ТУРБИНА ЖИДКОСТНОГО НАСОСА Российский патент 2000 года по МПК F04D29/22 

Изобретение относится к области машиностроения, товаров народного потребления, нефтяной и иной промышленности, где необходимы насосы для перекачивания жидких сред.

Известен прототип "Турбина жидкостного насоса" А.с. СССР N 123845, МПК 6 F 04 D 29/18.

К недостаткам известного технического решения следует отнести излишний расход металла, повышенное внимание к балансировке турбины и ее малоэффективность.

Задачей нового технического решения является повышение технологических возможностей турбин жидкостного насоса, наряду со снижением массы и металлоемкости материала для его изготовления.

Поставленная задача достигается тем, что турбина жидкостного насоса, содержащая вал и рабочее колесо, отличается тем, что содержит полый вал, торцевые поверхности, кольцевую канавку, криволинейные лопасти, ребра жесткости, заходную фаску, рабочую шлифованную поверхность, внутреннюю поверхность и выход 12, рабочую грань, причем во внутренней полости кольцевого вала имеется заходная фаска 9, рабочая шлифованная поверхность, обеспечивающая максимальную разгрузку, и поверхность 11, освобожденную от каких-либо внутренних нагружений в связи ее функциональной нагрузкой по плотному удержанию на ней турбины, причем ребра 8 в своей вершинной части совпадают с выходом 12 из кольцевой канавки 5, а лопасти 7, выполняемые по кривым второго порядка в части основания, совпадают с торцем 4.

Описание турбины жидкостного насоса.

Турбина 1 жидкостного насоса, содержащая вал и рабочее колесо, отличается тем, что содержит полый вал 2, торцевые поверхности 3 и 4, кольцевую канавку 5, криволинейные лопасти 7, ребра жесткости 8, заходную фаску 9, рабочую шлифованную поверхность 10, поверхность 11 и выход 12, рабочую грань 13, причем во внутренней полости кольцевого вала 2 имеется заходная фаска 9, рабочая шлифованная поверхность 10, обеспечивающая максимальную разгрузку, и поверхность 11, освобожденная от каких-либо внутренних нагружений в связи с ее функциональной нагрузкой по плотному удержанию на ней турбины 1, причем ребра 8 в своей вершинной части совпадают с выходом 12 из кольцевой канавки 5, а лопасти 7, выполняемые по кривым второго порядка в части основания, совпадают с торцем 4.

Техническое решение позволяет рационально перераспределить усилия крутящего момента на поверхность кольцевого вала и снизить его осевой вылет и создать условия для восприятия углового закручивания в его нормальном сечении.

Турбину выполняют из полимерного материала, с возможностью ее установки в кольцевой прямоугольной канавке с оппозитно расположенными лысками на ее поверхности.

Торцы турбины и кольцевого вала совпадают равно как и вершины ребер с нерабочей стороны турбины - с кольцевой проточкой от уровня изменения ее ступенчатого размера.

Ребра с нерабочей стороны турбины, в отличие от криволинейных ребер с оппозитной рабочей стороны, выполняют прямолинейно-радиальными с соответствующим наклоном их опорной поверхности навстречу потоку жидкости под углом (ами), создающим (и) равноценный поток кинематического, оппозитного рабочей части турбины, движения жидкости.

Это позволяет обеспечить более ускоренный цикл движения жидкости от насоса к радиатору и далее, к двигателю внутреннего сгорания.

Графически изображения представлены на фиг. 1, где в сечении представлено проекционно-профильное изображение турбины жидкостного насоса.

Пример описания турбины, спроектированной по новому способу.

Турбина 1 содержит полый вал 2; торцевые поверхности 3 и 4; кольцевую канавку 5; криволинейные лопасти 7; ребра жесткости 8; заходную фаску 9; рабочую шлифованную поверхность 10; поверхность 11 и выход 12; рабочую грань 13.

Во внутренней полости кольцевого вала 2 выполнены заходная фаска 9, рабочая шлифованная поверхность 10, обеспечивающая максимальную разгрузку, и поверхность 11, освобожденная от каких-либо внутренних нагружений в связи с ее функциональной нагрузкой по плотному удержанию на ней турбины 1.

Ребра 8 в своей вершинной части совпадают с выходом 12 из кольцевой канавки 5. Со стороны торца 4 лопасти 7, выполняемые по кривым второго порядка в части основания, совпадают с торцевой частью плоского торца 4.

Кинематическая интерпретация рабочей грани 13 лопасти 7 создает базовый просвет между гранями окна корпусного жидкостного насоса (не показан).

Промышленная полезность описанного способа заключается в реализации задач, позволяющих улучшить качество основного элемента жидкостного насоса - турбины, участвующей в непосредственной передаче энергетического потенциала рабочему и вспомогательному венцу с лопастями турбины, наряду с задачей повышения циклической стойкости полого ступенчатого вала.

Турбина предназначена для работы в качестве ротора жидкостного насоса, используемого для перекачивания жидких сред. Турбина содержит полый вал и рабочее колесо. Во внутренней полости вала выполнена заходная фаска, рабочая шлифованная поверхность и поверхность, освобожденная от каких-либо внутренних нагружений, а на наружной поверхности вала выполнена кольцевая канавка с оппозитно расположенными лысками. Рабочее колесо турбины выполнено из полимерного материала с ребрами жесткости и криволинейными лопастями. Колесо установлено в кольцевой канавке вала, причем их торцы со стороны лопастей совпадают, а вершины ребер с нерабочей стороны совпадают с выходом из кольцевой канавки. Лопасти выполнены по кривым второго порядка. Такое выполнение турбины жидкостного насоса позволяет снизить массу и повысить циклическую стойкость полого ступенчатого вала. 1 ил.

Турбина жидкостного насоса, содержащая вал и рабочее колесо, отличающаяся тем, что содержит полый вал, торцовые поверхности, кольцевую канавку, криволинейные лопасти, ребра жесткости, заходную фаску, рабочую шлифованную поверхность, внутреннюю поверхность и выход 12, рабочую грань, причем во внутренней полости кольцевого вала имеется заходная фаска 9, рабочая шлифованная поверхность, обеспечивающая максимальную разгрузку, и поверхность 11, освобожденная от каких-либо внутренних нагружений в связи с ее функциональной нагрузкой по плотному удержанию на ней турбины, причем ребра 8 в своей вершинной части совпадают с выходом 12 из кольцевой канавки 5, а лопасти 7, выполняемые по кривым второго порядка в части основания, совпадают с торцом 4.