РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБАПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(51) МПКF04D 1/00 (2006.01)F04D 29/049 (2006.01)F04D 29/62 (2006.01)

(19) RU (11) 2 485 352(13) C1

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(21)(22) Заявка: 2011150130/06, 09.12.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 09.12.2011

Приоритет(ы):(22) Дата подачи заявки: 09.12.2011

(45) Опубликовано: 20.06.2013 Бюл. № 17

(56) Список документов, цитированных в отчете опоиске: RU 106680 U1, 20.07.2011. RU 95760 U1,

10.07.2010. GB 1255169 A, 01.12.1971. WO2010030802 A2, 18.03.2010. US 6672830 B2,06.01.2004.

Адрес для переписки:125167, Москва, ул. Викторенко, 5, стр. 1,Виктори Плаза, патентно-лицензионнаяфирма "Транстехнология", Г.П. Курапову

(72) Автор(ы):Ряховский Олег Анатольевич (RU),Обозный Юрий Сергеевич (UA),Кушнарев Владимир Иванович (RU),Гуськов Александр Михайлович (RU)

(73) Патентообладатель(и):Общество с ограниченнойответственностью "Нефтекамскиймашиностроительный завод" (ООО"НКМЗ") (RU)

(54) МАГИСТРАЛЬНЫЙ НЕФТЯНОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС С РОТОРОМ НАПОДШИПНИКАХ КАЧЕНИЯ И СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАСОСА(57) Реферат:

Группа изобретений относится к областиперекачивания сырой нефти в магистральныхнефтепроводах. Магистральный нефтянойцентробежный насос содержит корпус икрышку корпуса. Между корпусом и крышкойустановлен ротор, состоящий из вала илопастного рабочего колеса. Ротор насосаустановлен во внешних по отношению ккорпусу насоса консольных опорахподшипников. Последние выполнены в видеподшипников качения двух типов:сферического двухрядного роликовогоподшипника, воспринимающего осевуюнагрузку вала насоса, и «плавающего»тороидального роликоподшипника. Оба

подшипника установлены на валу наконических стяжных втулках с осевымразрезом. Рабочее колесо посажено на валпосредством двухстороннего цанговогозажимного устройства с коническими втулкамии винтами, а торцовые уплотнения роторапосажены на вал с помощью одностороннихцанговых зажимных устройств с коническимивтулками и винтами. Группа изобретенийнаправлена на создание центробежного насосас улучшенными технико-экономическимихарактеристиками, конкретно, с пониженнымишумом и вибрациями, повышенныминадежностью, ресурсом и КПД. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Ñòð.: 1

ru

RU

2485352

C1

1C

25

35

84

2U

R

Ñòð.: 2

RU

2485352

C1

1C

25

35

84

2U

R

RUSSIAN FEDERATION

FEDERAL SERVICE FOR INTELLECTUAL PROPERTY

(51) Int. Cl.F04D 1/00 (2006.01)F04D 29/049 (2006.01)F04D 29/62 (2006.01)

(19) RU (11) 2 485 352(13) C1

(12) ABSTRACT OF INVENTION

(21)(22) Application: 2011150130/06, 09.12.2011

(24) Effective date for property rights: 09.12.2011

Priority:(22) Date of filing: 09.12.2011

(45) Date of publication: 20.06.2013 Bull. 17

Mail address:125167, Moskva, ul. Viktorenko, 5, str. 1,Viktori Plaza, patentno-litsenzionnaja firma"Transtekhnologija", G.P. Kurapovu

(72) Inventor(s): Rjakhovskij Oleg Anatol'evich (RU),Oboznyj Jurij Sergeevich (UA),Kushnarev Vladimir Ivanovich (RU),Gus'kov Aleksandr Mikhajlovich (RU)

(73) Proprietor(s): Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost'ju"Neftekamskij mashinostroitel'nyj zavod" (OOO"NKMZ") (RU)

(54) OIL DELIVERY ROTARY PUMP WITH ROTOR RUNNING IN ANTIFRICTION BEARINGS ANDMETHOD OF IMPROVING PUMP PERFORMANCES(57) Abstract:

FIELD: engines and pumps.SUBSTANCE: proposed delivery oil rotary pump

comprises casing and casing cover. Rotor composedof shaft and impeller is arranged between casing andcover. Pump rotor runs in console bearing supportslocated outside pump casing. Said bearings representtwo types of antifriction bearings: spherical two-rowroller bearing to take up pump shaft axial load andfloating toroidal roller bearing. Both bearings arefitted on the shaft by means of tapered couplingbushes with axial split Impeller is fitted on theshaft with the help of two-sided collet jig withconical sleeves and screws while rotor end seals arefitted on the shaft with the help one-side colletjigs with conical bushes and screws.

