышка (20) второго подшипникового узла (14) неразъемно закреплена на всасывающем патрубке (8) с фланцем, например, при помощи сварки, и разъемно закреплена на корпусе (10), например, при помощи болтов.The first and second bearing units (13, 14) include angular contact bearings (17), pressure rings (18) and covers (19, 20) of the bearing units. In this case, the cover (19) of the first bearing unit (13) is permanently fixed to the discharge pipe (9) with a flange, for example, by welding, and is detachably fixed to the body (10), for example, with bolts, and the cover (20) of the second bearing unit (14) is permanently fixed to the suction pipe (8) with a flange, for example, by welding, and detachably fixed to the housing (10), for example, by means of bolts.

Неразъемное крепление крышек (19, 20) первого и второго подшипниковых узлов (13, 14) к нагнетательному и всасывающему патрубкам (9, 8) с фланцами обеспечивает герметичное и полнопроходное подключение вращающейся гильзы (12) к нагнетательному и всасывающему патрубкам (9, 8) с фланцами, а также нагнетателя к контуру стенда, что является одним из ключевых критериев для проведения корректных испытаний безвальных насосов, тем самым указанная совокупность признаков приводит к расширению функциональных возможностей испытательной оснастки известной из уровня техники.One-piece fastening of the covers (19, 20) of the first and second bearing assemblies (13, 14) to the discharge and suction nozzles (9, 8) with flanges provides a tight and full-bore connection of the rotating sleeve (12) to the discharge and suction nozzles (9, 8) with flanges, as well as a blower to the stand contour, which is one of the key criteria for correct testing of shaftless pumps, thereby the specified combination of features leads to an expansion of the functionality of the test equipment known from the prior art.

Разъемное крепление крышек (19, 20) первого и второго подшипниковых узлов (13, 14) к корпусу (10) обеспечивает доступ к подшипниковым узлам, что упрощает конструкцию устройства, его изготовление и сборку, а также повышает ремонтопригодность нагнетателя.The detachable fastening of the covers (19, 20) of the first and second bearing assemblies (13, 14) to the housing (10) provides access to the bearing assemblies, which simplifies the design of the device, its manufacture and assembly, and also increases the maintainability of the blower.

Во всасывающем патрубке (8) установлен выпрямитель потока (21), например, при помощи сварки, представляющий собой взаимно ортогональные пластины и предназначенный для снижения турбулентных эффектов на входе в нагнетатель и соответствующего снижения гидравлических потерь.A flow straightener (21) is installed in the suction pipe (8), for example, by welding, which is mutually orthogonal plates and is designed to reduce turbulent effects at the inlet to the blower and correspondingly reduce hydraulic losses.

Наличие полой гильзы (12) с возможностью закрепления внутри нее элементов рабочего колеса безвального насоса, а также с возможностью получения вращения в подшипниковых узлах (13, 14) от электродвигателя (1) через шкив (16), расположенный на ее внешней поверхности, обеспечивает возможность проведения испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса без изготовления полноценного безвального насоса или его масштабной модели, что расширяет функциональные возможности испытательной оснастки, известной из уровня техники при одновременном упрощении конструкции.The presence of a hollow sleeve (12) with the possibility of fixing the elements of the impeller of a shaftless pump inside it, as well as with the possibility of obtaining rotation in the bearing assemblies (13, 14) from the electric motor (1) through the pulley (16) located on its outer surface, makes it possible testing the elements of the impeller of a shaftless pump without manufacturing a full-fledged shaftless pump or its scale model, which expands the functionality of the test equipment known from the prior art while simplifying the design.

Принцип работы нагнетателя (2) состоит в моделировании рабочей области безвального насоса и осуществляется следующим образом (фиг. 3).The principle of operation of the blower (2) consists in modeling the working area of a shaftless pump and is carried out as follows (Fig. 3).

