 |
Рисунок 11. – Одноопорная ступень
|
|
|
|
с радиальным (а) и осевым (б) направляющим аппаратом:
1 – направляющий аппарат; 2 – рабочее колесо;
3 – обойма (корпус) направляющего аппарата; 4 – опорные шайбы; 5 – вал; 6 – шпонка
Ступень с «осевым» направляющим аппаратом названа условно, так в ней расположение каналов, преобразующих кинетическую энергию потока в потенциальную, приближается к осевому.
Конструктивно такое решение осуществляется установкой на переднем и заднем дисках рабочего колеса методом запрессовки «текстолитовых» или «резиновых» опорных шайб (колец), а в направляющем аппарате, в месте контакта с этими шайбами, изготовлены цилиндрические выступы (буртики), которые образуют в каждой ступени насоса осевой подшипник скольжения, воспринимающий осевое усилие, возникающее на рабочем колесе.
В каждой ступени, таким образом, имеется осевая и радиальная опоры (подшипники), работающие в потоке перекачиваемой жидкости.
Интенсивному износу подвергаются поверхности трения осевых опор рабочего колеса и радиальных и осевых опор направляющих аппаратов.
Ступень с осевым направляющим аппаратом обеспечивает большую подачу (40-1000 м3/сут. ), более простую геометрию и получила массовое применение при изготовлении отечественных конструкций погружных насосов, практически вытеснив «радиальную» ступень.
В зависимости от содержания механических примесей в добываемой продукции скважин следует различать две конструктивные схемы ступеней с осевым направляющим аппаратом.
На рис. 12 представлена ступень, работающая с жидкостью, не содержащей механических примесей.
Рисунок 12. – Схема ступени насоса:
1 – рабочее колесо; 2 – направляющий аппарат
|
|
|
Направляющий аппарат такой ступени отлит из специального легированного чугуна с последующей механической обработкой. При этом в отверстие направляющего аппарата, в котором вращается втулка вала (разделяющая рабочие колеса на валу друг о друга), может быть запрессована втулка из бронзы, латуни или другого материала.
Для работы с жидкостью, содержащей механические примеси, используется ступень износостойкого насоса (рис. 13).
Рисунок 13. – Ступень погружного центробежного износостойкого насоса:
1 – направляющий аппарат; 2 – рабочее колесо; 3 – кольцо резиновое; 4 – кольцо стальное
В такой конструкции рабочее колесо 2 имеет удлиненный торец, перекрывающий поверхность вала в месте его размещения внутри ступицы направляющего аппарата. В рабочем колесе с двух сторон запрессованы шайбы из резины (вместо текстолитовых шайб). Осевой опорой (нижней) колеса является стальное кольцо 4 (из стали 40Х, закаленное до твердости НРС 50-55), запрессованное в направляющий аппарат 1.
Массовое применение в отечественных насосах получили одноопорные ступени (рис. 14)
Рисунок 14. – Одноопорная ступень центробежного насоса:
1 – рабочее колесо; 2, 4 – безлопаточные кольцевые каналы; 3 – направляющий аппарат;
5 и 6 – кольца текстолитовые переднего и заднего диска колеса
В конструкции не износостойкой ступени на переднем (со стороны входа жидкости) и заднем дисках рабочего колеса запрессованы текстолитовые кольца 5 и 6, образующие с цилиндрическими выступами направляющих аппаратов осевой подшипник ступени.
Конструкция двухопорной ступени отечественного производства представлена на рисунке 15. На рабочем колесе дополнительная осевая опора в виде запрессованного текстолитового кольца 3 размещена на ступице рабочего колеса со стороны переднего диска.
Рисунок 15. – Двухопорная ступень центробежного насоса:
|
|
|
1 – рабочее колесо; 2 – направляющий аппарат; 3 – дополнительное кольцо переднего диска; 4 – основное кольцо переднего диска; 5 – кольцо заднего диска
Основное кольцо 4 переднего диска и дополнительное 3 опираются в торцевые буртики направляющего аппарата, образуют осевую опору, несущую основную осевую нагрузку, возникающую на рабочем колесе. Кольцо 5 на заднем диске воспринимает осевую нагрузку при всплытии рабочего колеса, также как и в одноопорной ступени. Такое техническое решение позволяет в двухопорной ступени использовать направляющий аппарат от одноопорной ступени без изменений. В случае износа ступицы рабочего колеса возможен ремонт его способом отрезания с обоих концов ступицы и в паре с втулкой защитной вала, рабочее колесо превращается в одноопорную конструкцию, а направляющий аппарат используется тот же.
Таким образом, конструкция отечественной двухопорной ступени обладает высокой ремонтопригодностью. Конструкции ступеней с осевым и радиальным направляющими аппаратами представлены на рисунках 16 а и 16 б.
В погружных насосах используются рабочие колеса закрытого типа одностороннего входа, изготавливаемые методом отливки из чугуна, цветных металлов или методом прессовки из пластмассы.
|
|
|
