Рабочее колесо нагнетателя

 

Использование: в машиностроении для лопастных насосов и вентиляторов. Сущность изобретения: лопасти нагнетателя изготовлены из пластин материала с памятью формы, закреплены на диске ребрами и установлены с возможностью изменения своего положения от параллельного до перпендикулярного плоскости диска при изменении температуры перекачиваемой среды в требуемом диапазоне. Для повышения жесткости и прочности каждая лопасть может быть выполнена составной из двух смыкающихся-размыкающихся пластин, образующих полую преднапряженную конструкцию при заданной температуре перекачиваемой среды. Это обеспечивает расширение диапазона расхода перекачиваемой среды от максимального до полного его исключения. Выполнение лопастей составными позволяет сократить расход дорогостоящего материала с памятью формы при обеспечении необходимой жесткости и прочности. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к нагнетателям, а именно к конструкции лопастных насосов и вентиляторов.

Известно рабочее колесо нагнетателя, лопасти которого выполнены в виде пластин из материалов с памятью формы и установлены на диске с возможностью изменения угла установки лопастей [1] Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в том, что оно не позволяет регулировать расход перекачиваемой среды в широком диапазоне от максимального до полного его исключения (в зависимости от температуры среды).

Кроме того, недостатком известного устройства является большой расход дорогостоящего материала с памятью формы для обеспечения необходимой жесткости лопастей.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, - расширение диапазона регулирования расхода перекачиваемой среды от максимального до полного его исключения. Это достигается тем, что лопасти нагнетателя из пластин материала с памятью формы закреплены на диске ребрами и установлены с возможностью изменения положения от параллельного до перпендикулярного плоскости диска.

На фиг.1 показано положение лопасти на диске колеса в рабочем состоянии (пунктиром положение лопасти в исходном состоянии); на фиг.2 приведена схема установки лопастей на диске колеса; на фиг.3 изображен вариант исполнения рабочего колеса, лопасти которого состоят из двух смыкающихся-размыкающихся пластин, образующих в рабочем состоянии преднапряженную конструкцию; на фиг. 4 разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 показано исполнение лопасти со смещенными вдоль ее продольной оси пластинами.

Рабочее колесо нагнетателя содержит лопасти 1, выполненные из пластин материала с памятью формы. Пластины 1 закреплены на диске 2 ребрами и установлены с возможностью изменения своего положения от параллельного до перпендикулярного плоскости диска. Форма и направление изгиба пластин в радиальном направлении принимаются в зависимости от направления вращения колеса и назначения нагнетателя (например замкнутой назад, см.фиг.2).

Пластины 1 подвергаются обработке "на память" таким образом, чтобы они изменяли свое положение (наклон) от параллельного до перпендикулярного к плоскости диска 2 при изменении температуры нагнетаемой среды в требуемом диапазоне.

Рабочее колесо нагнетателя (см. фиг.1,2) работает следующим образом.

При нормальной температуре лопасти 1 расположены параллельно плоскости диска 2 (прижаты к нему) и при вращении диска не создают циркуляции нагнетаемой среды. При работе температура среды повышается, и при температурах, лежащих в области обратного мартенситного превращения материала пластин 1, последние, разгибаясь, устанавливаются перпендикулярно плоскости диска 2, максимально увеличивая циркуляцию, а следовательно, и расход перекачиваемой среды.

С целью повышения жесткости и прочности лопастей в рабочем положении, например применительно к нагнетателям большой производительности, они могут быть выполнены из двух смыкающихся-размыкающихся пластин 1 и 1' (см.фиг. 3,4). Пластины имеют изогнутую форму и закреплены на диске 2 ребрами с возможностью изменения своего положения от параллельного до перпендикулярного плоскости диска. Для обеспечения деформации и придания пластинам заданной формы у них в месте крепления к диску предусмотрены угловые вырезы 3 (см. фиг.3).

Пластины 1 и 1' подвергаются обработке "на память" таким образом, чтобы они при заданной температуре перекачиваемой среды устанавливались перпендикулярно плоскости диска и при этом смыкались своими обращенными друг к другу вогнутыми поверхностями с образованием полой преднапряженной конструкции.

Для придания очертанию составной лопасти, оптимальной по условию гидродинамики, например S-образной формы, пластины 1 и 1' могут быть сдвинуты одна относительно другой вдоль продольной оси лопасти (см.фиг.5).

Высота пластин (см.фиг.4) и количество лопастей принимаются из условия размещения пластин в исходном состоянии на несущей поверхности диска.

Предлагаемая конструкция рабочего колеса нагнетателя позволяет регулировать в автоматическом режиме расход перекачиваемой среды в зависимости от ее температуры, что необходимо во многих системах, например кондиционирования. Выполнение лопастей колеса составными из двух смыкающихся-размыкающихся тонколистовых пластин, образующих в рабочем состоянии полую преднапряженную конструкцию, позволяет сократить расход дорогостоящего материала и обеспечить необходимую жесткость и прочность лопастей.

Формула изобретения

1. Рабочее колесо нагнетателя, содержащее лопасти, выполненные из пластин материала с памятью формы, установленных на диске с возможностью изменения угла установки, отличающееся тем, что пластины закреплены на диске ребрами и установлены с возможностью изменения положения от параллельного до перпендикулярного плоскости диска.

2. Рабочее колесо нагнетателя, содержащее лопасти, выполненные из пластин материала с памятью формы, установленных на диске с возможностью изменения угла установки, отличающееся тем, что пластины имеют изогнутую форму, а каждая лопасть выполнена из двух закрепленных ребрами на диске с возможностью изменения положения от параллельного до перпендикулярного плоскости диска смыкающихся-размыкающихся пластин, обращенных друг к другу вогнутыми поверхностями и образующих полую преднапряженную конструкцию при заданной температуре перекачиваемой среды.

3. Колесо по п. 2, отличающееся тем, что выпукло-вогнутые пластины сдвинуты одна относительно другой вдоль продольной оси лопасти.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5