[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2499161C1 - Axially diagonal screw pump with rotor automatic radial load release unit - Google Patents

Axially diagonal screw pump with rotor automatic radial load release unit Download PDF

Info

Publication number
RU2499161C1
RU2499161C1 RU2012129069/06A RU2012129069A RU2499161C1 RU 2499161 C1 RU2499161 C1 RU 2499161C1 RU 2012129069/06 A RU2012129069/06 A RU 2012129069/06A RU 2012129069 A RU2012129069 A RU 2012129069A RU 2499161 C1 RU2499161 C1 RU 2499161C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
gap
wheel
seal
slotted
Prior art date
Application number
RU2012129069/06A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОсервис-Нефтегаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОсервис-Нефтегаз" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОсервис-Нефтегаз"
Priority to RU2012129069/06A priority Critical patent/RU2499161C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2499161C1 publication Critical patent/RU2499161C1/en

Links

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: pump comprises housing with inlet and outlet and rotor. The latter comprises the shaft running in radial and radial thrust ball bearings and auger wheel with helical blades and hollow taper bush fitted on said shaft. Said bush adjoins the outlet at larger diameter via radial and end grooves of slotted stepwise clearance to make release chamber with bypass channels on outer side of wheel space. Said channels communicate the chamber with auger wheel inlet cavity. Radial thrust ball bearing outer race is fitted in the housing with end clearance not smaller than end clearance of said slotted stepwise seal. Shroud is fixed at the auger wheel blades, at wheel outer line taper section, to abut on inlet via slotted seal end clearance equal thereto.
EFFECT: higher reliability, longer life.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано при разработке конструкций оседиагональных шнековых насосов с повышенными требованиями к надежности и длительности ресурса работы ходовой части. Оседиагональные шнековые насосы по своим характеристикам незаменимы при аварийных ситуациях для перекачки вязких загрязненных жидкостей, при проливах нефти и нефтепродуктов; для базовых работ на нефтебазах, наливных эстакадах, в системах промстоков и промотходов; при откачке из заглубленных резервуаров.The invention relates to the field of pump engineering and can be used in the development of designs of axial-diagonal screw pumps with increased requirements for reliability and durability of the running gear. Osediagonal screw pumps are indispensable in emergency characteristics for pumping viscous contaminated liquids, in spills of oil and oil products; for basic works at oil depots, bulk racks, in systems of industrial drains and industrial waste; when pumping from buried tanks.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является, принятый за прототип, известный (RU, патент №2342564, опубликовано 27.12.2008) оседиагональный шнековый насос с автоматом разгрузки ротора от осевой силы, содержащий корпус, состоящий из подвода и отвода, и ротор, включающий вал, вращающийся в установленных в корпусе радиальном и упорном подшипниках и закрепленное на валу шнековое колесо с винтовыми лопастями и полой конусообразной втулкой, примыкающей на большом диаметре к корпусу через радиальный и торцовый зазоры щелевого ступенчатого уплотнения и образующей с ним с внешней, по отношению к проточной части, стороны разгрузочную камеру с перепускными каналами, при этом упорный подшипник по наружному кольцу установлен в корпусе с торцовым зазором так, что его величина больше - равна величины торцового зазора в щелевом ступенчатом уплотнении.The closest in the set of essential features is, adopted for the prototype, known (RU, patent No. 2342564, published December 27, 2008) osediagonal screw pump with automatic rotor unloading from axial force, comprising a housing consisting of a supply and a discharge, and a rotor including a shaft rotating in a radial and thrust bearings installed in the housing and screw mounted on the shaft with helical blades and a hollow cone-shaped sleeve adjacent to the housing on a large diameter through the radial and end gaps of the slotted stupa of the seal and forming with it from the outside, with respect to the flow part, the unloading chamber with bypass channels, the thrust bearing along the outer ring is installed in the housing with the end gap so that its value is greater than the size of the end gap in the gap-type step seal .