EFFECT: reduced noise and vibration, higherreliability and efficiency, longer life

5 cl, 3 dwg

Ñòð.: 3

en

RU

2485352

C1

1C

25

35

84

2U

R

RU 2 485 352 C1

Область техникиЦентробежный магистральный нефтяной насос относится к области насосов с

радиальным потоком и может быть использован для перекачивания сырой нефти вмагистральных нефтепроводах.

Уровень техникиИзвестны центробежные магистральные нефтяные насосы, например, ОАО

«Сумского завода «Насосэнергомаш» или фирмы Зульцер (Швейцария), в которыхопорами вала ротора традиционно являются опоры скольжения. Кроме того, чтоприменение этих опор повышает виброактивность насоса из-за больших радиальныхзазоров между шейкой вала и вкладышем, необходимо усложнять конструкцию опориз-за необходимости дополнительной установки радиально-унорных подшипниковдля удержания вала ротора от осевых перемещений, вызванных случайныминагрузками. Опоры скольжения снижают коэффициент полезного действия (КПД)насоса из-за невозможности создания стационарного жидкостного трения приколебаниях шейки вала относительно вкладыша. Эти опоры значительно греются итребуют применения специальных устройств в системе охлаждения и смазкиподшипников скольжения.

Наиболее близким к изобретению в части устройства является центробежный насос,состоящий из корпуса и крышки корпуса, между корпусом и крышкой установленротор, состоящий из вала и лопастного рабочего колеса, при этом ротор насосаустановлен во внешних по отношению к корпусу насоса консольных опорахподшипников, ОАО «Сумского завода «Насосэнергомаш» (Украина) и ОАО«ВНИИАЭН» (Украина) (патент РФ №106680, МПК F04D 1/00, F04D 29/00, опубл.20.07.2011).

Недостатком данного насоса является наличие зазоров в подшипниковых опорахскольжения, что вызывает динамические биения в зазорах, способствующих усилениюшума и вибраций (виброактивности) насоса.

Что касается способа улучшения характеристик насоса посредством его сборки, тоизвестна опубликованная РСТ-заявка WO 2010030802 (МПК F04D 17/02, опубл.18.03.2010) на способ сборки высокоэффективного многоступенчатого центробежногонасоса в составе электронасосного агрегата. Однако указанный способ непредназначен для сборки магистрального нефтяного центробежного насоса и поэтомуне учитывает многие конструктивные особенности такого насоса.

Наиболее близким к изобретению в части способа является способ улучшенияхарактеристик насоса посредством сборки его ротора (вала с рабочим колесом) сподшипниками, в составе насосного агрегата, описанный в патенте Великобритании№1255169 (МПК F04C 19/00, опубл. 01.12.1971).

Известный способ также не предназначен для сборки магистрального нефтяногоцентробежного насоса и поэтому не учитывает многие конструктивные особенноститакого насоса.

Раскрытие изобретенияГлавной общей задачей предлагаемой группы изобретений является создание

центробежного насоса с улучшенными технико-экономическими характеристиками,конкретно, с пониженными шумом и вибрациями, повышенными надежностью,ресурсом и КПД посредством ряда объединенных единым изобретательскимзамыслом конструктивных и технологических усовершенствований в отдельныхбазовых компонентах насоса.

Технический результат в части устройства достигается тем, что в магистральном

Ñòð.: 4

DE

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

RU 2 485 352 C1

нефтяном центробежном насосе, состоящем из корпуса и крышки корпуса, междукорпусом и крышкой установлен ротор, состоящий из вала и лопастного рабочегоколеса, при этом ротор насоса установлен во внешних по отношению к корпусунасоса консольных опорах подшипников, последние согласно изобретениювыполнены в виде подшипников качения двух типов: сферического двухрядногороликового подшипника, воспринимающего осевую нагрузку вала насоса, и«плавающего» тороидального роликоподшипника, оба подшипника установлены навалу на конических стяжных втулках с осевым разрезом.

