SU1318724A1 - Centrifugal pump - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области на- сосостроени  и позвол ет расширить диапазон регулировани . Поворотный элемент 9 устройства дл  регулировани  напора и подачи насоса выполнен в виде лиска с пазами 10, в которых расположены пальцы 11. Поворотный элемент контактирует с щим диском (БД) 6 посредством пальце 11, закрепленных на лопатках 7 и пропущенных через пазы 14 ВД 6. Лопатки 7 имеют штифты 13, шарнирно закрепленные на ВД 6. Пазы 10 выполнены радиальными , а пазы 14 -- по дугам окружносте , центры которых совпадают с центрами штифтов 13 соответствующих лопаток. В результате обеспечиваетс  возможность в широких пределах регулировать характеристики насоса за счет одновременного изменени  геометрических размеров рабочего колеса и угла наклона лопаток. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. Г- г (поВернуто) СП СО 00 Ю 4 7 The invention relates to the field of construction and allows to expand the range of regulation. The rotary element 9 of the device for adjusting the pressure and pumping flow is made in the form of a face with grooves 10 in which the fingers 11 are located. The rotary element contacts the backing disk (DB) 6 by means of a finger 11 fixed on the blades 7 and passed through the grooves 14 of the VD 6. The blades 7 have pins 13, pivotally mounted on the VD 6. The grooves 10 are made radial, and the grooves 14 are circumferentially circular, the centers of which coincide with the centers of the pins 13 of the respective blades. As a result, it is possible to control the characteristics of the pump over a wide range by simultaneously changing the geometrical dimensions of the impeller and the angle of inclination of the blades. 2 hp f-ly, 6 ill. YYY (turned back) JV CO 00 Y 4 7

Description

Изобретение относитс  к насосостроению, а именно к конструкции регулируемых центробежных насосов.The invention relates to a pump manufacturing industry, namely to the design of adjustable centrifugal pumps.

Цель изобретени  - расширение диапазона регулировани .The purpose of the invention is to expand the range of regulation.

На фиг. 1 изображена конструкци  насоса с устройством разворота поворотного элемента , выполненным в виде втулки; на фиг. 2 - то же, с гидравлическим устройством разворота; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 4.FIG. 1 shows the construction of a pump with a turning device of a rotating element, made in the form of a sleeve; in fig. 2 - the same, with a hydraulic reversal device; in fig. 3 is a view A of FIG. one; in fig. 4 is a view B in FIG. one; in fig. 5 is a sectional view BB in FIG. 2; in fig. 6 is a cross-section of the FIG. four.

Центробежный насос содержит корпус 1The centrifugal pump includes a housing 1

10ten

носительно ведущего диска 6. При этом пальцы И (фиг. 3-5), перемеща сь одновременно во взаимно перекрещивающихс  радиальных к дуговых пазах 10, 14, выполненных соответственно в поворотном элементе 9 и ведущем диске 6, поворачивают лопатки 7 вокруг штифтов 13, измен   геометрические размеры рабочего колеса 5 и угол наклона лопаток 7. В результате измен ютс  подача и напор насоса. Чем больше угол наклона лопаток по отношению к выходному каналу насоса, чем больще наружный и меньше внутренний диаметр рабочего колеса (т.е. чем больше площадь проекции лопаток на плоскость, проход с зонами 2 и 3 всасывани  и нагнетани , установленное в нем на валу 4 рабо- с щую через центр рабочего колеса перпен- чее колесо 5 с ведущим диском 6 и лопат-дикул рно ведущему диску), тем больше поками 7, закрепленными на ведущем диске б, устройство 8 дл  регулировани  напора и подачи насоса, выполненное в виде поворотного элемента 9 с пазами 10, контактирующего посредством пальцев 11, расположен- 20 ных в пазах 10, с ведущим диском 6, и устройство 12 разворота поворотного элемента 9. Поворотный элемент 9 выполнен в виде диска, а лопатки 7 выполнены соrelative to the drive disk 6. At the same time, the fingers AND (FIGS. 3-5), moving simultaneously in mutually intersecting radial to the arc grooves 10, 14, made respectively in the pivot element 9 and the driving disk 6, rotate the vanes 7 around the pins 13, changing the geometrical dimensions of the impeller 5 and the angle of inclination of the blades 7. As a result, the flow and head of the pump are changed. The greater the angle of inclination of the blades with respect to the pump output channel, the larger the outer and smaller inner diameter of the impeller (i.e., the larger the projection area of the blades on the plane, the passage with suction and discharge zones 2 and 3 installed on the shaft 4 working through the center of the impeller gear 5 with the drive disk 6 and shovels-dikuarno drive disk), the more pocks 7, mounted on the drive disk b, the device 8 for adjusting the pressure and pump flow, made in the form of a rotary element 9 with grooves 10, pin Editin by pins 11, 20 raspolozhen- GOVERNMENTAL in the slots 10 with the drive plate 6 and the turning device 12 of the pivot member 9. The pivot member 9 is in the form of a disc, and the blades 7 are made from