Разработанная проточная часть безвального насоса, представляющая собой элементы рабочего колеса безвального насоса, монтируется внутрь гильзы (12) при помощи, например, болтов или шпилек через отверстия (15) для крепления элементов рабочего колеса.The developed flow path of the shaftless pump, which is the elements of the impeller of the shaftless pump, is mounted inside the sleeve (12) using, for example, bolts or studs through the holes (15) for fastening the elements of the impeller.

Нагнетатель (2) в сборе посредством парубков с фланцами (8, 9) устанавливается в контур стенда между всасывающим (5) и нагнетательным (6) трубопроводами так, чтобы ось вращения гильзы (12) нагнетателя (2) совпадала с осью всасывающего (5) и нагнетательного (6) трубопроводов.The blower (2) assembled by means of pipes with flanges (8, 9) is installed into the stand circuit between the suction (5) and discharge (6) pipelines so that the axis of rotation of the liner (12) of the blower (2) coincides with the axis of the suction (5) and discharge (6) pipelines.

При помощи шкива (16) нагнетатель (2) подключается к электродвигателю (1).By means of a pulley (16), the blower (2) is connected to the electric motor (1).

До начала проведения испытания рабочую жидкость помещают в расходный бак (3) стенда. Рабочая жидкость может быть любой не агрессивной (кислоты/щелочи) жидкостью, имеющей температуру застывания не выше 5 градусов Цельсия. Предпочтительно испытания проводятся с использованием воды, но также могут быть применены углеводородные жидкости.Before starting the test, the working fluid is placed in the supply tank (3) of the stand. The working fluid can be any non-aggressive (acid / alkali) liquid with a pour point not exceeding 5 degrees Celsius. The tests are preferably carried out using water, but hydrocarbon fluids can also be used.

После начала испытания оператор открывает запорно-регулирующую арматуру, и контур стенда заполняется рабочей жидкостью. Направление рабочей жидкости изображено на фиг. 3 стрелками.After the start of the test, the operator opens the shut-off and control valves, and the stand circuit is filled with a working fluid. The direction of the working fluid is shown in FIG. 3 arrows.

Далее оператором дистанционно включается электродвигатель (1), приводящий во вращение гильзу (12) нагнетателя (2) с установленными в ней элементами рабочего колеса безвального насоса посредством ременной передачи (не показана) через шкив (16), который расположен на внешней поверхности гильзы (12). Элементы рабочего колеса безвального насоса будучи жестко закрепленными в гильзе (12) также приводятся во вращение.Next, the operator remotely turns on the electric motor (1), which drives the sleeve (12) of the blower (2) with the elements of the impeller of a shaftless pump installed in it by means of a belt drive (not shown) through a pulley (16), which is located on the outer surface of the sleeve (12 ). The elements of the impeller of the shaftless pump, being rigidly fixed in the sleeve (12), are also driven in rotation.

Рабочая жидкость в контуре, перемещаясь по всасывающему трубопроводу (5) за счет всасывающей способности нагнетателя (2), поступает на вход нагнетателя (2).The working fluid in the circuit, moving along the suction pipe (5) due to the suction capacity of the blower (2), enters the inlet of the blower (2).

Нагнетатель (2) посредством вращения гильзы (12) с элементами рабочего колеса безвального насоса осуществляет передачу энергии вращения в энергию движения потока, одновременно увеличивая скорость рабочей жидкости и давление в потоке, тем самым моделируя работу безвального насоса.The blower (2), by rotating the sleeve (12) with the elements of the impeller of the shaftless pump, transfers the rotational energy into the energy of the flow movement, simultaneously increasing the speed of the working fluid and the pressure in the flow, thereby simulating the operation of the shaftless pump.

Далее поток с давлением, большим на величину развиваемого напора, поступает в нагнетательный трубопровод (6) и далее при открытой запорно-регулирующей арматуре, расположенной в соединительных трубопроводах (7), в мерный бак (4), где оператором осуществляется замер объема рабочей жидкости.Further, the flow with a pressure greater by the value of the developed pressure enters the discharge pipeline (6) and then, with open shut-off and control valves located in the connecting pipelines (7), into the measuring tank (4), where the operator measures the volume of the working fluid.