Разгрузка ротора от осевой силы в известном насосе осуществляется в результате автоматического регулирования с отрицательной обратной связью эпюры давления в разгрузочной камере, а следовательно, и величины составляющей осевой силы, образующейся на полой конусообразной втулке и направленной в сторону входа в шнековое колесо, вызывающей перемещение ротора в осевом направлении в пределах торцового зазора по наружному кольцу установленного в корпусе упорного подшипника, с одновременным изменением величины торцового зазора в щелевом ступенчатом уплотнении до наступления баланса с встречно действующей составляющей осевой силы, образующейся на коническом участке наружного контура лопастей при нерегулируемой эпюре давления, а следовательно, и величины указанной составляющей осевой силы.The rotor is unloaded from the axial force in the known pump as a result of automatic regulation with negative feedback of the pressure plot in the discharge chamber, and consequently, of the component of the axial force generated on the hollow cone-shaped sleeve and directed towards the entrance to the screw wheel, causing the rotor to move into axial direction within the end gap along the outer ring of the thrust bearing installed in the housing, while changing the size of the end gap in the slotted upenchatom seal until the balance with oppositely acting axial force component generated on the tapered section of the outer contour of the blades at the diagram unregulated pressure, and hence the magnitude of said axial force component.

Недостатком автомата разгрузки ротора от осевой силы в известном оседиагональном шнековом насосе является то, что существует возможность возникновения ситуации, при которой баланс встречно действующих составляющих осевых сил, достигается, (как показывают расчеты и подтверждается на практике), при сравнительно малых величинах торцового зазора (δx≤0,2-0,3 мм) в щелевом ступенчатом уплотнении, что может привести, учитывая динамический характер работы автомата, к касанию и даже износу рабочих поверхностей деталей, образующих торцовый зазор в щелевом ступенчатом уплотнении.The disadvantage of the rotor unloading machine from axial force in the known axial-diagonal screw pump is that there is a possibility that a situation arises in which the balance of counter-acting components of the axial forces is achieved (as calculations show and confirmed in practice), with relatively small values of the end gap (δ x ≤0.2-0.3 mm) in a gap-type stepped seal, which can lead, given the dynamic nature of the machine, to touch and even wear the working surfaces of the parts forming the end gap in slotted stepped seal.

Задачей заявленного изобретения является модернизация существующей конструкции оседиагонального шнекового насоса.The objective of the claimed invention is the modernization of the existing design of an axial diagonal screw pump.

Технический результат, получаемый при осуществлении настоящего изобретения, заключается в устранении касания и износа рабочих поверхностей деталей, образующих торцовый зазор в щелевом ступенчатом уплотнении, в повышении надежности и увеличении ресурса работы ходовой части оседиагонального шнекового насоса.The technical result obtained by the implementation of the present invention is to eliminate the contact and wear of the working surfaces of the parts forming the end gap in the slotted stepped seal, to increase reliability and increase the service life of the running gear of the axial diagonal screw pump.

Указанный технический результат достигается тем, что в оседиагональном шнековом насосе, содержащем корпус, состоящий из подвода и отвода, и ротор, включающий вал, вращающийся в установленных в корпусе радиальном и радиально-упорном шарикоподшипниках и консольно закрепленное на валу шнековое колесо с винтовыми лопастями и полой конусообразной втулкой, примыкающей к отводу корпуса на большом диаметре через радиальный и торцовый зазоры щелевого ступенчатого уплотнения и образующей с внешней, по отношению к проточной части, стороны разгрузочную камеру с перепускными каналами, сообщающими ее с полостью на входе проточной части шнекового колеса, в котором радиально-упорный шарикоподшипник по наружному кольцу установлен в корпусе с торцовым зазором, величина которого составляет не менее величины торцового зазора вышеупомянутого щелевого ступенчатого уплотнения, а на лопастях, в начале конического участка наружного контура шнекового колеса, неподвижно закреплен бандаж, примыкающий к подводу корпуса на меньшем диаметре через торцовый зазор щелевого уплотнения, величина которого равна величине торцового зазора в вышеупомянутом щелевом ступенчатом уплотнении.The specified technical result is achieved by the fact that in an axial-diagonal screw pump containing a housing consisting of inlet and outlet, and a rotor including a shaft rotating in radial and angular contact ball bearings mounted in the housing and a screw wheel with screw blades and a hollow cantilever mounted on the shaft cone-shaped sleeve adjacent to the body outlet on a large diameter through the radial and end gaps of the slotted step seal and forming the discharge side from the outside, relative to the flowing part, an access chamber with bypass channels communicating with the cavity at the inlet of the auger wheel flow path, in which an angular contact ball bearing along the outer ring is installed in a housing with an end gap, the value of which is not less than the end gap of the aforementioned gap seals, and on the blades, at the beginning of the conical section of the outer contour of the screw wheel, a bandage is fixedly fixed adjacent to the supply of the housing at a smaller diameter through the end gap of the gap seal, the value Otori equal to the mechanical gap in the aforementioned slit stepped compaction.