щтифтами 13, закрепленными, шарнирно наа вместе с ней и поворотный элемент 9pins 13 fixed pivotally on it along with it and a pivot element 9

ведущем диске 6, в котором выполненыотносительно вала 4 рабочего колеса 5.drive disk 6, which are made relative to the shaft 4 of the impeller 5.

пазы 14, при этом пальцы 11 закрепленыПри этом пользуютс  шкалой 28, проградача насоса. На фиг. 3 сплошными лини - .ми показано положение лопаток 7 при максимальной подаче насоса, а пунктирными - при минимальной.the grooves 14, while the fingers 11 are fixed. At the same time, they use the scale 28, the pump heating. FIG. 3 solid lines - they show the position of the blades 7 at the maximum flow of the pump, and the dotted lines - at the minimum.

Регулирование характеристик насоса с помощью устройства разворота (фиг. 1) производитс  при остановленном насосе. Отвернув стопорный винт ключем, закрепленным в отверстии 17, поворачивают втулку 15,The regulation of the characteristics of the pump with the help of the reversal device (Fig. 1) is carried out with the pump stopped. Turning the locking screw with a key fixed in the hole 17, turn the sleeve 15,

на лопатках 7 и пропущены через пазы 14 в ведущем диске 6, причем пазы 10 в поворотном элементе выполнены радиальными, а в ведущем диске 6 - по дугам окружностей OQ с центрами, совпадающими с центрами штифтов 13 соответствующих лопаток 7.on the blades 7 and passed through the grooves 14 in the master disk 6, with the grooves 10 in the rotary element made radial, and in the master disk 6 - along the arcs of circles OQ with centers coinciding with the centers of the pins 13 of the respective blades 7.

Устройство 12 разворота поворотного элемента может быть выполнено в виде жестко соединенной с поворотным элементомThe device 12 reversal of the rotating element can be made in the form of rigidly connected with the rotating element

дуированной в единицах подачи насоса. После этого посредством стопорного винта, вворачиваемого в отверстие 18, фиксируют положение втулки 15 относительно вала 4 и включают насос.in units of pump feed. After that, by means of a locking screw screwed into the hole 18, fix the position of the sleeve 15 relative to the shaft 4 and turn on the pump.

С помощью устройства разворота (фиг. 2 и 6) можно проводить регулирование характеристик как при остановленном, так и при работающе.м насосе. Полости 24 и 25With the help of the reversal device (Figs. 2 and 6), it is possible to regulate the characteristics both when the pump is stopped and when the pump is running. Cavities 24 and 25

9 втулки 15, снабженной измерительной 5 i aMepbi 21 через зазоры в подвижных де- шкалой 16, установленной на валу 4 с воз-тал х сообщаютс  с зоной 3 нагнетани 9 sleeves 15, provided with measuring 5 i aMepbi 21, through gaps in movable de-16 mounted on shaft 4 with air lines x communicate with pressure zone 3

можностью поворота, выведенной из корпу- насоса. Когда запорно-регулирующий орган са 1 и уплотненной относительно него, при. 27 полностью закрыт, давление в полост х этом во втулке 15 выполнены отверсти 24 и 25 одинаково и примерно равно дав17 , 18 дл  ее поворота и фиксации на валу 4.лению нагнетани  насоса. Силы, действуюКроме того, устройство 12 разворота эле- 40 щие с двух сторон на перегородку 22, ком- мента может быть также выполнено в видепенсируют друг друга. Поскольку резуль- установленного с возможностью поворота относительно вала 4 барабана 19, соединенного с поворотным элементом 9, и втулки 20, закрепленной неподвижно на валу 4, приcan be turned out of the pump housing. When the valve is ca 1 and compacted relative to it, with. 27 is completely closed, the pressure in this cavity in the sleeve 15 is made holes 24 and 25 equally and approximately equal to pressure 17, 18 for its rotation and fixation on the shaft 4. to the pump discharge. Forces, acting In addition, the device 12 turns from 40 sides to the partition 22, the comment can also be made to see each other. Since the resultant can be rotated relative to the shaft 4 of the drum 19, connected to the rotary element 9, and the sleeve 20, fixedly mounted on the shaft 4, with

этом поворотный элемент 9, барабан 19 и втул- поворачиваетс  относительно вала 4 и века 20 расположены с образованием ка.мерыThis rotary element 9, the drum 19 and the sleeve is rotated relative to the shaft 4 and the century 20 are arranged to form a gauge.