Изобретение позволяет производить простую и быструю замену испытываемых элементов рабочих колес безвальных насосов с целью изменения их конфигурации, доработанной по результатам испытаний для получения наилучших характеристик проектируемого безвального насоса. Изменение конфигурации проточной части насосного оборудования производится путем замены геометрических параметров элементов рабочих колес безвальных насосов.The invention allows for a simple and quick replacement of the tested elements of the impellers of shaftless pumps in order to change their configuration, modified according to the test results to obtain the best characteristics of the designed shaftless pump. Changing the configuration of the flow path of pumping equipment is carried out by replacing the geometric parameters of the elements of the impellers of shaftless pumps.

Электродвигатель (1), сообщающий гильзе (12) вращение, подключен к измерительному устройству (не показано) для измерения числа оборотов, например, тахометру (тахоскопу) или другому автоматическому счетному устройству числа оборотов за определенное время (механическое, электронное).The electric motor (1), imparting rotation to the sleeve (12), is connected to a measuring device (not shown) for measuring the number of revolutions, for example, a tachometer (tachoscope) or other automatic counting device of the number of revolutions for a certain time (mechanical, electronic).

Всасывающий трубопровод (5) подключен к измерительному устройству для измерения давления (не показано), например, мановакуумметру или вакуумметру, для измерения давления рабочей жидкости на входе в нагнетатель (2), что позволяет получить энергетические и кавитационные характеристики нагнетателя (2), а также всасывающую способность проектируемого рабочего колеса по результатам параметрических испытаний и фактические значения разрежения перед входом в рабочую область нагнетателя (2).The suction pipeline (5) is connected to a pressure measuring device (not shown), for example, a pressure gauge or a vacuum gauge, to measure the pressure of the working fluid at the inlet to the blower (2), which makes it possible to obtain the energy and cavitation characteristics of the blower (2), as well as the suction capacity of the designed impeller according to the results of parametric tests and the actual values of vacuum before entering the working area of the supercharger (2).

Нагнетательный трубопровод (6) подключен к измерительному устройству для измерения давления (не показано), например, к манометру или дифференциальному манометру, для измерения давления рабочей жидкости на выходе из нагнетателя (2), что позволяет получить напорные характеристики нагнетателя (2).The discharge line (6) is connected to a pressure measuring device (not shown), for example, to a pressure gauge or a differential pressure gauge, to measure the pressure of the working fluid at the outlet of the blower (2), which makes it possible to obtain the pressure characteristics of the blower (2).

Испытываемые элементы испытываемого рабочего колеса изготавливаются из пластика с использованием технологий 3D-печати или из металла с использованием фрезеровки.The test elements of the test impeller are made from plastic using 3D printing technology or from metal using milling.

Заявленный нагнетатель обеспечивает расширение функциональных возможностей оснастки для проведения испытаний путем обеспечения возможности проведения испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса, повышение производительности испытаний за счет возможности проведения многочисленных испытаний рабочих колес безвальных насосов, которые легко и быстро устанавливаются в нагнетателе в отличии от известных масштабных моделей иных насосов, при одновременном упрощении конструкции оснастки для испытываемых элементов, а следовательно ее изготовления и ремонта.The claimed supercharger provides an expansion of the functionality of the equipment for testing by providing the possibility of testing the elements of the impeller of a shaftless pump, increasing the test performance due to the possibility of carrying out numerous tests of impellers of shaftless pumps, which are easily and quickly installed in the supercharger, in contrast to the known large-scale models of other pumps , while simplifying the design of the tooling for the tested elements, and hence its manufacture and repair.

