Центробежное рабочее колесо



Центробежное рабочее колесо
Центробежное рабочее колесо
Центробежное рабочее колесо
Центробежное рабочее колесо
Центробежное рабочее колесо

 


Владельцы патента RU 2568358:

Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)

Изобретение может быть использовано в малорасходных насосах изделий ракетно-космической техники. Центробежное рабочее колесо содержит выполненный заодно со ступицей (1) ведущий диск (2) с лопатками (3) и покрывной диск (4) с центральным входным отверстием (5). Диск (4) контактирует с торцовыми поверхностями (6) лопаток (3). Лопатки (3) со стороны их выходных кромок (8) снабжены выполненными заодно с лопатками (3) аксиальными хвостовиками (9). Хвостовики (9) выступают за поверхность (7) вращения. На диске (3) выполнены выходящие на поверхность (7) аксиальные пазы, в которых размещены хвостовики (9). В колесе выполнены по числу лопаток (3) отверстия, каждое из которых проходит через покрывной диск (2) с обеих сторон паза и размещенный в этом пазу хвостовик (9). В отверстиях установлены штифты. Изобретение направлено на повышение технологичности центробежного рабочего колеса и расширение сферы его применения. 5 ил.

 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано для производства рабочих колес малорасходных центробежных насосов систем терморегулирования космических летательных аппаратов.

Известно центробежное рабочее колесо, содержащее ведущий диск, покрывной диск и выполненные заодно с ними (отлитые) лопатки (В.В. Малюшенко, Л.К. Михайлов, "Энергетические насосы: Справочное пособие", М.: Энергоиздат, 1981, стр.21, рис.1.15, а).

Недостатком такого центробежного рабочего колеса является ограниченная область применения, в основном для насосов средней и большой мощности, так как для малорасходных центробежных насосов систем терморегулирования космических летательных аппаратов с наружными диаметрами рабочих колес в диапазоне около 50 мм изготовление колес способом литья крайне затруднительно из-за малой толщины стенок ведущего и покрывного дисков и лопаток (около 0,7-1 мм).

Этого недостатка лишено центробежное рабочее колесо, содержащее выполненный заодно со ступицей ведущий диск с лопатками, покрывной диск с центральным входным отверстием, при этом покрывной диск контактирует с торцовыми поверхностями лопаток по конической поверхности, выбранное в качестве прототипа (Л.В. Бобков, «Центробежные насосы систем терморегулирования космических аппаратов», Владивосток, «Дальнаука», 2003, стр.186, последний абзац). Покрывной диск припаян к торцовым поверхностям лопаток.

Недостатком такого центробежного рабочего колеса является его низкая технологичность, т.к. производство такого колеса состоит из принципиально различных технологических операций - предварительной механической обработки ведущего диска с лопатками и покрывного диска, последующей пайкой их друг к другу - обычно это достигается вакуумной пайкой - и чистовой механической обработкой рабочего колеса со снятием припусков материала, необходимых для обеспечения жесткости центробежного колеса в процессе пайки, для исключения возможных поводок и коробления. Другим недостатком такого центробежного рабочего колеса является узкая сфера применения, т.к. наличие паяного соединения, при котором обычно используется медное покрытие торцов лопаток, припаиваемых к покрывному диску, не позволяет использовать такие рабочие колеса для перекачки ряда жидкостей, например жидкого аммиака, являющегося на сегодняшний день теплоносителем с наилучшими теплофизическими свойствами из-за интенсивного разрушения меди в аммиаке.

Задачей, решаемой заявленным устройством, является повышение технологичности центробежного рабочего колеса и расширение сферы его применения.

Технический результат достигается за счет того, что в известном центробежном рабочем колесе, содержащем выполненный заодно со ступицей ведущий диск с лопатками, покрывной диск с центральным входным отверстием, контактирующий с торцовыми поверхностями лопаток по поверхности вращения, согласно изобретению лопатки со стороны их выходных кромок снабжены выполненными заодно с лопатками аксиальными хвостовиками, выступающими за поверхность вращения, на покрывном диске выполнены выходящие на эту поверхность аксиальные пазы, в которых размещены указанные хвостовики, в центробежном рабочем колесе выполнены по числу лопаток отверстия, каждое из которых последовательно проходит через покрывной диск с одной стороны соответствующего паза, размещенный в этом пазе аксиальный хвостовик и покрывной диск с другой стороны этого паза, и в отверстиях установлены штифты.

На фиг.1. приведен пример конкретного выполнения центробежного рабочего колеса, продольный разрез, на фиг.2 - то же, вид со стороны покрывного диска, на фиг.3 - то же, местный элемент I, на фиг.4 - то же, разрез по Б-Б, на фиг.5 - то же, поперечное сечение по А-А.

