Рабочее колесо оседиагонального насоса

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

6p(Ô

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 857563 (22) Заявлено 13. 07. 78 (21) 2646701/25-06 (j$) М. Кп > с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

F 04 0 3/00

Госуянрственный комитет

СССР но лелям изобретений и открытий

Опубликовано 070383- Бюллетень ¹ 9

В

Дата опубликования описания 07.03.83 (33) УДК 621. 671 (088.8) Ф .2,, е

В,Н. Кудеяров, В.К. Кунец, Г.М. Кдднир и А.С. Шапиро (72) Авторы изобретения с

/ (71) Заявитель (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ОСЕДИАГОНАЛЬНОГО НАСОСА

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при проектировании насосов с высокими энергетическими и кавитационными показателями.

По основному авт. св. Р 857563 известно рабочее колесо P1) оседиагонального насоса с профилированной втулкой и плавно изогнутыми лопатками, проточная часть которого имеет два плавно переходящих друг в друга осевой и диагональный участки. Проточная часть снабжена третьим осевьхч выходным участком, плавно сопряженным с диагональньхч, причем угол установки лопаток и диаметр втулки на диагональном участках выполнены с переменным градиентом изменения по длине колеса, имеющим максимальные значения на диагональном участке, а минимальное — на выходном осевом, при этом углы расыирения диффузорные межлопаточных каналов имеют значения о

9 = 1-3 — для периферийного сечения и 9 = 1-5 — для остальных сечений.

Однако проточная часть известного колеса имеет сложную пространственную форму, в связи с чем изготовление колеса технологически сложно и трудоемко.

5 Целью изобретения является упрощение технологии изготовления, повышение КПД и кавитационных качеств рабочего колеса оседиагонального насоса.

Поставленная цель достигается тем, что образующие поверхности лопаток на осевом, диагональном и выходном осевом участках представляют собой кривые, описываемые уравнением

Ъ

I5 р. а где 1. - xeKyrgHA радиус лопатки, р, — угол установки лопатки на текущем радиусе, а и О- коэффициенты, равные для входного осевого участка. а =+(0,01-0,15) при д =0,2-0,3 и

Ь =(0,1-0,2)R Д =0,2-0,4

25 а =+(0,01-0,15) при Ê =0,01-0,2 и

Ь =(0,2-0,3)й,т = 0,4-0,9 и для диагонального и выходного осевого участков колеса

1002671

25 а =-(0,01-0,6) при Д„ =. 0,2-0,3 и

Ь =(0,3-0,6)R () = 0,2-0,4 а =-(0,01-0,6) при фл =0,01-0,2 и 5

Ь =(0,01-0,3)R Д =0,4-0,9 дл - да где йл аДа=

4 51и Pi„. дЛ вЂ” толщина лопаток, t0 окружной шаг лопаток," — диаметр втулки, наружный диаметр колеса", R — наружный радиус лопатки.

На фиг. 1 показано рабочее коле-, 15 со оседиагонального насоса, продольный разрез, на фиг. 2 — цилиндрическая развертка лопаток рабочего колеса.

Колесо имеет профилированную 20 втулку 1 и плавно изогнутые лопатки

2. Проточная часть 3 имеет плавно переходящие друг в друга осевой 4, диагональный 5 и выходной осевой 6 участки.

Профилирование рабочих лопаток проточной части рабочего колеса, согласно вышеприведенным формулам, позволяет создать семейство рабочих колес, проточная часть которых форми- Зр рует раСпределение окружных составляющих скорости потока жидкости вдоль радиуса колеса, близкое к известным законам или свободной циркуляции, или твердого тела, или промежуточным законам распределения, обеспечивающим высокий КПД насоса.

Данные закономерности при профилировании проточной части рабочего колеса позволяют использовать для их изготовления современные, высокопро- 40 изводительные фрезерные станки с числовым программным управлением. Такая технология изготовления обеспечивает высокую прочность колес, высокую частоту поверхности, т.е. малую шерохо- 45 ватость рабочих лопастей, и относительно малую трудоемкость при малой серии изготовления колес.

С точки зрения гидродинамики насоса, следует отметить наличие толстых по- 50 граничных слоев в межлопаточных ка- налах из-за относительно большой длины последних, а также влияние развитых вторичных течений и толщины лопастей, все это требует более гибко- 55 го профилирования проточной части на соса.

Указанные выше коэффициенты б и ) путем соответствующего выбора их величин, обеспечивают оптимальные па- 60 раметры проточной части рабочего колеса.

Такое профилирование лопаток проточной части насоса обеспечивает, в частности, выравнивание параметров потока вдоль радиуса колеса в его выходном сечении, необходимое для снижения гидравлических потерь в отводящем устройстве. Подобное. профилирование лопаток, колеса вдоль радиуса обеспечивает линейчатую поверхность лопаток и позволяет получить колесо фреэерованием цилиндрической фреэой на фрезерном станке с числовым программным управлением. При этом не требуется набора фасонных фрез, существенно упрощается программа обработки рабочего колеса. Трудоемкость изготовления уменьшается в 1,6 раза.

Формула изобретения

Рабочее колесо оседиагонального насоса по авт. св. Р 857563, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, повышения КПД и кавитационных качеств образующие поверхности лопаток на осевом, диагональном и выходном осевом участках представляют собой кривые, описываемые уравнением ь

1 4у ;+<3 где )"„ - текущий радиус лопатки," — угол установки лопатки на 1 текущем радиусе, 0 0 — коэффициенты, равные для осевого входного участка, Cf = +(0,01-0,15) при д„ =0,2-0,3 Ь = (0,1-0,2)Р и у =0,2-0,4

С(=+(0,01-0,15) при -d> =0,01-0,2 и )=(0,2-0,3)) Д =0,4-0,9 и для диагонального и виходного осе" вого участков колеса

0 =-(0,01-0,61 при Д =0,2-0,3 и О = (0,3-0,6)Р cj .=0,2-0,4

С) =-(0,01-0,6) при g =0,01-0,2 и

Ъ = (0,01-0,3)Я а =0,4-0,9 дл ба где Ол = — —. О

+5ю

d — толщина лопаток, - окружной шаг лопаток, Ва диаметр втулк р — наружный диаметр колеса, наружный радиус лопатки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 857563, кл. F 04 D 3/00, 1976.

1002671

ВНИИПИ Заказ 1496/11 Тнрак 663 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4