При вращении ротора возникает перепад давления перекачиваемой жидкости между выходом и входом шнекового колеса, приводящий к возникновению встречно направленных составляющих осевых сил, действующих на внешний контур шнекового колеса:When the rotor rotates, there is a pressure drop of the pumped liquid between the outlet and the inlet of the auger wheel, leading to the appearance of counter-axial axial forces acting on the external contour of the auger wheel:

а) составляющей осевой силы A1, действующей на конический участок наружного контура лопастей в направлении от входа к выходу шнекового колеса (со стороны проточной части):a) a component of the axial force A1 acting on the conical section of the outer contour of the blades in the direction from the entrance to the exit of the screw wheel (from the flow part):

A 1 = 2 × π × r 1 r 2 p 1 ( r ) × r × d

Figure 00000001
A one = 2 × π × r one r 2 p one ( r ) × r × d
Figure 00000001

б) составляющей осевой силы А2, действующей на внутреннюю поверхность полой конусообразной втулки в направлении от выхода к входу шнекового колеса (со стороны разгрузочной камеры):b) a component of the axial force A2 acting on the inner surface of the hollow cone-shaped sleeve in the direction from the exit to the entrance of the screw wheel (from the discharge chamber):

A 2 = 2 × π × r 1 r 2 p 2 ( r ) × r × d

Figure 00000002
A 2 = 2 × π × r one r 2 p 2 ( r ) × r × d
Figure 00000002

гдеWhere

r - текущий радиус шнекового колеса, изменяющийся от величины наружного радиуса шнекового колеса на выходе (r2) до величины радиуса расположения перепускных отверстий (r1);r is the current radius of the auger wheel, varying from the value of the outer radius of the auger wheel at the outlet (r 2 ) to the size of the radius of the location of the bypass holes (r 1 );

p1(r) и p2(r) - аналитические выражения эпюры статического давления вдоль радиуса шнекового колеса,p 1 (r) and p 2 (r) are analytical expressions of the diagram of static pressure along the radius of the screw wheel,

воздействующие соответственно, на конический участок наружного контура лопастей со стороны проточной части и на внутреннюю поверхность полой конусообразной втулки со стороны разгрузочной камеры, определяемые по известным в теории гидромеханики турбомашин, зависимостям, например см. (А.А. Ломакин. Центробежные и осевые насосы Изд. «Машиностроение» Москва, Ленинград,1966, стр.157 - «распределение давления между колесом и корпусом»).acting, respectively, on the conical section of the outer contour of the blades on the side of the flowing part and on the inner surface of the hollow cone-shaped sleeve on the side of the discharge chamber, determined by the dependences known for example in the theory of hydromechanics of turbomachines, for example, see (A.A. Lomakin. Centrifugal and Axial Pumps . "Engineering" Moscow, Leningrad, 1966, p. 157 - "the distribution of pressure between the wheel and the housing").

При этом, из-за того, что площадь кольцевого сечения на втулке (между r2 и r1), на которую воздействует эпюра давления P2(r), а следовательно, и величина составляющей осевой силы (A2) со стороны выхода, больше, чем площадь кольцевого сечения на коническом участке лопастей, на которую воздействует эпюра давления P1(r) и, соответственно, величина составляющей осевой силы (A1) со стороны входа, возникает осевое перемещение ротора в пределах торцового зазора по наружному кольцу установленного в корпусе радиально-упорного шарикоподшипника, сопровождающееся уменьшением величины торцовых зазоров, соответственно, в щелевом ступенчатом уплотнении втулки с отводом корпуса и в щелевом уплотнении бандажа с подводом корпуса. В результате указанного изменения торцовых зазоров: а) повышается давление на коническом участке наружного контура лопастей из-за уменьшения величины утечек через радиальный зазор между лопастями и подводом корпуса; б) понижается давление в разгрузочной камере за счет уменьшения величины утечек через щелевое ступенчатое уплотнение и их сброса через перепускные каналы в полость на входе проточной части шнекового колеса. В результате перепад давления на поверхностях внешнего контура шнекового колеса, а следовательно, и величина суммарной осевой силы (Apoт), действующей на ротор, равная разности встречно действующих составляющих осевых силMoreover, due to the fact that the annular cross-sectional area on the sleeve (between r 2 and r 1 ), which is affected by the pressure diagram P 2 (r), and therefore the magnitude of the axial force component (A2) from the outlet side, is larger than the annular cross-sectional area on the conical section of the blades, which is affected by the pressure diagram P 1 (r) and, accordingly, the magnitude of the axial force component (A1) from the inlet side, there is axial displacement of the rotor within the end gap along the outer ring installed radially in the housing thrust ball bearing scheesya decrease in the clearance of face, respectively, in the stepped slit seal sleeve with a tap casing and impeller shroud housing with inlet. As a result of the indicated change in the end clearances: a) the pressure on the conical section of the outer contour of the blades increases due to a decrease in the amount of leakage through the radial clearance between the blades and the body inlet; b) the pressure in the discharge chamber is reduced by reducing the amount of leakage through the slotted stepped seal and dumping it through the bypass channels into the cavity at the inlet of the flowing part of the auger wheel. As a result, the pressure drop on the surfaces of the outer contour of the auger wheel, and therefore the value of the total axial force (A po ) acting on the rotor, is equal to the difference between the counter-acting axial forces