Рабочее колесо может быть посажено на вал посредством двухстороннегоцангового зажимного устройства с коническими втулками и винтами, а торцовыеуплотнения ротора посажены на вал с помощью односторонних цанговых зажимныхустройств с коническими втулками и винтами, указанные зажимные устройствапредставляют собой сочетание двух соосных колец с коническими рабочимиповерхностями с возможностью смещения колец с помощью зажимных винтов вдольоси вала относительно друг друга с зажимом вала.

Все соединения корпусов могут быть скреплены, в том числе парами съемныхконических штифтов с резьбовыми концами.

За счет замены традиционных подшипниковых опор скольжения на опоры каченияследующих типов: роликовый двухрядный сферический подшипник качения и«плавающий» тороидальный роликовый подшипник качения, насос способенработать при радиальных и осевых нагрузках. При этом ротор насоса установлен вовнешних по отношению к корпусу насоса консольных опорах подшипников качения,оба подшипника установлены на валу на конических стяжных втулках с осевымразрезом.

Также произведена замена шпоночных соединений рабочего колеса с валом ротораустановки, а также в местах торцовых уплотнений (изолирующих внутреннююполость насоса от окружающего пространства) новыми модифицированнымицанговыми беззазорными зажимными устройствами, представляющими собойсочетание двух соосных колен с коническими рабочими поверхностями. Кольцасмещаются вдоль оси вала относительно друг друга. Рабочее колесо посажено на валпосредством двухстороннего цангового зажимного устройства с коническимивтулками и винтами, а торцовые уплотнения ротора посажены на вал с помощьюодносторонних цанговых зажимных устройств с коническими втулками и винтами.

Также все соединения корпусов скреплены, в том числе парами съемныхконических штифтов с резьбовыми концами.

Технический результат в части способа достигается за счет того, что способулучшения характеристик насоса посредством его высокоточной и практическибеззазорной сборки включает следующие операции: перед сборкой насоса в литомкорпусе насоса и в литой крышке корпуса насоса производят базирующую шлифовкупосадочных поверхностей «лап» корпуса насоса и плоскостей разъемов - общейгоризонтальной плоскости корпуса и крышки и вертикальных привалочныхплоскостей вокруг отверстий для вала ротора для установа корпусов подшипниковыхузлов; для расточки с одного установа на расточном станке отверстий под кольцарегулировки осевых зазоров ротора в корпусе, отверстий щелевых уплотненийрабочего колеса и отверстий для подшипников в корпусах подшипниковых узловпроизводят между корпусом насоса и крышкой корпуса насоса и сквозь пустыекорпусы подшипниковых узлов предварительную установку борштанги с расточнымирезцами регулируемых вылетов и затем производят соединение корпуса и крышки

Ñòð.: 5

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

RU 2 485 352 C1

насоса шпильками и двумя съемными коническими штифтами с резьбовыми концамипо горизонтальной плоскости своего разъема и соединение пустых корпусовподшипниковых узлов винтами и парами съемных конических штифтов с резьбовымиконцами по вертикальным плоскостям разъемов с корпусом и крышкой корпусанасоса; после расточки отверстий с одного установа производят разъединение всехкорпусов и крышки со съемом всех съемных конических штифтов; независимо отоперации расточки с одного установа производят сборку ротора насоса из вала,рабочего колеса и двух фасонных втулок на валу, участвующих в формированиипроточной части насоса, с использованием двухстороннего цангового зажимногосоединения с коническими втулками и винтами и с помощью приспособления в видетрубы точной мерной длины для точного определения местоположения рабочегоколеса на валу, далее производят установку и крепление фасонных втулок с двухсторон от цангового зажимного устройства; потом производят установ ротора спредварительно надетыми на его вал кольцами регулировки осевых зазоров в корпуснасоса без крышки и выравнивание зазоров между рабочим колесом и кольцами сосевой фиксацией вала относительно корпуса насоса, например, с помощьютехнологических прокладок; независимо от установа ротора в корпусе насосаотдельно собирают два подшипниковых узла со сферическим двухрядным роликовымподшипником и с тороидальным роликоподшипником, «плавающим»; далее следуетрегулировочный монтаж и после этого демонтаж подшипникового узла сосферическим двухрядным роликовым подшипником на вал ротора и на корпус насосадля обеспечения практического сведения к нулю зазора между привалочнымиплоскостями корпуса подшипникового узла и корпуса насоса за счетсоответствующего уменьшения толщины компенсаторного кольца; передокончательным креплением крышки насоса к корпусу насоса с использованиемшпилек и конических штифтов удаляют фиксирующие технологические прокладки изосевых зазоров вала относительно корпуса; после крепления крышки насоса ккорпусу насоса производят монтаж торцовых уплотнений между валом ротора исобранным корпусом насоса, крепление торцовых уплотнений на корпусе, например,шпильками, а на валу односторонним цанговым беззазорным зажимным соединениемс конической втулкой и винтами; в конце сборки насоса производят окончательныймонтаж подшипниковых узлов на собранный корпус насоса с использованиемконических стяжных втулок между подшипниками и валом и установку радиальныхзазоров между ротором и корпусом насоса, в том числе щелевых уплотнений, за счетповторного использования съемных конических штифтов между корпусамиподшипниковых узлов и насоса.

