RU101944U1

RU101944U1 - SPRAY DEVICE

Info

Publication number: RU101944U1
Application number: RU2010142063/05U
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Тарасов; Елена Владимировна Тарасова
Original assignee: Владимир Михайлович Тарасов; Елена Владимировна Тарасова
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2011-02-10

Abstract

1. Распыляющее устройство, характеризующееся тем, что состоит из цилиндрического защитного кожуха, установленного соосно на корпусную полую ось, являющуюся подводящим каналом жидкости и остовом электродвигателя, состоящего из напрессованных на ось пылевого колпака, блока управления и сигнализации, статора и установленного консольно внешнего ротора с напрессованным вентилятором, при этом ротор выполнен в виде пустотелой ступенчатой ступицы с радиальными отверстиями в консольной части с образованием контура пониженного давления и предварительного дробления жидкости, причем на меньший внешний диаметр установлены конусный стакан вверх дном с отверстиями в дне, распорная втулка с радиальными отверстиями и тарельчатая шайба с образованием кольцевой щели и созданием контура мелкодисперсного дробления, при этом во внутреннюю поверхность запрессован многополюсной магнит, создающий крутящий момент, и подшипник с сальником для обеспечения вращения и герметичности внутренней поверхности контура, а для предотвращения вытекания жидкости установлена торцевая заглушка, причем наружная поверхность конусного стакана совместно с внутренней поверхностью защитного кожуха образуют диффузор. ! 2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что цилиндрический защитный кожух закреплен на оси при помощи спиц и стяжного хомута. ! 3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что ротор имеет консольную часть и фиксируется на оси резьбовой втулкой. ! 4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что конусный стакан, распорная втулка, тарельчатая шайба фиксированы при помощи прижимной шайбы, заглушки и радиально устанавливаемог� 1. A spray device, characterized in that it consists of a cylindrical protective casing mounted coaxially on the housing hollow axis, which is the fluid supply channel and the core of the electric motor, consisting of a dust cap pressed onto the axis, a control and signaling unit, a stator and a mounted external rotor with a cantilever a pressed fan, while the rotor is made in the form of a hollow stepped hub with radial holes in the cantilever part with the formation of a low pressure circuit and pre variable crushing of the liquid, with a conical cup upside down with holes in the bottom, a spacer sleeve with radial holes and a disk washer with the formation of an annular gap and the creation of a fine-dispersed crushing circuit, with a multi-pole magnet generating torque being pressed into the inner surface, and a bearing with an oil seal to ensure rotation and tightness of the inner surface of the circuit, and to prevent leakage of fluid installed end cap, when it outer surface of the conical cup together with the inner surface of the protective housing form the diffuser. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the cylindrical protective casing is fixed on the axis using knitting needles and a coupling clamp. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the rotor has a cantilever part and is fixed on the axis by a threaded sleeve. ! 4. The device according to claim 1, characterized in that the conical cup, spacer sleeve, plate washer are fixed with a clamping washer, plug and radially mounted

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике, а именно к технике распыления различных жидкостей и суспензий в широком диапазоне расходов с изменением дисперсности и может быть применено в различных областях техники, например увлажнение воздуха, пожаротушение, борьба с запыленностью, распыление гербицидов, пестицидов и тому подобное.The utility model relates to agricultural machinery, namely to the technique of spraying various liquids and suspensions in a wide range of costs with varying dispersion and can be applied in various fields of technology, for example, humidification, fire fighting, dust control, spraying of herbicides, pesticides and the like.

Известен распылитель, состоящий из кольцевого кожуха, в котором на валу электродвигателя установлена крыльчатка вентилятора, ступица, которая является распыляющей чашей. Кожух в полости на уровне распыляющей кромки чаши имеет кольцевые щели разной высоты, через которые выходит образующий факел однородных капель. При работе внутри кожуха крыльчатка создает замкнутую циркуляцию воздушного потока, который через всасывающий коллектор захватывает и увлекает за собой из образующего факела мелкие капли размером 50 мкм. (RU 2017420 С1, 1994).Known atomizer, consisting of an annular casing, in which a fan impeller, a hub, which is a spray cup, is mounted on an electric motor shaft. The casing in the cavity at the level of the spraying edge of the bowl has annular slots of different heights through which a torch of uniform drops comes out. When working inside the casing, the impeller creates a closed circulation of air flow, which, through the intake manifold, captures and carries small droplets 50 microns in size from the forming torch. (RU 2017420 C1, 1994).