Также использование заявленного нагнетателя обеспечивает повышение эффективности расходования материалов при проектировании и изготовлении натурных безвальных насосов.Also, the use of the claimed supercharger provides an increase in the efficiency of material consumption in the design and manufacture of full-scale shaftless pumps.

Замер оборотов на электродвигателе (1) осуществляется оператором с применением тахометра. После фиксации оборотов производятся замеры давлений и расхода. Показания снимаются оператором визуально.Measurement of revolutions on the electric motor (1) is carried out by the operator using a tachometer. After fixing the speed, the pressure and flow rate are measured. The readings are taken by the operator visually.

Замер расхода производится оператором путем последовательного замера и фиксации уровня жидкости в мерном баке (4) с применением секундомера.The flow rate is measured by the operator by sequentially measuring and fixing the liquid level in the measuring tank (4) using a stopwatch.

Замер давлений на всасывающем (6) и нагнетательном (5) трубопроводах производится оператором с применением контрольно-измерительных приборов - мановакуометра и манометра соответственно.The pressure measurement on the suction (6) and discharge (5) pipelines is carried out by the operator using control and measuring instruments - a pressure gauge and a pressure gauge, respectively.

По замеренным параметрам выполняется расчет показателя эффективности испытываемых элементов рабочих колес.The measured parameters are used to calculate the efficiency index of the tested elements of the impellers.

При этом следует отметить, что заявленное изобретение не ограничивается применением в конструкции описанного стенда и может быть применено в конструкции иного стенда для проведения параметрических испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса.It should be noted that the claimed invention is not limited to the use in the design of the described stand and can be used in the design of another stand for carrying out parametric tests of the impeller elements of a shaftless pump.

Заявленное изобретение позволяет проводить испытания элементов рабочего колеса безвального насоса и пересчет их параметров на натурный насосный агрегат с высокой достоверностью и относительно малыми затратами на их изготовление для определения оптимальной геометрии проточной части серийных насосных агрегатов.The claimed invention makes it possible to test the elements of the impeller of a shaftless pump and recalculate their parameters for a full-scale pumping unit with high reliability and relatively low manufacturing costs to determine the optimal geometry of the flow path of serial pumping units.

Claims (1)

Нагнетатель для испытаний элементов рабочего колеса безвального насоса, включающий нагнетательный и всасывающий патрубки с фланцами, корпус с ребрами жесткости, гильзу, первый и второй подшипниковые узлы, причем гильза установлена в корпусе с возможностью вращения посредством первого и второго подшипниковых узлов, выполнена со сквозными отверстиями для крепления внутри нее элементов рабочего колеса безвального насоса и содержит на внешней поверхности шкив для обеспечения вращения гильзы через ременную передачу от электродвигателя, каждый подшипниковый узел содержит радиально-упорный подшипник, прижимное кольцо и крышку подшипникового узла, при этом крышка первого подшипникового узла неразъемно закреплена на нагнетательном патрубке с фланцем и разъемно закреплена на корпусе, крышка второго подшипникового узла неразъемно закреплена на всасывающем патрубке с фланцем и разъемно закреплена на корпусе, а во всасывающем патрубке с фланцем установлен выпрямитель потока. A supercharger for testing impeller elements of a shaftless pump, including a discharge and suction branch pipes with flanges, a housing with stiffening ribs, a sleeve, the first and second bearing assemblies, and the sleeve is installed in the body with the possibility of rotation by means of the first and second bearing assemblies, is made with through holes for fastening the elements of the impeller of a shaftless pump inside it and contains a pulley on the outer surface to ensure the rotation of the sleeve through the belt drive from the electric motor, each bearing unit contains an angular contact bearing, a pressure ring and a cover of the bearing unit, while the cover of the first bearing unit is permanently fixed to the discharge flanged and detachably fixed to the housing, the cover of the second bearing unit is permanently fixed to the flanged suction inlet and detachably fixed to the housing, and a flow straightener is installed in the flanged suction inlet.

Images