При окончательном соединении крышки и корпуса насоса возможно использованиежидкой мономерной прокладки - анаэробного герметика с ожиданием окончанияполной полимеризации герметика под давлением и в отсутствие воздуха.

Герметик полимеризуется при отсутствии воздуха между беззазорнымиметаллическими поверхностями, сжатыми силами затяжки шпилек. Исходный жидкиймономер трансформируется в полимер герметика от силы сжатия, но без воздуха, втечение 1…2 суток и далее надежно держит уплотнение стыка в эксплуатационныхусловиях высоких перепадов давлений.

Перечень чертежейФиг.1 - общий боковой разрез насоса с ротором.Фиг.2 - подшипниковая опора качения с одной стороны консоли ротора.Фиг.3 - подшипниковая опора качения с другой стороны консоли ротора.

Ñòð.: 6

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

RU 2 485 352 C1

Осуществление изобретенияНа фигурах в общей нумерации позиций отмечены следующие значимые узлы и

детали укрупненно. Самые значимые узлы и детали насоса укрупненно: литойкорпус 1 с двумя полуспиральными подводами и двуспиральпым отводом и литаякрышка 2 корпуса насоса (с общей горизонтальной плоскостью разъема по общейцентральной плоскости симметрии отверстий для ротора насоса), ротор насоса изотбалансированных и механообработанных вала 3 и рабочего колеса 4,двухстороннее цанговое зажимное устройство 5 рабочего колеса на валу, двефасонные втулки 6 на валу для формирования проточной части насоса, торцовыеуплотнения 7, односторонние цанговые зажимные устройства 8 торцовых уплотненийна валу, два разных подшипника качения: сферический двухрядный роликовыйподшипник 9 и тороидальный роликоподшипник 10, конические стяжные втулки 11, 12под подшипники с осевым разрезом, корпусы 13, 14 трубчатого типа подшипниковыхузлов (консольных опор), система смазки и уплотнений подшипников, наборыкрепежных деталей (винты, болты, гайки, шпильки, съемные конические штифты срезьбовыми концами).

По сравнению с подшипниками скольжения подшипники качения имеютследующие достоинства:

1) малые моменты сил трения и, как следствие, малое теплообразование; малаязависимость моментов сил трения от скорости вращения колец; значительно меньшиемоменты сопротивления вращению при пуске;

2) меньший расход смазочного материала и меньшие требования по уходу;3) малый расход цветных металлов и меньшие требования к материалу и

термообработке валов;4) возможность уменьшения длины вала, а следовательно, увеличения его

жесткости и снижение виброактивности.Анализ особенностей конструкции ротора магистральных насосов и его опор

показал, что расстояние между опорами достаточно велико (порядка 1500 мм),поэтому добиться высокой точности совпадения осей отверстий в корпусе насоса дляустановки подшипников весьма затруднительно. Обычно имеет место взаимноесмещение осей отверстий в корпусе насоса для установки подшипников. Необходимофиксировать от осевых смещений положение вала ротора относительно корпусанасоса при обеспечении возможности компенсации взаимного смещения опор валаротора при изменении длины вала ротора с изменением температуры. Для решенияэтой проблемы подходят подшипники качения: роликовый сферический двухрядныйподшипник для передачи радиальной и осевой нагрузок и тороидальныйроликоподшипник для передачи радиальной нагрузки с возможностью взаимногоосевого смещения колеи.

