РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ГИДРОМАШИНЫ Российский патент 1994 года по МПК F03B3/12 F04D29/22 F04D29/66 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в рабочих колесах гидромашин.

Цель изобретения - снижение интенсивности разрушения лопастей и камеры рабочего колеса осевой гидромашины за счет щелевой кавитации между ними.

На фиг.1 изображена конструкция рабочего колеса осевой гидромашины; на фиг.2 - вид рабочего колеса в плане; на фиг.3 - вид каналов трех рядов, совмещенных в одной плоскости.

Рабочее колесо осевой гидромашины содержит корпус 1, закрепленные в нем лопасти 2. Колесо установлено в камере 3.

В районе периферийной кромки 4 на лопастях 2 расположены каналы 5, которые выполнены наклонными, сходящимися от рабочих поверхностей 6 к тыльным поверхностям 7 лопастей 2 с углом конусности 13-14^о и диаметром d_вых выходного отверстия каналов 5 на тыльной поверхности 6, равным (0,143-0,167)h≅ d_вых, d_вых(0,25-0,286)h, где h - толщина лопасти 2 в месте расположения канала 5.

Каналы расположены в районе периферийной кромки лопасти в несколько рядов эквидистантно этой кромке и друг друга в шахматном порядке и направлены под разными углами в сторону камеры 3 рабочего колеса гидромашины: угол наклона каналов: первого ряда - 0^о, второго - 15^о, третьего - 30^о; шаг между рядами каналов и периферийной кромкой равен (0,01-0,02)D₁, шаги каналов первого ряда равны: от входной кромки - 0,01D₁, между последующими каналами: до оси поворота лопасти - (0.05-0,1)D₁ и от этой оси - (0,1-0,2)D₁; шаги каналов второго и третьего ряда смещены на 1/3 относительно первого ряда и друг друга.

При работе колеса жидкость через каналы 5 лопастей 2 с высокой скоростью веерообразно по спирали впрыскивается из области повышенного давления на рабочих поверхностях 6 в область пониженного давления на тыльных поверхностях 7 по фронту периферийной кромки и поверхностью камеры рабочего колеса в зону, в которой проявляется щелевая кавитация.

В результате интенсивного воздействия струй жидкости на поток в области пониженного давления происходит перераспределение последнего, изменяются условия развития кавитации и ослабляется ее разрушающее действие на тыльной поверхности 7 лопастей 2 и поверхности камеры рабочего колеса.

Сущность изобретения: конические каналы (К) 5 в лопастях (Л) 2 рабочего колеса осевой гидромашины расположены несколькими рядами вдоль линий, эквидистантных периферийной кромке Л 2, в шахматном порядке и направлены в сторону пониженного давления под разными углами к периферийной кромке. Угол наклона каналов первого ряда - 0°, второго - 15°, третьего - 30°. Шаг между рядами К 5 и периферийной кромкой равен (0.01-0.02)D₁. Шаги К 5 первого ряда равны: от входной кромки 0.01D₁ , между последующими К 5: до оси поворота Л 2 - (0.05-0.1)D₁ и от оси поворота Л 2 - (0.10-0.2)D₁ . Шаги К 5 второго и третьего рядов смещены на 1/3 относительно первого ряда и друг друга. Расположение К 5 выбрано таким, чтобы сосредоточить совмещение их выходящих струй в одной точке вблизи периферийной кромки Л 2. Такое расположение должно обеспечить наибольший эффект воздействия струй на снижение интенсивности разрушений Л 2 и камеры рабочего колеса за счет щелевой кавитации между ними. 3 ил.

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ГИДРОМАШИНЫ, содержащее лопасти с коническими каналами, сходящимися к тыльным сторонам лопастей и расположенными вдоль линии, эквидистантной периферийной кромке лопасти, отличающееся тем, что, с целью снижения интенсивности разрушения лопастей и камеры рабочего колеса осевой гидромашины за счет щелевой кавитации между ними, конические каналы расположены несколькими рядами вдоль линий, эквидистантных периферийной кромке лопасти в шахматном порядке, и направлены в сторону пониженного давления под разными углами к периферийной кромке: угол наклона каналов первого ряда - 0^o, второго - 15^o, третьего - 30^o, шаг между рядами каналов и периферийной кромкой равен (0,01 - 0,02)D₁, шаги каналов первого ряда равны: от входной кромки - 0,01D₁, между последующими каналами до оси поворота лопастей - (0,05 - 0,1)D₁ и от оси поворота лопасти до выходной кромки - (0,1 - 0,2)D₁, шаги каналов второго и третьего рядов смещены на 1/3 относительно первого ряда и друг друга .