Apoт=А2-А1,A po = A2-A1,

уменьшается, до достижения баланса составляющих (A1 и A2) при наступлении равенстваdecreases until a balance of components (A1 and A2) is reached when equality occurs

A1=A2.A1 = A2.

Так как интегральная величина давления на коническом участке наружного контура лопастей шнекового колеса зависит от величины утечек через радиальный зазор между лопастями и подводом корпуса и при их уменьшении давление повышается, а торцовый зазор между бандажом и подводом корпуса, ограничивающий их величину, уменьшается при осевом перемещении ротора, происходит дополнительное увеличение давления, а следовательно, и составляющей осевой силы (A1). А это значит, что баланс составляющих осевых сил (A1=A2) наступает раньше (по сравнению с прототипом) при большей величине торцового зазора в щелевом ступенчатом уплотнении. В результате такого эффекта устраняется возможность касания и износа рабочих поверхностей деталей, образующих торцовый зазор в щелевом ступенчатом уплотнении, что повышает надежность и ресурс работы ходовой части оседиагонального шнекового насосаSince the integral value of the pressure on the conical section of the outer contour of the auger blades depends on the amount of leakage through the radial clearance between the blades and the housing inlet and when they decrease, the pressure increases, and the end gap between the bandage and the housing inlet, limiting their size, decreases with the axial movement of the rotor , there is an additional increase in pressure, and hence the component of the axial force (A1). And this means that the balance of the component axial forces (A1 = A2) occurs earlier (compared with the prototype) with a larger value of the end gap in the gap-type stepped seal. As a result of this effect, the possibility of touching and wear of the working surfaces of the parts forming the end gap in the slotted step seal is eliminated, which increases the reliability and service life of the running gear of the axial diagonal screw pump

То есть получается устройство, регулирующее эпюры распределения давления с отрицательной обратной связью, а следовательно, и величины встречно действующих на ротор составляющих осевых сил с двух направлений: а) со стороны входа шнекового колеса на конический участок наружного контура лопастей (в проточной части) за счет изменения величины торцового зазора между бандажом и подводом корпуса и б) со стороны выхода шнекового колеса на внутреннюю поверхность полой конусообразной втулки (в разгрузочной камере) за счет изменения торцового зазора в щелевом ступенчатом уплотнении. Само устройство, характеризующееся как совокупность корпуса, состоящего из подвода и отвода, и ротора, включающего вал, вращающийся в установленных в корпусе радиальном и радиально-упорном шарикоподшипниках и консольно закрепленного на валу шнекового колеса с винтовыми лопастями и полой конусообразной втулкой, примыкающей к отводу корпуса на большом диаметре через радиальный и торцовый зазоры щелевого ступенчатого уплотнения, образующей с внешней, по отношению к проточной части, стороны разгрузочную камеру с перепускными каналами, сообщающими ее с полостью на входе проточной части шнекового колеса, с закрепленным на лопастях в начале конического участка наружного контура шнекового колеса бандажом, примыкающим к подводу корпуса через торцовый зазор щелевого уплотнения по величине равный торцовому зазору щелевого ступенчатого уплотнения, при этом радиально-упорный шарикоподшипник по наружному кольцу установлен в корпусе с торцовым зазором, величина которого не менее величины торцового зазора щелевого ступенчатого уплотнения, можно рассматривать, как двухсторонний автомат разгрузки ротора от осевой силы.That is, a device is obtained that regulates pressure distribution diagrams with negative feedback, and, consequently, the magnitude of axial forces acting on the rotor in opposite directions from two directions: a) from the inlet side of the screw wheel to the conical section of the outer contour of the blades (in the flow part) due to changes in the size of the end gap between the bandage and the inlet of the housing; and b) from the side of the exit of the screw wheel to the inner surface of the hollow cone-shaped sleeve (in the unloading chamber) due to the change in the end gap Ora in slotted stepped seal. The device itself, characterized as a combination of a housing consisting of inlet and outlet and a rotor including a shaft rotating in radial and angular contact ball bearings mounted in the housing and cantilevered on the shaft of a screw wheel with helical blades and a hollow cone-shaped sleeve adjacent to the body outlet on a large diameter, through the radial and end gaps of the slotted stepped seal, forming from the outside, with respect to the flow part, the discharge chamber with bypass channels, with communicating with the cavity at the inlet of the flowing part of the auger wheel, with a bandage attached to the blades at the beginning of the conical section of the outer contour of the auger wheel adjoining the housing supply through the end gap of the gap seal equal in size to the end gap of the gap step seal, while the angular contact ball bearing the outer ring is installed in the housing with an end gap, the value of which is not less than the end gap of the slotted stepped seal, can be considered as bilateral minutes automatic unloading of the rotor of the axial force.