На правом конце вала наружное кольцо двухрядного сферического роликовогоподшипника зафиксировано от осевых смещений в корпусе насоса. Внутреннее кольцоподшипника соединено с валом. Такая установка подшипника позволяет передаватьосевую силу с ротора на корпус и допускает взаимный поворот колец подшипника(шейки вала относительно корпуса) до 2°.

На левом конце вала внутреннее кольцо тороидального роликоподшипникасоединено с валом. Наружное кольцо подшипника соединено с корпусом. Благодаряособенностям конструкции подшипника левая опора компенсирует изменения длинывала в результате тепловых деформаций. Кроме этого, конструкция подшипникапозволяет взаимный перекос колец до 0,5°.

Ñòð.: 7

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

RU 2 485 352 C1

Быстроходность подшипников превышает рабочую частоту п=3000 об/мин.Применение этих типов подшипников позволяет скомпенсировать неточности,

возникающие при изготовлении отверстий.Применение этих подшипников качения позволяет уменьшить расстояние между

опорами вала ротора, уменьшить радиальные зазоры в опорах, изменитьконструкцию корпусов подшипников на цельные корпусы, что привело ксущественному повышению их жесткости, а также более жесткому соединению фланцакорпуса подшипника с корпусом насоса. Благодаря тому что поверхностьвнутреннего кольца подшипника является конической и сопрягается с коническойстяжкой втулкой, возможна раздельная сборка подшипникового узла в целом споследующей установкой корпуса подшипника в сборе на конец вала ротора.

Тип подшипников выбран из соображений обеспечения минимальных зазоров вопорах и достижения минимальных вибраций при работе насоса. Приконструировании вала ротора особое внимание было обращено на повышение егоизгибной жесткости и усталостной прочности. Для этого опоры вала были предельносближены вдоль оси. Концентраторы напряжены на валу в виде каналов, проточек,шпоночных пазов, и другие были либо исключены, либо их число было сведено кминимуму.

Для надежности фиксации соединения корпусов конусность съемных коническихштифтов - малая, как правило, 1:50. Для съема штифта используют его резьбовойконец.

Конические стяжные втулки подшипников качения снабжены осевым разрезом дляувеличения изгибной податливости тела втулки.

Подробный монтаж насосаПеред монтажом насоса выполнить расточку борштангой на расточном станке

отверстий в корпусах с одного установа (при расточке указанных отверстий пустыекорпусы подшипников должны быть закреплены на корпусе насоса винтами изаштифтованы парами съемных конических штифтов).

Далее вал ротора соединить с рабочим колесом с помощью двухстороннегозажимного цветового соединения с коническими втулками и винтами. Положениерабочего колеса относительно вала обеспечить с помощью приспособления в видетрубы точной мерной длины с диском и с отверстиями под винт на конце. Примонтаже рабочего колеса трубу надеть на вал до упора диска в торец вала и черезотверстие в диске прикрепить к торцу вала винтом. Затяжку винтов цанговогосоединения произвести в три обхода моментами 0,3 Тзат., 0.7 Тзат. и Тзат.

Со стороны, противоположной основным винтам цангового соединения,установить фальшвинты для соединения рабочего колеса с фасонной втулкой.

Установить фасонные втулки с двух сторон рабочего колеса, закрепить их гайкамии законтрить гайки.

Опустить вал с предварительно надетыми на него кольцами (центрирующимипрокладками) в корпус насоса и установить кольца в пазах корпуса.

Смещением вала вдоль оси добиться равенства зазоров между рабочим колесом икольцами, в эти зазоры вставить технологические прокладки (калибры) для осевойфиксации вала относительно корпуса насоса.

Отдельно на монтажном столе собрать два подшипниковых узла. При сборкеподшипникового узла со сферическим двухрядным роликовым подшипником вкорпус для подшипника вставить подшипник и закрепить его фальшкрышкой.Аналогично собрать другой подшипниковый узел с тороидальным

Ñòð.: 8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

RU 2 485 352 C1

роликоподшипником.На вал ротора с двух сторон надеть маслоотражательные диски, латунные

уплотнительные втулки (могут быть с винтовыми уплотнениями для надежности) икомненсаторные кольца (на фигурах не показаны).