Центробежное рабочее колесо содержит выполненный заодно со ступицей 1 ведущий диск 2 с лопатками 3. Покрывной диск 4 с центральным входным отверстием 5 контактирует с торцовыми поверхностями 6 лопаток 3 по поверхности вращения 7, в данном примере конкретного исполнения - конической, которая обычно используется в колесах малорасходных насосов. Лопатки 3 со стороны их выходных кромок 8 снабжены выполненными заодно с лопатками аксиальными хвостовиками 9 (на фиг.1 он показан в вырыве, сделанном на покрывном диске), выступающими за поверхность вращения 7, на покрывном диске 4 выполнены выходящие на эту поверхность аксиальные пазы 10, в которых размещены указанные хвостовики. В центробежном рабочем колесе выполнены по числу лопаток 3 отверстия 11, каждое из которых последовательно проходит через покрывной диск с одной стороны соответствующего паза 10, размещенный в этом пазу аксиальный хвостовик 9 и покрывной диск с другой стороны этого паза, в этих отверстиях установлены штифты 12 (на фиг.1 условно не показаны). Штифты 12 стопорятся от возможного их выпадения из отверстий 11 прессовой посадкой и дополнительно - точками 13 лазерной сварки.

Центробежное рабочее колесо работает следующим образом: при приведении колеса во вращение (за счет установки ступицы 1 на приводном валу, не показан) в среде жидкости жидкость в зазоре между дисками 2 и 4 под воздействием лопаток 3 также приводится в движение, следствием которого является вытеснение жидкости к наружному диаметру рабочего колеса под действием центробежных сил инерции и создание рабочим колесом напора. Жидкость подается на лопатки 3 через входное отверстие 5. Фиксация углового положения покрывного диска 4 относительно ведущего диска 2 осуществляется за счет контакта краев аксиальных пазов 10 с боковыми сторонами хвостовиков 9, осевая же фиксация диска 4 относительно диска 2 осуществляется штифтами 12, установленными в отверстиях 11 и опирающимися как на часть отверстия 10, проходящего через диск 4, так и на часть того же отверстия, проходящего через хвостовик 9, выполненный заодно с лопаткой 3, которая, в свою очередь, выполнена заодно с диском 2. Признак «отверстия, каждое из которых последовательно проходит через покрывной диск с одной стороны соответствующего паза, размещенный в этом пазе аксиальный хвостовик и покрывной диск с другой стороны этого паза» гарантирует фиксацию дисков в осевом направлении, поскольку он исключает аксиальное расположение отверстий 11, при котором осевая фиксация была бы невозможной. Отверстия 10 могут выполняться перпендикулярными оси центробежного рабочего колеса или скрещиваться с ними - фиксация будет в обоих случаях. В иллюстрациях, для упрощения описания, приведено рабочее колесо с лопатками, напорные и тыльные стороны которых выполнены плоскими, однако это непринципиально - любой профиль лопатки может быть любым.

В результате использования изобретения существенно повышается технологичность центробежного рабочего колеса за счет устранения из технологического процесса операции пайки и за счет устранения предварительной механической обработки ведущего и покрывного дисков - эти детали полностью механически обрабатываются до сборки. Также расширяется область использования центробежного рабочего колеса, так как оба диска и штифты могут быть изготовлены из нержавеющей стали. Отсутствие в конструкции рабочего колеса других металлов (например, меди, как в прототипе) позволяет применять его для перекачивания агрессивных жидкостей, в частности - аммиака.

Указанные преимущества позволяют рекомендовать заявленное изобретение к использованию при изготовлении и эксплуатации в изделиях ракетно-космической техники.

Центробежное рабочее колесо, содержащее выполненный заодно со ступицей ведущий диск с лопатками, покрывной диск с центральным входным отверстием, контактирующий с торцовыми поверхностями лопаток по поверхности вращения, отличающееся тем, что лопатки со стороны их выходных кромок снабжены выполненными заодно с лопатками аксиальными хвостовиками, выступающими за поверхность вращения, на покрывном диске выполнены выходящие на эту поверхность аксиальные пазы, в которых размещены указанные хвостовики, в центробежном рабочем колесе выполнены по числу лопаток отверстия, каждое из которых последовательно проходит через покрывной диск с одной стороны соответствующего паза, размещенный в этом пазе аксиальный хвостовик и покрывной диск с другой стороны этого паза, и в отверстиях установлены штифты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к предохранительным и крепежным устройствам кабельных линий питания погружных электродвигателей, используемых в качестве приводов центробежных насосов для добычи нефти и других пластовых жидкостей.