Таким образом, повышение надежности и длительности ресурса работы ходовой части оседиагонального шнекового насоса происходит за счет расширения диапазона регулирования автомата разгрузки ротора от осевой силы, путем увеличения величины торцового зазора в щелевом ступенчатом уплотнении при достижении баланса составляющих осевых сил, встречно действующих на внешнем контуре шнекового колеса: со стороны входа (проточной части) на конический участок наружного контура лопастей и со стороны выхода (разгрузочной камеры) на внутреннюю поверхность полой конусообразной втулки.Thus, increasing the reliability and durability of the running gear of the axial diagonal screw pump occurs by expanding the control range of the rotor unloading machine from axial force by increasing the end gap in the slotted stepped seal when the balance of axial force components acting on the external contour of the screw wheel is reached : from the inlet side (flow part) to the conical section of the outer contour of the blades and from the outlet side (discharge chamber) to the inner turn Xenia hollow cone-shaped sleeve.

Для пояснения сущности заявленного изобретения приводится чертеж (фиг.1), на котором изображено меридиональное сечение оседиагонального шнекового насоса с двухсторонним автоматом разгрузки ротора от осевой силы, где:To clarify the essence of the claimed invention is a drawing (figure 1), which shows the meridional section of the axial diagonal screw pump with a two-sided rotor unloading machine from axial force, where:

r1 и r2 - соответственно, внутренний и наружный радиусы внешнего кольцевого сечения шнекового колеса, формирующего образование составляющих осевой силы (радиус расположения перепускных отверстий и наружный радиус шнекового колеса на выходе);r 1 and r 2 , respectively, the inner and outer radii of the outer annular cross-section of the screw wheel, forming the formation of components of the axial force (the radius of the bypass holes and the outer radius of the screw wheel at the exit);

P1(r) и P2(r) - соответственно, эпюры давления на внешних кольцевых сечениях шнекового колеса, воздействующие на него со стороны входа и стороны выхода;P 1 (r) and P 2 (r) - respectively, pressure plots on the outer annular sections of the auger wheel, acting on it from the input side and the output side;

δx - соответственно, текущая величина торцового зазора в щелевом ступенчатом уплотнении втулки и отвода корпуса, в щелевом уплотнении бандажа и подвода корпуса и в установке радиально-упорного шарикоподшипника по наружному кольцу в корпусе.δ x -, respectively, the current value of the end gap in the slotted stepped seal of the sleeve and the outlet of the housing, in the slotted seal of the bandage and the supply of the housing and in the installation of the angular contact ball bearing along the outer ring in the housing.