21,снабженной двум  радиальными диаметрально расположенными перегородками21, equipped with two radial diametrically located partitions

22,23, закрепленными одна 22 на барабане 19, а друга  23 на втулке 20 и раздел ющими камеру 21 на две полости 24 и 25, одна из которых 24 посредством выполненных в теле вала 4 и корпусе 1 каналов 26 сообщена через запорно-регулируютирующа  центробежных и гидродинамических сил, действующих на лопатки 7, стремитс  повернуть их против часовой стрелки (фиг. 3), поворотный элемент 922.23, one 22 fixed on the drum 19, and the other 23 on the sleeve 20 and dividing the chamber 21 into two cavities 24 and 25, one of which 24 by means of channels 26 in the shaft body 4 and the body 1 is communicated through the locking and regulating centrifugal and hydrodynamic forces acting on the blades 7, tend to rotate them counterclockwise (Fig. 3), the pivoting element 9

щий орган 27 с зоной 2 всасывани  насоса .body 27 with a pump suction zone 2.

Насос работает следующим образом.The pump works as follows.

В зависимости от положени  устройства 12 разворота элемент 9 поворачиваетс  отдущего диска 6 до упора. Лопатки 7 и перегородка 22 при закрытом органе 27 занимают положение, изображенное на фиг. 3 и 6 пунктиром. При этом давлениеDepending on the position of the reversal device 12, the element 9 rotates the otduschim disk 6 until it stops. The blades 7 and the partition 22 with the closed body 27 occupy the position shown in FIG. 3 and 6 dotted line. Under this pressure

50 в зоне 3 нагнетани  и полост х 24 и 25 .максимально , а подача насоса минимальна. По мере открывани  запорно-регулирующего органа 27 давление жидкости в полости 24 постепенно снижаетс ,а в камере 25 остаетс  неизмененным. Давление в полости 2450 in the injection zone 3 and the cavity 24 and 25. Maximum, and the pump flow is minimal. As the valve 27 opens, the pressure of the fluid in the cavity 24 gradually decreases, while in chamber 25 it remains unchanged. Cavity pressure 24

55 зависит от соотноилени  проходного сечени  органа 27 и суммарной площади зазоров между подвижными детал ми, образующими камеру 21. При определенном по55 depends on the ratio of the through passage section of the organ 27 and the total area of the gaps between the moving parts forming the chamber 21. At a certain

носительно ведущего диска 6. При этом пальцы И (фиг. 3-5), перемеща сь одновременно во взаимно перекрещивающихс  радиальных к дуговых пазах 10, 14, выполненных соответственно в поворотном элементе 9 и ведущем диске 6, поворачивают лопатки 7 вокруг штифтов 13, измен   геометрические размеры рабочего колеса 5 и угол наклона лопаток 7. В результате измен ютс  подача и напор насоса. Чем больше угол наклона лопаток по отношению к выходному каналу насоса, чем больще наружный и меньше внутренний диаметр рабочего колеса (т.е. чем больше площадь проекции лопаток на плоскость, проход щую через центр рабочего колеса перпен- дикул рно ведущему диску), тем больше по щую через центр рабочего колеса перпен- дикул рно ведущему диску), тем больше поа вместе с ней и поворотный элемент 9relative to the drive disk 6. At the same time, the fingers AND (FIGS. 3-5), moving simultaneously in mutually intersecting radial to the arc grooves 10, 14, made respectively in the pivot element 9 and the driving disk 6, rotate the vanes 7 around the pins 13, changing the geometrical dimensions of the impeller 5 and the angle of inclination of the blades 7. As a result, the flow and head of the pump are changed. The greater the angle of inclination of the blades with respect to the pump output channel, the larger the outer diameter and the smaller the inner diameter of the impeller (i.e., the larger the projection area of the blades on the plane passing through the center of the impeller perpendicular to the driving disk), the greater pitch through the center of the impeller perpendicular to the drive disk), the more rotatable with it is the pivot element 9

дача насоса. На фиг. 3 сплошными лини - .ми показано положение лопаток 7 при максимальной подаче насоса, а пунктирными - при минимальной.cottage pump. FIG. 3 solid lines - they show the position of the blades 7 at the maximum flow of the pump, and the dotted lines - at the minimum.