Изобретение относится к центробежному насосу (1) по меньшей мере с одной ступенью (2) насоса, с корпусом из нескольких деталей. Первая деталь (3) корпуса содержит всасывающее подключение (5), вторая деталь (6) корпуса содержит нагнетающее подключение (7).

Изобретение относится к горизонтальным центробежным двухступенчатым насосам с взаимно развернутыми рабочими колесами. Насос состоит из статора с двумя напорными крышками, двумя направляющими аппаратами и обечайкой и ротора с рабочими колесами, консольно установленными на валу.

Cистема насоса с непосредственным приводом предназначена для использования при перекачивании жидкостей из глубоких скважин. В насосе с непосредственным приводом подшипники или втулки имеют оптимальный шаг, учитывая различные эксплуатационные соображения, такие как нагрузка, путь, давление и натяжение.

Изобретение относится к насосам центробежным модульным для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин. Насос содержит насосные модули (1, 2) с соединительными деталями.

Торцевая крышка (200) компрессора для обеспечения теплового барьера вблизи механического уплотнения содержит внутреннюю торцевую крышку (210) и наружную торцевую крышку (220).

Изобретение относится к центробежному насосу (1), который может перекачивать жидкость с большими объемными расходами свыше 20 м3/с. Насос содержит рабочее колесо (3), установленное с возможностью вращения вокруг оси и направления жидкости к бетонной спиральной камере (4), расположенной вокруг рабочего колеса (3).

В заявке описан многоступенчатый погружной насос. Рабочие колеса поджимаются волнистыми пружинами (51) для удержания вращающихся лопаток (37) рабочих колес в близости к соответствующим направляющим аппаратам (21).

Группа изобретений относится к насосным установкам для закачки воды в нефтяные пласты и поддержания внутрипластового давления. Вал установки установлен в тороидальных роликовых подшипниках, закрепленных в консольных опорах с наружной стороны торцевых крышек.

Изобретение относится к области насосостроения и предназначено для откачки нефти и других жидкостей из трубопроводов при их ремонте, когда необходимо максимально осушить трубопровод.

Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к радиальным вентиляторам, насосам, компрессорам с загнутыми назад лопатками рабочего колеса. Турбомашина содержит спиральный корпус, установленное в нем рабочее колесо, несущий и покрывной диски, расположенные между ними загнутые назад профильные лопатки (5).

Изобретение относится к циркуляционному центробежному насосу с неизменной скоростью вращения. Центробежный насос имеет по меньшей мере одно рабочее колесо, кожух насоса и электрический двигатель с постоянным магнитом с пуском от сети.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в турбонасосных агрегатах авиационной и ракетной техники. Центробежный насос содержит корпус 1, внутри которого на валу 2 размещено центробежное колесо 3 с щелевыми уплотнениями 4 и каналами 5 перепуска утечек во входную зону 6 колеса 3 и дисковый обтекатель 7 с лопаточной решеткой 10 со стороны каналов 5 перепуска утечек.

Группа изобретений относится насосостроению, а именно к погружному центробежному многоступенчатому насосу. Центробежный насос, включающий лопастные колеса, которые не соединены центральным валом.

Изобретение относится к лопастным радиальным турбомашинам, перекачивающим жидкую или газообразную среды. Способ повышения энергии, сообщаемой среде лопастными турбомашинами, включает формирование циркуляционного течения среды вокруг объемных лопаток в межлопаточных каналах рабочего колеса, создающего прирост давления на рабочей поверхности 8 лопаток по отношению к тыльной их поверхности 9.

Изобретение относится к насосостроению. Горизонтальный одноступенчатый насос включает корпус, двухпоточное рабочее колесо и направляющий аппарат.

Изобретение может быть использовано в составе электронасосных агрегатов систем терморегулирования изделий ракетно-космической техники, а также в химической промышленности.

Изобретение относится к устройству для перекачивания газосодержащих суспензий, в частности волокнистых суспензий. Устройство включает псевдоожижающий ротор (2) с одной или более лопастями (5), рабочее колесо насоса и напорный патрубок (7).

Изобретение относится к области нефтяного машиностроения. Рабочее колесо ступени погружного насоса содержит проточные каналы 1 закрытого типа на входе 2 колеса и проточные каналы 3 открытого типа на выходе 4.

Изобретение может быть использовано при изготовлении и эксплуатации малорасходных насосов изделий ракетно-космической техники. Изобретение направлено на расширение области использования.

Изобретение может быть использовано для защиты передней или задней кромки лопатки компрессора авиационного двигателя. Металлическим листам штамповкой придают первоначальную форму, приближенную к форме спинки (1Е) и корыта (1I) вставки.
Наверх