Задачей этого изобретения является уменьшение размера дисперсных капель распыляемого вещества. Однако распылитель громоздкий, вращающиеся элементы обладают большой инерционностью и конструктивно создают дополнительные гидравлические потери, в связи с этим существенно ограничивается расход жидкости и диапазон применения, а также он не ремонтнопригоден в полевых условиях и в нем не решена задача противодействия сноса мелкодисперсных капель от ветровой нагрузки.The objective of this invention is to reduce the size of the dispersed droplets of the atomized substance. However, the sprayer is bulky, rotating elements have a large inertia and constructively create additional hydraulic losses, due to this, the fluid flow rate and application range are significantly limited, and it is not repairable in the field and the task of counteracting the drift of fine droplets from wind load is not solved in it.

Известен также распылитель, содержащий корпус с закрепленным электродвигателем, на валу которого установлен барабан, состоящий из диска и направляющего стакана. Диск выполнен в виде тарелки со ступицей и фиксируется цанговым зажимом. Направляющий стакан барабана выполнен перевернутым вверх дном и имеет внутренний диаметр больше, чем наружный диск, и на него устанавливается осевой вентилятор. На корпусе установлен защитный экран, крепящийся к нему через спицы, а также патрубок для подвода жидкости. (RU 2214872 С1, 2003).A sprayer is also known, comprising a housing with a fixed electric motor, on the shaft of which a drum is installed, consisting of a disk and a guide cup. The disk is made in the form of a plate with a hub and is fixed with a collet clamp. The drum guide cup is made upside down and has an inner diameter larger than the outer disk, and an axial fan is mounted on it. A protective shield is installed on the body, which is attached to it through the spokes, as well as a pipe for supplying fluid. (RU 2214872 C1, 2003).

Задачей этого изобретения являлось противодействие сносу мелкодисперсных капель за пределы распыла, упрощение конструкции и повышение ремонтопригодности.The objective of this invention was to counteract the drift of fine droplets beyond the spray limits, simplifying the design and increasing maintainability.

К недостатком данной конструкции можно отнести то, как организован подвод жидкости: происходит разбрызгивание, увеличиваются гидравлические потери и не обеспечивается равномерность распределения жидкости по периметру. В связи с этим диапазон расходов жидкости существенно ограничен. Отсутствие диффузора в вентиляторном узле снижает его кпд и эффективность применения.The disadvantage of this design can be attributed to how the fluid supply is organized: spraying occurs, hydraulic losses increase and the uniform distribution of fluid along the perimeter is not ensured. In this regard, the range of fluid flow rates is significantly limited. The absence of a diffuser in the fan assembly reduces its efficiency and application efficiency.

Наиболее близким техническим решением по конструкции является распыляющее устройство, содержащее полый цилиндрический корпус, защитный экран, подводящий патрубок и установленный у его выходного отверстия соосно с полым цилиндрическим корпусом. На конце вала устанавливается диск с осевыми отверстиями на периферии, вставленный и закрепленный в ступенчатый усеченный конус. Под диском через проставку устанавливается и фиксируется гайкой дополнительный диск с диаметром больше чем у основного, но меньше чем внутренний диаметр усеченного конуса, образуя кольцевую щель. Жидкость подводится к диску и за счет центробежных сил прижимается к боковой поверхности, проходит через осевые отверстия попадая на дополнительный диск 5, а с него на конусную поверхность, срывается с нее и попадает на обрабатываемую поверхность. На внешней конусной поверхности закреплены лопасти вентилятора для создания воздушного потока, уменьшающего снос мелких капель (RU 2131783 С1, 1999).The closest technical solution in design is a spray device containing a hollow cylindrical body, a protective screen, a supply pipe and installed at its outlet in alignment with the hollow cylindrical body. At the end of the shaft, a disk is installed with axial holes on the periphery, inserted and fixed into a stepped truncated cone. An additional disk with a diameter larger than the main one, but smaller than the inner diameter of the truncated cone, is installed and fixed with a nut under the disk through the spacer, forming an annular gap. The liquid is supplied to the disk and, due to centrifugal forces, is pressed to the side surface, passes through the axial holes and falls onto the additional disk 5, and from it onto the conical surface, breaks off and falls onto the surface to be treated. Fan blades are fixed on the outer conical surface to create an air flow that reduces the drift of small droplets (RU 2131783 C1, 1999).

К недостаткам данной конструкции стоит отнести сложность изготовления, большой вес и габариты вращающихся элементов и, как следствие, большая инерционность, что приводит к потреблению дополнительной мощности. Повышенные гидравлические сопротивления подводящих каналов и магистралей существенно снижают расход жидкости через устройство, ограничивая возможности применения.The disadvantages of this design include the complexity of manufacturing, the large weight and dimensions of the rotating elements and, as a consequence, the large inertia, which leads to the consumption of additional power. Increased hydraulic resistance of the supply channels and highways significantly reduce the flow rate of the liquid through the device, limiting the possibilities of application.