Оседиагональный шнековый насос содержит: корпус, состоящий из подвода 1 (конический входной патрубок) и отвода 2 (улитка), и ротор, включающий вал 3, и консольно закрепленное на нем шнековое колесо с винтовыми лопастями 4 и полой конусообразной втулкой 5. Вал вращается в шарикоподшипниках 6 (радиальном) и 7 (радиально-упорном), установленных в корпусе 8, закрепленном в отводе 2 корпуса насоса с помощью фланцевого соединения.The Osediagonal screw pump contains: a housing consisting of inlet 1 (conical inlet pipe) and outlet 2 (cochlea), and a rotor including shaft 3, and a screw wheel cantileverly mounted on it with screw blades 4 and a hollow cone-shaped sleeve 5. The shaft rotates in ball bearings 6 (radial) and 7 (angular contact) installed in the housing 8, mounted in the branch 2 of the pump housing using a flange connection.

Наружная поверхность лопастей 4 имеет со стороны входа конический участок 9 и на выходе на большом диаметре цилиндрический участок 10, переходящий на втулку 5 в виде цилиндрической поверхности 11 и оканчивающейся торцовой поверхностью 12 на диске 13 втулки 5.The outer surface of the blades 4 has a conical section 9 on the inlet side and a cylindrical section 10 at the exit on a large diameter, passing to the sleeve 5 in the form of a cylindrical surface 11 and ending with the end surface 12 on the disk 13 of the sleeve 5.

Лопасти 4 в начале конического участка 9 имеют неподвижно закрепленный на них бандаж 14, который примыкает на малом диаметре через торцовую поверхность 15 к ответной поверхности подвода 1 корпуса, с образованием торцового зазора 16 щелевого уплотнения, а на большом диаметре цилиндрического участка 10 через цилиндрическую 11 и торцовую 12 поверхности втулки 5, примыкающим к ответным поверхностям спирального отвода 2 корпуса, с образованием радиального 17 и торцового 18 зазоров щелевого ступенчатого уплотнения.The blades 4 at the beginning of the conical section 9 have a bandage 14 fixed on them, which abuts on a small diameter through the end surface 15 to the counter surface of the supply lead 1 of the housing, with the formation of the end gap 16 of the gap seal, and on the large diameter of the cylindrical section 10 through the cylindrical 11 and end 12 of the surface of the sleeve 5, adjacent to the mating surfaces of the spiral outlet 2 of the housing, with the formation of radial 17 and end 18 clearances of the gap stepped seal.

Указанное герметизирующее щелевое ступенчатое уплотнение между втулкой 5 шнекового колеса и отводом 2 корпуса насоса служит для разделения полостей высокого (ВЫХОД проточной части) и низкого (разгрузочной камеры 19 с перепускными каналами 20, сообщающими ее с полостью 21 на ВХОДЕ проточной части шнекового колеса) давления.The specified sealing gap-type step seal between the screw sleeve 5 and the outlet of the pump housing 2 serves to separate the cavities of high pressure (EXIT of the flow part) and low (discharge chamber 19 with bypass channels 20 communicating with the cavity 21 at the inlet of the flow path of the screw wheel).

При этом, радиально-упорный шарикоподшипник 7 по наружному кольцу установлен в корпусе 8 насоса с торцовым зазором 22, величина которого составляет не менее величины торцовых зазоров 16 и 18 шнекового колеса, соответственно, в щелевом уплотнении бандажа с подводом и в щелевом ступенчатом уплотнении втулки с отводом.Moreover, the angular contact ball bearing 7 on the outer ring is installed in the pump housing 8 with an end gap 22, the value of which is not less than the end face clearances 16 and 18 of the auger wheel, respectively, in the gap seal of the bandage with the inlet and in the gap seal of the sleeve with a challenge.