Регулирование характеристик насоса с помощью устройства разворота (фиг. 1) производитс  при остановленном насосе. Отвернув стопорный винт ключем, закрепленным в отверстии 17, поворачивают втулку 15,The regulation of the characteristics of the pump with the help of the reversal device (Fig. 1) is carried out with the pump stopped. Turning the locking screw with a key fixed in the hole 17, turn the sleeve 15,

дуированной в единицах подачи насоса. После этого посредством стопорного винта, вворачиваемого в отверстие 18, фиксируют положение втулки 15 относительно вала 4 и включают насос.in units of pump feed. After that, by means of a locking screw screwed into the hole 18, fix the position of the sleeve 15 relative to the shaft 4 and turn on the pump.

С помощью устройства разворота (фиг. 2 и 6) можно проводить регулирование характеристик как при остановленном, так и при работающе.м насосе. Полости 24 и 25With the help of the reversal device (Figs. 2 and 6), it is possible to regulate the characteristics both when the pump is stopped and when the pump is running. Cavities 24 and 25

i aMepbi 21 через зазоры в подвижных де- тал х сообщаютс  с зоной 3 нагнетани i aMepbi 21 communicates with the discharge zone 3 through the gaps in the moving parts.

щие с двух сторон на перегородку 22, ком- пенсируют друг друга. Поскольку резуль- on both sides of the partition 22, compensate each other. Since the

тирующа  центробежных и гидродинамических сил, действующих на лопатки 7, стремитс  повернуть их против часовой стрелки (фиг. 3), поворотный элемент 9the rotating force of the centrifugal and hydrodynamic forces acting on the blades 7 tends to turn them counterclockwise (Fig. 3), the pivoting element 9

поворачиваетс  относительно вала 4 и ведущего диска 6 до упора. Лопатки 7 и перегородка 22 при закрытом органе 27 занимают положение, изображенное на фиг. 3 и 6 пунктиром. При этом давлениеrotates relative to the shaft 4 and the drive disk 6 until it stops. The blades 7 and the partition 22 with the closed body 27 occupy the position shown in FIG. 3 and 6 dotted line. Under this pressure

0 в зоне 3 нагнетани  и полост х 24 и 25 .максимально , а подача насоса минимальна. По мере открывани  запорно-регулирующего органа 27 давление жидкости в полости 24 постепенно снижаетс ,а в камере 25 остаетс  неизмененным. Давление в полости 240 in the zone 3 of the injection and the cavity 24 and 25. maximum, and the pump flow is minimal. As the valve 27 opens, the pressure of the fluid in the cavity 24 gradually decreases, while in chamber 25 it remains unchanged. Cavity pressure 24

5 зависит от соотноилени  проходного сечени  органа 27 и суммарной площади зазоров между подвижными детал ми, образующими камеру 21. При определенном положении органа 27 результирующа  сил гидростатического давлени , действующа  на перегородку 22 по часовой стрелке (фиг. 6), становитс  больше результирующей центробежных и гидродинамических сил, действующих через лопатки 7 против часовой стрелки. Элемент 9 начинает поворачиватьс  по часовой стрелке, увеличива  угол наклона лопаток 7. В результате, давление в зоне 3 нагнетани  насоса и полости 25 понижаетс . Давление в полости 24 также понижаетс , но в меньщей степени, так как оно определ етс , в основном, положением запорно-регулирующего органа 27. Когда описанные результирующие силы уравн ют- .с , лопатки 7 займут положение, определ емое положением органа 27. При полностью открытом запорно-регулирующем органе 27 лопатки 7 занимают положение, изображенное на фиг. 3 сплошными лини ми. В этом случае подача насоса возрастает до максимального значени .5 depends on the ratio of the through passage section of the organ 27 and the total area of the gaps between the moving parts forming the chamber 21. At a certain position of the organ 27, the resultant hydrostatic pressure forces acting on the partition 22 in a clockwise direction (Fig. 6) become greater than the resulting centrifugal and hydrodynamic forces acting through the blades 7 counterclockwise. Element 9 begins to rotate clockwise, increasing the angle of inclination of the blades 7. As a result, the pressure in the zone 3 of the pump discharge and the cavity 25 decreases. The pressure in the cavity 24 also decreases, but to a lesser extent, since it is determined mainly by the position of the locking regulator 27. When the resultant forces described are equalized, the blades 7 will occupy the position determined by the position of the organ 27. When the fully open shut-off and regulating organ 27 of the scapula 7 occupies the position shown in FIG. 3 solid lines. In this case, the pump flow rises to the maximum value.