Вышеприведенные распылители сложны, тяжелы, не обеспечивают высокой точности распределения капель по периметру распыла, т.к. патрубки подводящие жидкость смещены от оси и создают неравномерность подачи жидкости по периметру. Также распылители не могут работать с повышенным расходом жидкости из за высоких гидравлических сопротивлений. Поэтому коллекторные электродвигатели мало эффективны по сравнению с бесколлекторными электродвигателями.The above sprayers are complex, heavy, and do not provide high accuracy of the distribution of droplets along the spray perimeter, because fluid supply nozzles are offset from the axis and create uneven fluid supply around the perimeter. Also, sprayers cannot work with increased fluid flow due to high hydraulic resistance. Therefore, collector motors are not very effective compared to brushless motors.

Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств - распыляющего устройства.The objective of the utility model is to expand the arsenal of technical means - a spray device.

Техническим результатом предложенного решения является обеспечение распыления различных жидкостей с разной плотностью и вязкостью и возможностью работы во взрывоопасных средах. В частности в сельском хозяйстве при проведение хим. работ обеспечивается более высокий уровень равномерности распределения распыляемой жидкости по периметру с возможностью изменения расходов жидкости от малообъемного до полнообъемного распыления и возможностью регулирования размеров капель. Упрощается конструкция, повышается КПД не менее чем на 12-15%, увеличивается ресурс примерно на 500% и обеспечивается сигнализация о работоспособности и физических оборотах устройства с весовой отдачей не хуже чем 3 гр./ват.The technical result of the proposed solution is to provide atomization of various liquids with different densities and viscosities and the ability to work in explosive atmospheres. In particular, in agriculture when carrying out chem. works provides a higher level of uniformity of distribution of the sprayed liquid around the perimeter with the possibility of changing the flow rate of the liquid from low to full volume spraying and the ability to control the size of the drops. The design is simplified, the efficiency is increased by at least 12-15%, the resource is increased by about 500%, and an alarm is provided about the operability and physical speed of the device with a weight return of no worse than 3 g / wat.

Технический результат достигается тем, что распыляющее устройство состоит из цилиндрического защитного кожуха, установленного соосно на корпусную полую ось, являющуюся подводящим каналом жидкости и остовом электродвигателя, состоящего из напрессованных на ось пылевого колпака, блока управления и сигнализации, статора и установленного консольно внешнего ротора с напрессованным вентилятором, при этом ротор выполнен в виде пустотелой ступенчатой ступицы с радиальными отверстиями в консольной части с образованием контура пониженного давления и предварительного дробления жидкости, причем на меньший внешний диаметр установлены конусный стакан в верх дном с отверстиями в дне, распорная втулка с радиальными отверстиями и тарельчатая шайба с образованием кольцевой щели и созданием контура мелкодисперсного дробления, при этом во внутреннюю поверхность запрессован многополюсной магнит, создающий крутящий момент, и подшипник с сальником для обеспечения вращения и герметичности внутренней поверхности контура, а для предотвращения вытекания жидкости установлена торцевая заглушка, причем наружная поверхность конусного стакана совместно с внутренней поверхностью защитного кожуха образуют диффузор.The technical result is achieved by the fact that the spraying device consists of a cylindrical protective casing mounted coaxially on the housing hollow axis, which is the fluid supply channel and the core of the electric motor, consisting of a dust cap pressed onto the axis, a control and alarm unit, a stator and a mounted external rotor with a pressed-in cantilever a fan, while the rotor is made in the form of a hollow stepped hub with radial holes in the cantilever part with the formation of a lower contour pressure and preliminary crushing of the liquid, with a conical cup in the upper bottom with holes in the bottom, a spacer sleeve with radial holes, and a disk washer with the formation of an annular gap and the creation of a fine grinding contour, with a multi-pole magnet being pressed into the inner surface, torque and bearing with oil seal to ensure rotation and tightness of the inner surface of the circuit, and to prevent leakage of fluid installed end plug, the outer surface of the conical cup together with the inner surface of the protective housing form the diffuser.

Цилиндрический защитный кожух может быть закреплен на оси при помощи спиц и стяжного хомута.The cylindrical protective cover can be fixed on the axis with the help of knitting needles and a coupling collar.

Ротор имеет консольную часть и фиксируется на оси резьбовой втулкой.The rotor has a cantilever part and is fixed on the axis by a threaded sleeve.