Таким образом, при вращении вала 3 на коническом участке 9 наружного контура лопастей 4 возникает перепад давления между ВЫХОДОМ и ВХОДОМ шнекового колеса, приводящий к возникновению на нем составляющей осевой силы А1 - в направлении от ВХОДА к ВЫХОДУ, а также возникает перепад давления и составляющая осевой силы А2 на полой конусообразной втулке 5 - в направлении от ВЫХОДА к ВХОДУ. При этом из-за того, что площадь кольцевого сечения между r2 и r1 на втулке 5, на которую воздействует эпюра давления P2(r), а следовательно и величина составляющей осевой силы со стороны ВЫХОДА (А2) больше, чем площадь кольцевого сечения на коническом участке 9, на которую воздействует эпюра давления P1(r), и соответственно величина составляющей осевой силы со стороны ВХОДА (А1), возникает осевое перемещение ротора в пределах торцового зазора 22 по наружному кольцу радиально-упорного шарикоподшипника 7, сопровождающееся уменьшением величины торцовых зазоров 16 и 18, соответственно, в щелевом уплотнении бандажа 14 с подводом 1 корпуса и в щелевом ступенчатом уплотнении втулки 5 с отводом 2 корпуса, в результате чего давление на коническом участке 9 наружного контура лопастей 4, из-за уменьшения величины утечек через радиальный зазор между лопастями 4 и подводом 1, а следовательно и составляющая осевой силы (А1) со стороны ВХОДА шнекового колеса, увеличивается, а в разгрузочной камере 19, за счет уменьшения величины утечек и их сброса через перепускные каналы 20 в полость 21 на ВХОД проточной части, а следовательно, и составляющая осевой силы (А2) со стороны ВЫХОДА шнекового колеса, уменьшается до наступления баланса (A1=A2) встречно действующих составляющих осевых сил. В целом, происходит автоматическое регулирование с отрицательной обратной связью, эпюр давления и величины суммарной осевой силы (Apom), действующей на внешнем контуре шнекового колеса, приводящее к разгрузке ротора и радиально-упорного шарикоподшипника 7 от воздействия осевой силы, что повышает надежность и длительность ресурса работы ходовой части оседиагонального шнекового насоса.Thus, when the shaft 3 rotates on the conical section 9 of the outer contour of the blades 4, a pressure differential occurs between the OUTPUT and the INPUT of the screw wheel, which causes the axial force component A1 to appear on it in the direction from the INPUT to the OUTPUT, as well as a pressure drop and an axial component forces A2 on the hollow cone-shaped sleeve 5 - in the direction from the EXIT to the ENTRANCE. Moreover, due to the fact that the area of the annular section between r 2 and r 1 on the sleeve 5, which is affected by the pressure diagram P 2 (r), and therefore the magnitude of the component of the axial force from the OUT (A2) side, is larger than the area of the annular the cross-section in the conical section 9, which is affected by the pressure diagram P 1 (r), and accordingly the magnitude of the axial force component from the INPUT side (A1), axial displacement of the rotor occurs within the end clearance 22 along the outer ring of the angular contact ball bearing 7, accompanied by a decrease end face values new gaps 16 and 18, respectively, in the gap seal of the bandage 14 with the inlet 1 of the housing and in the gapwise stepped seal of the sleeve 5 with the outlet 2 of the housing, as a result of which the pressure on the conical section 9 of the outer contour of the blades 4, due to the reduction of leakage through the radial the gap between the blades 4 and the inlet 1, and therefore the axial force component (A1) from the ENTRANCE of the auger wheel, increases, and in the discharge chamber 19, by reducing the amount of leaks and their discharge through the bypass channels 20 into the cavity 21 to the inlet of the flowing part and, consequently, the axial force component (A2) from the EXIT side of the auger wheel decreases until the onset of balance (A1 = A2) of the counter-acting axial forces components. In general, there is automatic regulation with negative feedback, pressure plots and the total axial force (A pom ) acting on the external contour of the screw wheel, leading to unloading of the rotor and angular contact ball bearing 7 from the action of axial force, which increases reliability and durability operating resource of the running gear of the osediagonal screw pump.

Claims (1)

Оседиагональный шнековый насос, содержащий корпус, состоящий из подвода и отвода, и ротор, включающий вал, вращающийся в установленных в корпусе радиальном и радиально-упорном шарикоподшипниках, и консольно закрепленное на валу шнековое колесо с винтовыми лопастями и полой конусообразной втулкой, примыкающей к отводу корпуса на большом диаметре через радиальный и торцовый зазоры щелевого ступенчатого уплотнения с образованием с внешней по отношению к проточной части стороны разгрузочную камеру с перепускными каналами, сообщающими ее с полостью входа проточной части шнекового колеса, при этом радиально-упорный шарикоподшипник по наружному кольцу установлен в корпусе с торцовым зазором, величина которого составляет не менее величины торцового зазора щелевого ступенчатого уплотнения, отличающийся тем, что на лопастях в начале конического участка наружного контура шнекового колеса неподвижно закреплен бандаж, примыкающий к подводу корпуса через щелевое уплотнение с торцовым зазором, равным по величине горновому зазору в щелевом ступенчатом уплотнении. An axial diagonal screw pump, comprising a housing consisting of inlet and outlet, and a rotor including a shaft rotating in radial and angular contact ball bearings mounted in the housing, and a screw wheel cantileverly mounted on the shaft with screw blades and a hollow cone-shaped sleeve adjacent to the housing outlet on a large diameter through the radial and end gaps of the slotted stepwise seal with the formation of an unloading chamber with bypass channels communicating with it from the outer side relative to the flow part of the side with an entrance cavity to the flow part of the screw wheel, while the angular contact ball bearing along the outer ring is installed in the housing with an end gap, the value of which is not less than the end gap of the slotted step seal, characterized in that on the blades at the beginning of the conical section of the outer contour of the screw wheel the bandage fixed adjacent to the supply of the housing through the gap seal with an end gap equal in size to the gap of the gap in the gap step seal.
RU2012129069/06A 2012-07-11 2012-07-11 Axially diagonal screw pump with rotor automatic radial load release unit RU2499161C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012129069/06A RU2499161C1 (en) 2012-07-11 2012-07-11 Axially diagonal screw pump with rotor automatic radial load release unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012129069/06A RU2499161C1 (en) 2012-07-11 2012-07-11 Axially diagonal screw pump with rotor automatic radial load release unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2499161C1 true RU2499161C1 (en) 2013-11-20