Таким образом, в насосе имеетс  возможность в широких пределах регулировать его характеристики за счет одновременного изменени  геометрических размеров рабочего колеса и угла наклона лопаток. По мере износа лопатки 7 могут быть заменены новыми, что повышает долговечность насоса, так как изменение геометрических размеров рабочего колеса производитс  в вертикальной плоскости, длина насоса вдоль его оси небольша .Thus, in a pump, it is possible to regulate its characteristics over a wide range by simultaneously changing the geometrical dimensions of the impeller and the angle of inclination of the blades. As the blades 7 wear out, they can be replaced with new ones, which increases the durability of the pump, since the change in the geometrical dimensions of the impeller is performed in a vertical plane, the length of the pump along its axis is small.

Claims (3)

Формула изобретени Invention Formula . Центробежный насос, содержащий корпус с зонами всасывани  и нагнетани , установленное в нем на валу рабочее колесо с ведущим диском и лопатками, закрепленными на ведущем диске, устройство дл  регулировани  напора и подачи насоса.. A centrifugal pump comprising a housing with suction and discharge zones, an impeller mounted on the shaft with a drive disk and blades fixed on the drive disk, a device for adjusting the pressure and pump flow. выполненное в виде поворотного элемента с пазами, контактирующего посредством пальцев, расположенных в пазах, с ведущим диском, и устройство разворота поворотногоmade in the form of a rotary element with grooves in contact through the fingers, located in the grooves, with the drive disk, and the device turning the rotary элемента, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  диапазона регулировани , поворотный элемент выполнен в виде диска, а лопатки выполнены со штифтами, закрепленными шарнирно на ведущем диске, в ко- тором выполнены пазы, при этом пальцы закреплены на лопатках и пропущены через пазы в ведущем диске, причем пазы в поворотном элементе выполнены радиа.и.ным а в ведущем диске - по дугам ок:;уж- ностей с центрами, совпадающими с цеит5 рами штифтов соответствующих лопаток.element, characterized in that, in order to expand the adjustment range, the rotary element is made in the form of a disk, and the blades are made with pins hinged on the drive disk, in which the grooves are made, while the fingers are fixed on the blades and passed through the slots in the the master disk, the grooves in the rotary element are made with radio. and in the master disk - along the arcs ok:; with the centers coinciding with the pins of the pins of the respective blades. 2. Насос по п. I, отличающийс  тем, что устройство разворота поворотного элемента выполнено в виде жестко соединенной с поворотным элементом втулки, уста0 новленной на валу с возможностью поворота, выведенной из корпуса и уплотненной относительно него, при это.м во втулке, выполнены отверсти  дл  ее поворота и фиксации на валу.2. A pump according to claim I, characterized in that the pivoting device of the pivoting element is made in the form of a sleeve rigidly connected to the pivot element mounted on the shaft so that it can be pivoted out of the body and sealed relative to it, in this case in the sleeve. holes for its rotation and fixation on the shaft. 5 five 3. Насос по п. 1, отличающийс  тем, что устройство разворота элемента выполнено в виде установленного с возможностью поворота относительно вала барабана, соединенного с поворотным элементом, и втулки, закрепленной неподвижно на валу, при3. A pump according to claim 1, characterized in that the device turning the element is made as installed rotatably with respect to the shaft of the drum connected to the rotary element and the sleeve fixed fixed on the shaft with 0 этом поворотный элемент, барабан и втулка расположены с образованием камеры, снабженной двум  радиальными диаметрально расположенными перегородками, закрепленными одна на барабане, а друга  на втулке и раздел ющими камеру на две полости,This rotary element, the drum and the sleeve are arranged to form a chamber equipped with two radial diametrically located partitions fixed one on the drum and the other on the sleeve and dividing the chamber into two cavities, 5 одна из которых посредством выполненных в вале и корпусе каналов сообщена через запорно-регулирующий орган с зоной всасывани  насоса.5 one of which is connected to the suction zone of the pump through the channels arranged in the shaft and the body of the channels. 2626 TFTf 2121 1313 1313 /5/five / // / В ид БB id 1414 1Э1E 2222 2525 2424 2323