Конусный стакан, распорная втулка, тарельчатая шайба могут фиксироваться при помощи прижимной шайбы, заглушки и радиально устанавливаемого замкового шплинта.The conical cup, the spacer sleeve, the disk washer can be fixed with a clamping washer, a plug and a radially mounted locking cotter pin.

Применен бесколлекторный электродвигатель с внешним ротором, не требующим полной герметизации.A brushless motor with an external rotor that does not require complete sealing is used.

У данного типа двигателей отсутствует коллекторный узел, в связи с этим увеличивается механический и электрический к.п.д., не требуется полной герметизации и они могут работать как в агрессивных, так и во взрывоопасных средах. Ресурс работы зависит только от качества устанавливаемых подшипников и практически не ограничен.This type of engine does not have a collector assembly, in connection with this the mechanical and electrical efficiency increases, full sealing is not required and they can work both in aggressive and in explosive environments. The service life depends only on the quality of the installed bearings and is practically unlimited.

На чертеже представлен общий вид распылителя.The drawing shows a General view of the spray.

Устройство состоит из корпусной полой оси 1 и напрессованными на нее: пылевого колпака 5, блока 4 управления и сигнализации, статор с обмоткой возбуждения 21 и устанавливаемого ротора 7. Ротор 7 выполнен в виде пустотелой ступенчатой ступицы. Во внутреннюю поверхность большего диаметра ступицы запрессован многополюсный магнит 6, а на внешнюю поверхность напрессован осевой вентилятор 8. Во внутренний малый диаметр ступицы запрессовываются два подшипника 20, через распорную втулку 10 между подшипниками и стальник 11. Ротор 7 устанавливается на корпусную ось 1 консольно, образуя контур 18 низкого давления и предварительного дробления. Ротор фиксируется при помощи резьбовой втулки 22 для предотвращения от осевых перемещений. На поверхности малого диаметра по периметру ротора 7 выполнены радиальные отверстия 23, служащие для равномерной подачи и предварительного дробления жидкости. Для получения мелкодисперсного состава на внешний малый диаметр устанавливается конусный стакан 9 в верх дном с отверстием в дне, распорная втулка с радиальными отверстиями 11 и тарельчатая шайба 15, образуя контур 14 мелкодисперсного дробления жидкости с кольцевой щелью. Торцевая поверхность ротора 7 закрывается заглушкой 17 предотвращая вытекание жидкости помимо контура 18 низкого давления. Заглушка 17, конусный стакан 9. распорная втулка 12, тарельчатая шайба 15 и прижимная шайба 16 фиксируется при помощи замкового шплинта 19 через радиальное отверстие в роторе. Со стороны пылевого колпака 5 на корпусную ось 1 устанавливается соосно цилиндрический защитный экран 13 при помощи фигурных спиц 3 и фиксируется на ней стяжным хомутом 2.The device consists of a hollow axis 1 and pressed onto it: a dust cap 5, a control and signaling unit 4, a stator with field winding 21 and an installed rotor 7. The rotor 7 is made in the form of a hollow stepped hub. A multi-pole magnet 6 is pressed into the inner surface of the larger diameter of the hub, and an axial fan 8 is pressed onto the outer surface. Two bearings 20 are pressed into the inner small diameter of the hub, through the spacer sleeve 10 between the bearings and the steel 11. The rotor 7 is mounted on the housing axis 1 cantilever, forming circuit 18 low pressure and pre-crushing. The rotor is locked with a threaded sleeve 22 to prevent axial movement. On the surface of small diameter around the perimeter of the rotor 7 there are made radial holes 23, which serve for uniform supply and preliminary crushing of the liquid. To obtain a finely dispersed composition, a conical cup 9 in the upper bottom with an opening in the bottom, a spacer sleeve with radial holes 11, and a disk washer 15 are mounted on an external small diameter, forming a fine-dispersed liquid crushing circuit 14 with an annular gap. The end surface of the rotor 7 is closed by a plug 17 preventing leakage of liquid in addition to the low pressure circuit 18. The plug 17, the conical cup 9. spacer sleeve 12, the disk washer 15 and the pressure plate 16 is fixed with a locking cotter pin 19 through the radial hole in the rotor. From the side of the dust cap 5, a coaxially cylindrical protective shield 13 is mounted on the housing axis 1 with the help of curly spokes 3 and is fixed on it with a coupling clamp 2.

Распыляющее устройство работает следующим образом.The spray device operates as follows.