Family

ID=49710161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012129069/06A RU2499161C1 (en) 2012-07-11 2012-07-11 Axially diagonal screw pump with rotor automatic radial load release unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2499161C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5324177A (en) * 1989-05-08 1994-06-28 The Cleveland Clinic Foundation Sealless rotodynamic pump with radially offset rotor
RU2037665C1 (en) * 1992-12-08 1995-06-19 Кудеяров Владимир Николаевич Axial-diagonal worm pump
RU2135835C1 (en) * 1998-07-08 1999-08-27 Кудеяров Владимир Николаевич Mixed-flow inclined archimedean screw pump
WO2000009886A2 (en) * 1998-08-12 2000-02-24 Engineered Machined Products Fluid pump
RU2342564C1 (en) * 2007-06-05 2008-12-27 Владимир Николаевич Кудеяров Mixed-flow screw-type pump with automatic unit for rotor relief from axial force

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5324177A (en) * 1989-05-08 1994-06-28 The Cleveland Clinic Foundation Sealless rotodynamic pump with radially offset rotor
RU2037665C1 (en) * 1992-12-08 1995-06-19 Кудеяров Владимир Николаевич Axial-diagonal worm pump
RU2135835C1 (en) * 1998-07-08 1999-08-27 Кудеяров Владимир Николаевич Mixed-flow inclined archimedean screw pump
WO2000009886A2 (en) * 1998-08-12 2000-02-24 Engineered Machined Products Fluid pump
RU2342564C1 (en) * 2007-06-05 2008-12-27 Владимир Николаевич Кудеяров Mixed-flow screw-type pump with automatic unit for rotor relief from axial force

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10648569B2 (en) Sliding component
KR102276081B1 (en) sliding parts
KR102276083B1 (en) sliding parts
KR102049272B1 (en) Sliding parts
KR102049287B1 (en) Sliding parts
EP3540275B1 (en) Sliding component
KR102033394B1 (en) Sliding parts
US20170292394A1 (en) Hydrodynamic carbon face seal pressure booster
EP2610493A1 (en) Stator seal structure for single-shaft eccentric screw pump
CA2993290C (en) Modular thrust-compensating rotor assembly
RU2499161C1 (en) Axially diagonal screw pump with rotor automatic radial load release unit
RU2342564C1 (en) Mixed-flow screw-type pump with automatic unit for rotor relief from axial force
AU2014325239B2 (en) Sliding parts
CN112963543A (en) Diffusion type self-pumping fluid dynamic and static pressure type mechanical seal
RU2389917C1 (en) Complex (radial-axial) water sliding bearing
RU170010U1 (en) SINGLE AUGER PUMP PUMP
US10634152B2 (en) Multi-bearing design for shaft stabilization
RU168011U1 (en) SINGLE AUGER PUMP PUMP
RU2324081C2 (en) Sliding bearing
RU73758U1 (en) SUBMERSIBLE TYPE PUMP FOR LIQUID METAL TRANSFER
US11933321B2 (en) Rotary pump for conveying a fluid
RU106925U1 (en) SLIDING BEARING
CN102345622A (en) Heavy-duty high-speed cantilever type fan transmission system
RU155586U1 (en) CENTRIFUGAL BILATERAL PUMP PUMP
RU69979U1 (en) MULTI-STAGE PUMP

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150712