Надеть на вал подшипниковый узел, вставить в подшипник коническую втулку (изкомплекта подшипника) и закрепить гайкой. Установить винты для соединениякорпуса для подшипника с корпусом насоса. Заворачивая эти винты «от руки» ииспользуя монтажные прокладки, добиться параллельности привалочных плоскостейкорпусов подшипника и насоса. Замерить щупом величину зазора междупривалочными плоскостями корпусов подшипника и насоса. Демонтировавподшипниковый узел, снять кольцо и уменьшить его толщину на величину зазора, чтопозволит при окончательной сборке обеспечить скорректированный зазор междупривалочными плоскостями корпусов подшипника и насоса близким к нулю.

Удалить технологические прокладки из осевых (боковых) зазоров.Произвести установку крышки насоса на корпус насоса. Для этого, смазав

контактирующие поверхности стыка жидкой прокладкой (анаэробным герметиком-мономером), плавно опустить крышку насоса на корпус насоса, установить штифты изакрепить ее на корпусе, заворачивая гайки в несколько обходов. Следить, чтобы приопускании крышки выступы колец оказались в ответных пазах крышки насоса.Оставить конструкцию в покое на время, достаточное для полимеризации герметика.

Смонтировать торцовые уплотнения, установив их так, чтобы одно из отверстийдля промывки торцового уплотнения было обращено в сторону верхнего отверстия вкрышке насоса. Закрепить торцовое уплотнение на корпусе насоса шпильками и навалу в осевом направлении односторонним зажимным цанговым соединением.Демонтировать клипсы пружин торцовых уплотнений.

Установить подшипниковый узел на вал, предварительно надев кольцо, втулку икомпенсаторное кольцо (не показаны). Установить между подшипником и валомконическую стяжную втулку, затянуть гайку нормированным моментом и законтритьее. Завернуть винты «от руки» и, используя монтажный винт, совместить отверстияпод штифты в корпусе подшипника с ответными отверстиями в корпусе насоса.Установить конические штифты, затянуть и законтрить винты.

Снять фальшкрышку и на ее место установить крышку. Подбором толщиныпрокладки добиться отсутствия осевого люфта подшипника относительно своегокорпуса.

При установке опоры с тороидальным роликоподшипником прилегание фланцевкорпуса подшипника и насоса будет обеспечено за счет осевой подвижности колецроликоподшипника. Но для оптимизации условий его работы следует совместитьплоскости торцов наружного и внутреннего колец, что следует обеспечить подборомтолщины компенсаторного кольца (не показан). Для этого установить и закрепитьподшипниковый узел на корпусе насоса, затянув болты «от руки», установитьконическую стяжную втулку в подшипник и затянуть гайку. Замерить взаимноесмещение наружного и внутреннего колец подшипника и на величину этого смещенияскорректировать толщину компенсаторного кольца. После этого окончательноустановить и закрепить подшипниковый узел.

Проверить свободу вращения вала в собранном насосе.Сборка насоса закончена. В случае необходимости можно заменять подшипники и

торцовые уплотнения ротора вала без разъединения крышки и корпуса насоса.Пример оценки преимуществ способа улучшения характеристик насоса

Ñòð.: 9

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

RU 2 485 352 C1

Предварительные испытания опытных образцов насоса и экспертные оценкипоказали следующие относительные величины влияния предлагаемых техническихрешений, в первую очередь на снижение вибраций насоса, представленные в таблице.

Таблица технических решений по снижению вибраций насосов типа НМ 1250…10000

В результате будут значительно улучшены характеристики насоса (еговиброактивность существенно снижена, ресурс увеличен), а следовательно, выполненаосновная задача изобретения.

Формула изобретения1. Магистральный нефтяной центробежный насос, состоящий из корпуса и крышки

корпуса, между корпусом и крышкой установлен ротор, состоящий из вала илопастного рабочего колеса, при этом ротор насоса установлен во внешних поотношению к корпусу насоса консольных опорах подшипников качения двух типов:сферического двухрядного роликового подшипника, воспринимающего осевуюнагрузку вала насоса, и «плавающего» тороидального роликоподшипника, обаподшипника установлены на валу на конических стяжных втулках с осевым разрезом.