Жидкость поступает в корпусную полую ось 1, и попадает в контур 18 низкого давления. За счет центробежных сил она равномерно распределяется по периметру и выбрасывается через радиальные отверстия 23, при этом дробясь в этих же каналах, а из них в контур 14 мелкодисперсного дробления. Капли с достаточной кинетической энергией напрямую попадают на внутреннюю конусную поверхность стакана 9, а мелкие с малой энергией оседают на тарельчатую шайбу 15, приобретают дополнительную энергию и также попадают на конусную поверхность. На внутренней конусной поверхности стакана 9 капли получают дополнительную энергию, срываются с кромки стакана и осаждаются на обрабатываемую поверхность. Для более эффективного противодействия сносу мелких капель устанавливается вентилятор 8, при этом внутренняя поверхность защитного экрана 13 совместно с наружной поверхностью конусного стакана 9 образуют диффузор. Диффузор позволяет увеличить скорость воздушного потока и повысить к.п.д. вентиляторного узла. Получение требуемого размера капель обеспечивается за счет изменения и поддержания заданной частоты вращения ротора и зависит от плотности и вязкости распыляемого вещества. Блок 4 управления и сигнализации обеспечивает глубокую регулировку частоты вращения, и поддерживает ее, и так же одновременно выдает информацию о работоспособности устройства световыми и звуковыми сигналами с отображением фактической частоты вращения и обеспечивает перезапуск электродвигателя в нештатных ситуациях.The fluid enters the housing hollow axis 1, and enters the low pressure circuit 18. Due to centrifugal forces, it is evenly distributed around the perimeter and ejected through radial holes 23, while crushing in the same channels, and from them into the fine-crushing circuit 14. Drops with sufficient kinetic energy directly fall on the inner conical surface of the glass 9, and small ones with low energy settle on the disk washer 15, acquire additional energy and also fall on the conical surface. On the inner conical surface of the glass 9, drops receive additional energy, are torn off the edge of the glass and deposited on the surface to be treated. To more effectively resist the drift of small drops, a fan 8 is installed, while the inner surface of the protective screen 13 together with the outer surface of the conical glass 9 form a diffuser. The diffuser allows you to increase the speed of the air flow and increase the efficiency fan assembly. Obtaining the required droplet size is provided by changing and maintaining a given rotor speed and depends on the density and viscosity of the sprayed substance. The control and signaling unit 4 provides deep adjustment of the rotational speed, and supports it, and at the same time provides information on the operability of the device by light and sound signals with the display of the actual rotational speed and ensures restart of the electric motor in emergency situations.

Таким образом, распылительное устройство по заявленному предложению обеспечивает высокую равномерность распределения жидкости по периметру, позволяет изменять размер капель, обладает большими проходными сечениями и малыми гидравлическими сопротивлениями. Обеспечивает глубокую регулировку числа оборотов и выдает информацию о работоспособности. Обладает хорошей весовой отдачей не хуже 3 гр./ват, более высоким механическим, электрическим и гидравлическим КПД по сравнению с прототипами и аналогом.Thus, the spray device according to the claimed proposal provides a high uniformity of the distribution of fluid along the perimeter, allows you to change the size of the droplets, has large flow cross sections and low hydraulic resistance. Provides in-depth speed control and provides performance information. It has a good weight return of at least 3 g / watts, a higher mechanical, electrical and hydraulic efficiency compared to prototypes and its analogue.

Claims

1. A spray device, characterized in that it consists of a cylindrical protective casing, mounted coaxially on the housing hollow axis, which is the fluid supply channel and the core of the electric motor, consisting of a dust cap pressed onto the axis, a control and signaling unit, a stator and a mounted external rotor with a cantilever a pressed fan, while the rotor is made in the form of a hollow stepped hub with radial holes in the cantilever part with the formation of a low pressure circuit and pre variable crushing of the liquid, with a conical cup upside down with holes in the bottom, a spacer sleeve with radial holes and a disk washer with the formation of an annular gap and the creation of a fine-dispersed crushing circuit, with a multi-pole magnet generating torque being pressed into the inner surface, and a bearing with an oil seal to ensure rotation and tightness of the inner surface of the circuit, and to prevent leakage of fluid installed end cap, when it outer surface of the conical cup together with the inner surface of the protective housing form the diffuser.

2. The device according to claim 1, characterized in that the cylindrical protective casing is fixed on the axis using knitting needles and a coupling clamp.

3. The device according to claim 1, characterized in that the rotor has a cantilever part and is fixed on the axis by a threaded sleeve.

4. The device according to claim 1, characterized in that the conical cup, spacer sleeve, plate washer are fixed with a clamping washer, a plug and a radially mounted locking cotter pin.

5. The device according to claim 1, characterized in that a brushless motor with an external rotor that does not require complete sealing is used.