СВАРНОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА Российский патент 2005 года по МПК F04D29/22 

Описание патента на изобретение RU2244169C2

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к центробежным насосам с вращательным движением для жидкостей, и может найти применение как в единичном производстве в ремонтных службах, так и в серийном производстве.

Известно рабочее колесо центробежного насоса, которое включает в себя ведущий и покрывной диски и расположенные между ними лопатки. Сварные швы расположены на внутренней поверхности дисков, т.е. в зоне проточной части колеса. Такие сварные рабочие колеса выполняются только небольших диаметров из-за невозможности достать электродом большие глубины и обеспечить качественную сварку. Кроме того, сварные швы в межлопаточном пространстве увеличивают гидравлическое сопротивление и ускоряют износ проточной части колеса (См., например, US №5558499, 1996).

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции недорогого и эффективного сварного рабочего колеса для центробежного насоса, снятие ограничения по его максимальному диаметру, а также расширение арсенала сварных рабочих колес для центробежных (лопастных) насосов.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в обеспечении надежной фиксации покрывного, ведущего дисков и лопаток между собой, уменьшении гидравлического сопротивления за счет отсутствия сварных швов в межлопаточном пространстве для соединения лопаток с дисками, повышении долговечности и надежности за счет повышения качества выполнения сварных швов и, следовательно, надежности фиксации лопаток и дисков.

Сущность изобретения состоит в том, что в сварном рабочем колесе центробежного насоса, содержащем ведущий и покрывной диски с расположенными между ними лопатками, по наружным краям последних выполнены шипы длиной в 3-5 раз большей толщины лопаток, расположенные на расстояниях между ними, кратных 1-1,3 длины шипов, при этом в покрывном и ведущем дисках по линиям сопряжения с краями лопаток выполнены сквозные отверстия, в которых установлены шипы лопаток с образованием зазоров по ширине и длине, а с наружной стороны дисков по контуру указанных отверстий сняты фаски для сварных швов, выполненных по наружной стороне дисков.

Предпочтительно шипы лопаток выполнены с высотой на 1-2 мм большей толщины стенок покрывного и ведущего дисков и установлены в отверстиях дисков с образованием зазоров по ширине и длине 0,1-0,15 мм, а фаски, снятые по контуру отверстий дисков, равны 0,3-0,5 толщины лопаток.

При этом шипы лопаток вместе с покрывным и ведущим дисками в сборе обварены электродуговой сваркой, а входной участок лопаток выполнен со скосом по радиусам образующей конуса.

На фиг.1 изображено рабочее колесо в разрезе, на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1, на фиг.3 - вид по стрелке Б на фиг.1, на фиг.4 - лопатка (вид спереди).

Сварное рабочее колесо центробежного насоса содержит ведущий и покрывной диски 1, 2, соответственно, с расположенными между ними профилированными лопатками 3, по наружным краям последних выполнены прямоугольные шипы 4 длиной “L” в 3-5 раз большей толщины “h” лопаток 3, расположенные на расстояниях “Н” между ними, кратных 1-1,3 длины “L” шипов 4, при этом в покрывном и ведущем дисках 1, 2 по линиям сопряжения с краями лопаток 3 выполнены сквозные отверстия 5, в которых установлены шипы 4 лопаток 3 с образованием зазоров по ширине и длине, а с наружной стороны дисков 1, 2 по контуру отверстий 5 сняты фаски для сварных швов 5, выполненных по наружной стороне дисков 1, 2.

Предпочтительно шипы 4 лопаток 3 выполнены с высотой на 1-2 мм большей толщины стенок покрывного и ведущего дисков 1, 2 и установлены в отверстиях 5 дисков 1, 2 с образованием зазоров по ширине и длине 0,1-0,15 мм, а фаски, снятые по контуру отверстий 5 дисков 1, 2, равны 0,3-0,5 толщины лопаток 3.

При этом шипы 4 лопаток 3 вместе с покрывным и ведущим дисками 1, 2 в сборе обварены электродуговой сваркой, а входной участок лопаток 3 выполнен со скосом по радиусам образующей конуса. Рабочее колесо имеет большой диаметр (по периферийной окружности дисков 1, 2).

Сварное рабочее колесо работает следующим образом.

В составе центробежного насоса рабочее колесо приводится во вращение, например, электродвигателем, через установленный на валу последнего ведущий диск 1, захватывает лопатками 3 перекачиваемую жидкость из осевого подвода насоса и подает ее лопатками 3 по отводу, например спиральному, в выходное отверстие. Лопатки 3 обеспечивают преобразование кинетической энергии потока в энергию давления (напор) насоса при использовании конструктивно простых и технологичных элементов. Скосы по радиусам образующей конуса выполнены на лопатках 3 для уменьшения сопротивления и лучшего забора жидкости во внутренней стороне колеса. Отсутствие внутренних сварных швов в соединениях лопаток 3 с дисками 1, 2 уменьшает износ, упрощает технологию изготовления, обеспечивает высокое качество и надежность фиксации покрывного, ведущего дисков 1, 2 и лопаток 3 между собой, снимает ограничение по диаметру сварных рабочих колес, снижает гидравлические потери и повышает гидравлический КПД при преобразовании кинетической энергии жидкости в напор при работе насоса за счет отсутствия сварных швов в межлопаточном пространстве. При этом обеспечивается уменьшение количества деталей, сокращение габаритов, улучшение условий нагнетания жидкости, снижение трудозатрат вследствие упрощения технологии изготовления колеса с одновременным повышением долговечности, качества и технологичности изготовления рабочих колес, уменьшения материалоемкости.