2. Насос по п.1, в котором рабочее колесо посажено на вал посредствомдвухстороннего цангового зажимного устройства с коническими втулками и винтами,а торцовые уплотнения ротора посажены на вал с помощью односторонних цанговыхзажимных устройств с коническими втулками и винтами, указанные зажимныеустройства представляют собой сочетание двух соосных колец с коническимирабочими поверхностями с возможностью смещения колец с помощью зажимныхвинтов вдоль оси вала относительно друг друга с зажимом вала.

3. Насос по п.1 или 2, в котором все соединения корпусов скреплены в том числепарами съемных конических штифтов с резьбовыми концами.

4. Способ улучшения характеристик насоса по п.1 посредством его высокоточной ипрактически беззазорной сборки, а именно: перед сборкой насоса в литом корпусенасоса и в литой крышке корпуса насоса производят базирующую шлифовкупосадочных поверхностей «лап» корпуса насоса и плоскостей разъемов - общей

Ñòð.: 10

CL

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

RU 2 485 352 C1

горизонтальной плоскости корпуса и крышки и вертикальных привалочныхплоскостей вокруг отверстий для вала ротора для установа корпусов подшипниковыхузлов; для расточки с одного установа на расточном станке отверстий под кольцарегулировки осевых зазоров ротора в корпусе, отверстий щелевых уплотненийрабочего колеса и отверстий для подшипников в корпусах подшипниковых узловпроизводят между корпусом насоса и крышкой корпуса насоса и сквозь пустыекорпуса подшипниковых узлов предварительную установку борштанги с расточнымирезцами регулируемых вылетов и затем производят соединение корпуса и крышкинасоса шпильками и двумя съемными коническими штифтами с резьбовыми концамипо горизонтальной плоскости своего разъема и соединение пустых корпусовподшипниковых узлов винтами и парами съемных конических штифтов с резьбовымиконцами по вертикальным плоскостям разъемов с корпусом и крышкой корпусанасоса; после расточки отверстий с одного установа производят разъединение всехкорпусов и крышки со съемом всех съемных конических штифтов; независимо отоперации расточки с одного установа производят сборку ротора насоса из вала,рабочего колеса и двух фасонных втулок на валу, участвующих в формированиипроточной части насоса, с использованием двухстороннего цангового зажимногосоединения с коническими втулками и винтами и с помощью приспособления в видетрубы точной мерной длины для точного определения местоположения рабочегоколеса на валу, далее производят установку и крепление фасонных втулок с двухсторон от цангового зажимного устройства; потом производят установ ротора спредварительно надетыми на его вал кольцами регулировки осевых зазоров в корпуснасоса без крышки и выравнивание зазоров между рабочим колесом и кольцами сосевой фиксацией вала относительно корпуса насоса, например, с помощьютехнологических прокладок; независимо от установа ротора в корпусе насосаотдельно собирают два подшипниковых узла со сферическим двухрядным роликовымподшипником и с тороидальным роликоподшипником, «плавающим»; далее следуетрегулировочный монтаж и после этого демонтаж подшипникового узла сосферическим двухрядным роликовым подшипником на вал ротора и на корпус насосадля обеспечения практического сведения к нулю зазора между привалочнымиплоскостями корпуса подшипникового узла и корпуса насоса за счетсоответствующего уменьшения толщины компенсаторного кольца; передокончательным креплением крышки насоса к корпусу насоса с использованиемшпилек и конических штифтов удаляют фиксирующие технологические прокладки изосевых зазоров вала относительно корпуса; после крепления крышки насоса ккорпусу насоса производят монтаж торцовых уплотнений между валом ротора исобранным корпусом насоса, крепление торцовых уплотнений на корпусе, например,шпильками, а на валу односторонним цанговым беззазорным зажимным соединениемс конической втулкой и винтами; в конце сборки насоса производят окончательныймонтаж подшипниковых узлов на собранный корпус насоса с использованиемконических стяжных втулок между подшипниками и валом и установку радиальныхзазоров между ротором и корпусом насоса, в том числе щелевых уплотнений, за счетповторного использования съемных конических штифтов между корпусамиподшипниковых узлов и насоса.

5. Способ по п.4, в котором при окончательном соединении крышки и корпусанасоса используют жидкую мономерную прокладку - анаэробный герметик сожиданием окончания полной полимеризации герметика под давлением и в отсутствиивоздуха.

Ñòð.: 11

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

RU 2 485 352 C1

Ñòð.: 12

DR

RU 2 485 352 C1

Ñòð.: 13