В результате настоящего изобретения создана конструкция недорогого и эффективного сварного рабочего насоса для центробежного насоса, а также расширен арсенал сварных рабочих колес для центробежных (лопастных) насосов.

Похожие патенты RU2244169C2

название год авторы номер документа
СВАРНОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ДВУСТОРОННЕГО ВСАСЫВАНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 2002
  • Киселев В.В.
  • Кашковал Г.А.
  • Денисов В.И.
RU2229628C1
Рабочее колесо центробежного вентилятора с пустотелыми лопатками 2019
  • Беляев Андрей Борисович
  • Мигранов Марс Шарифуллович
  • Исмагилов Флюр Рашитович
  • Вавилов Вячеслав Евгеньевич
  • Гибадуллин Руслан Айратович
  • Хакимов Аким Гайфуллинович
RU2717866C1
НАСОС МОНОБЛОЧНЫЙ 2002
  • Киселев В.В.
  • Кашковал Г.А.
  • Денисов В.И.
RU2229626C1
ЦЕНТРОБЕЖНОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2009
  • Белоусов Николай Игоревич
RU2427726C2
ЦЕНТРОБЕЖНОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО 2012
  • Белоусов Николай Игоревич
RU2522134C1
Погружной центробежный насос 1988
  • Козловский Владимир Иванович
SU1733697A1
ЦЕНТРОБЕЖНОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО 2014
  • Белоусов Николай Игоревич
RU2568358C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 2004
  • Герасимов Владимир Сергеевич
  • Еремин Валерий Юрьевич
  • Казанцев Родион Петрович
  • Никифоров Сергей Аркадьевич
  • Орлов Дмитрий Владимирович
  • Паутов Юрий Михайлович
  • Посашков Сергей Григорьевич
RU2274509C2
РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 2000
  • Шестаков В.А.
  • Бородин О.А.
  • Востриков Н.И.
  • Краев А.В.
  • Меркушев Ю.М.
RU2164626C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНОГО РАБОЧЕГО КОЛЕСА ЭКСГАУСТЕРА С ДВУХСТОРОННИМ ВХОДОМ "СТИЛ-ВОРК" 2013
  • Панфилов Андрей Иванович
RU2545120C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 244 169 C2

Реферат патента 2005 года СВАРНОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Изобретение относится к конструкциям центробежных насосов. В сварном рабочем колесе центробежного насоса, содержащем ведущий и покрывной диски с расположенными между ними лопатками, по наружным краям последних выполнены шипы длиной в 3-5 раз большей толщины лопаток, расположенные на расстояниях между ними, кратных 1-1,3 длины шипов. В покрывном и ведущем дисках выполнены сквозные отверстия, в которых установлены шипы лопаток с образованием зазоров по ширине и длине, а с наружной стороны дисков по контуру отверстий сняты фаски для сварных швов. Шипы лопаток выполнены прямоугольными с высотой на 1-2 мм большей толщины стенок дисков и установлены в отверстиях с образованием зазоров по ширине и длине 0,1-0,15 мм. Фаски, снятые по контуру отверстий дисков, равны 0,3-0,5 толщины лопаток. Шипы лопаток вместе с дисками в сборе обварены электродуговой сваркой, а входной участок лопаток выполнен со скосом по радиусам образующей конуса. Изобретение направлено на создание недорогого и эффективного колеса насоса и снятие ограничения по его максимальному диаметру. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 244 169 C2

1. Сварное рабочее колесо центробежного насоса, содержащее ведущий и покрывной диски с расположенными между ними лопатками, по наружным краям которых выполнены шипы длиной, в 3-5 раз большей толщины лопаток, расположенные на расстояниях между ними, кратных 1-1,3 длины шипов, при этом в покрывном и ведущем дисках по линиям сопряжения с краями лопаток выполнены сквозные отверстия, в которых установлены шипы лопаток с образованием зазоров по ширине и длине, а с наружной стороны дисков по контуру указанных отверстий сняты фаски для сварных швов, выполненных по наружной стороне дисков.2. Рабочее колесо по п.1, отличающееся тем, что шипы лопаток выполнены прямоугольными с высотой, на 1-2 мм большей толщины стенок покрывного и ведущего дисков, и установлены в отверстиях дисков с образованием зазоров по ширине и длине 0,1-0,15 мм, а фаски, снятые по контуру отверстий дисков, равны 0,3-0,5 толщины лопаток.3. Рабочее колесо по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что шипы лопаток вместе с покрывным и ведущим дисками в сборе обварены электродуговой сваркой.4. Рабочее колесо по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что входной участок лопаток выполнен со скосом по радиусам образующей конуса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2244169C2

US 5558499 A, 24.09.1996
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕСА ЛОПАСТНОЙ ГИДРОМАШИНЫ 1996
  • Силаев Б.М.
  • Давыдов В.А.
  • Силаев А.Б.
  • Никифоров А.А.
RU2118718C1
Способ изготовления рабочего колеса центробежной турбомашины 1990
  • Грищенко Анатолий Федорович
  • Наконечный Святослав Иванович
SU1771861A1
0
SU153221A1
DE 4402493 A1, 03.08.1995.

RU 2 244 169 C2

Авторы

Киселев В.В.

Кашковал Г.А.

Денисов В.И.

Даты

2005-01-10Публикация

2002-11-28Подача