RU2171402C1 - Impeller - Google Patents
Impeller Download PDFInfo
- Publication number
- RU2171402C1 RU2171402C1 RU2000109939A RU2000109939A RU2171402C1 RU 2171402 C1 RU2171402 C1 RU 2171402C1 RU 2000109939 A RU2000109939 A RU 2000109939A RU 2000109939 A RU2000109939 A RU 2000109939A RU 2171402 C1 RU2171402 C1 RU 2171402C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ribs
- impeller
- blades
- flange
- annular shaft
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к рабочему элементу поворотного узла жидкостного насоса, от эффективной работы которого зависит надежность системы охлаждения двигателя. The invention relates to a working element of a rotary unit of a liquid pump, the reliability of the engine cooling system depends on the effective operation of which.
Наиболее близким к изобретению является рабочее колесо, состоящее из фланца с жестко закрепленными на нем и оппозитно расположенными лопатками и ребрами, размещенными на кольцевом валу (RU 2144144 C1, кл. F 04 D 29/22, 10.01.2000 ). Closest to the invention is an impeller, consisting of a flange with rigidly mounted on it and opposed blades and ribs placed on an annular shaft (RU 2144144 C1, CL F 04
Однако известное колесо имеет малую адгезионную прочность взаимосвязи с полым валом при перегреве перекачиваемой жидкости. Отсутствие сведений о геометрии лопастей рабочего колеса и вспомогательных ребер не позволяет оптимизировать условия перекачивания жидкости при максимальном нагружении двигателя. However, the known wheel has a low adhesive strength of the relationship with the hollow shaft during overheating of the pumped liquid. The lack of information about the geometry of the impeller blades and auxiliary ribs does not allow to optimize the conditions for pumping liquid at maximum engine load.
Задачей изобретения является совершенствование геометрии рабочего колеса и повышение надежности -
Поставленная задача достигается тем, что в рабочем колесе, состоящем из фланца с жестко закрепленными на нем и оппозитно расположенными лопатками и ребрами, размещенными на кольцевом валу, минимальная высота ребра рабочего колеса составляет 9,3 мм, основание ребер располагают на конической поверхности с наклоном ее образующей под углом α= 100o относительно оси, причем торцы лопаток рабочего колеса ограничены в основании диаметром D = 40 мм, а в профильной проекции торцы образуют c осью угол ζ = 24o ± 20', одновременно число лопаток относится к числу ребер в соотношении 7:8, при этом минимальная толщина сопряжений ребер с фланцем составляет 3 мм, между ребрами образованы трапециидальные фигуры с криволинейными основаниями, причем малые торцы ребер совмещены с цилиндрической образующей кольцевого контура, отчего ребра в боковой проекции имеют аркообразный профиль с радиусными закруглениями арок, а внутренняя поверхность рабочего колеса, предназначена для адгезионного охвата кольцевого вала, содержащего два оппозитно расположенных выступа относительно оппозитно расположенных лысок с минимальной шириной осевого контакта Sо.к = 5 мм, а высота сегментных выступов составляет величину β = 2,5 мм, внутренняя поверхность чугунного кольцевого вала прошлифована на осевом расстоянии Bш = 22,9 мм со смещением от торца на величину Φ = 4 мм, одновременно торец предназначен для взаимодействия с графитизированным кольцом, причем для повышения площади периферийного адгезионного контакта кольцевого вала с рабочим колесом, на поверхности кольцевого вала выполнены два ряда винтовых канавок с шагом 3 мм и 0,3-0,5 мм.The objective of the invention is to improve the geometry of the impeller and increase reliability -
The problem is achieved in that in the impeller, consisting of a flange with blades and ribs rigidly mounted on it and opposed to it, located on an annular shaft, the minimum height of the impeller rib is 9.3 mm, the base of the ribs is placed on a conical surface with an inclination forming at an angle α = 100 o relative to the axis, and the ends of the impeller blades are limited at the base with a diameter of D = 40 mm, and in the profile projection the ends form an angle ζ = 24 o ± 20 'with the axis, at the same time the number of blades refers to the number at the ribs in the ratio of 7: 8, the minimum thickness of the joints of the ribs with the flange is 3 mm, trapezoidal figures with curved bases are formed between the ribs, and the small ends of the ribs are aligned with the cylindrical generatrix of the annular contour, so that the ribs in the lateral projection have an arc-shaped profile with radius roundings of arches, and the inner surface of the impeller is designed for adhesive coverage of the annular shaft containing two opposed protrusions relative to the opposed bald ok with a minimum width of the axial contact S o.k = 5 mm, and the height of the segmented protrusions is β = 2.5 mm, the inner surface of the cast-iron annular shaft is ground at an axial distance B w = 22.9 mm with an offset from the end by Φ = 4 mm, at the same time the end face is designed to interact with a graphitized ring, and in order to increase the area of peripheral adhesive contact of the annular shaft with the impeller, two rows of helical grooves with a pitch of 3 mm and 0.3-0.5 mm are made on the surface of the annular shaft.
Графические материалы
На фиг. 1 показано рабочее колесо - профильная проекция в разрезe;
на фиг. 2 - рабочее колесо - вид с главного торца с показом расположения лопаток (2);
на фиг. 3 - радиальное сечение А-А, поясняющее характер расположения ребер (3) и расположение замкового перехода кольцевого вала.Graphic materials
In FIG. 1 shows the impeller - sectional projection;
in FIG. 2 - impeller - view from the main end with the location of the blades (2);
in FIG. 3 is a radial section aa, explaining the nature of the location of the ribs (3) and the location of the castle transition of the annular shaft.
Перечень позиций графических изображений (фиг. 1 - фиг. 3): фланец (1); лопатка (2); ребро (3); кольцевой вал (4), верхняя кромка (5); торец (6); коническая поверхность (7); ось (8); малый торец (9); цилиндрическая образующая (10); криволинейные основания (11 и 12); радиусы (13 и 14); выступы сегментов (15 и 16); лыски (17 и 18); поверхность отверстия (19); торец (20); галтель (21); кольцевой контур (22). The list of positions of graphic images (Fig. 1 - Fig. 3): flange (1); scapula (2); rib (3); annular shaft (4), upper edge (5); end face (6); conical surface (7); axis (8); small end (9); cylindrical generatrix (10); curvilinear bases (11 and 12); radii (13 and 14); protrusions of segments (15 and 16); flats (17 and 18); hole surface (19); butt (20); fillet (21); ring contour (22).
Описание нового технического решения с учетом отличительных признаков. Description of the new technical solution, taking into account distinctive features.
Рабочее колесо, состоящее из фланца с жесткозакрепленным и на нем и оппозитно расположенными лопатками и ребрами, размещенными на кольцевом валу, отличающееся тем, что:
- минимальная высота ребра (3) рабочего колеса составляет 9,3 мм;
- основание ребер (3) располагают на конической поверхности (7) с наклоном ее образующей под углом α = 100o относительно оси (8);
- торцы (6) лопаток (2) рабочего колеса ограничены в основании диаметром D = 40 мм;
- в профильной проекции торцы (6) образуют с осью (8) угол ζ = 24o20';
- число лопаток (2) относится к числу ребер (3) в соотношении 7:8;
- минимальная толщина сопряжений ребер (3) с фланцем (1) составляет 3 мм;
- между ребрами (3) образованы трапециидальные фигуры с криволинейными основаниями (11 и 12);
- малые торцы (9) ребер (3) совмещены с цилиндрической образующей (10) кольцевого контура (22), отчего ребра (3) в боковой проекции имеют аркообразный профиль с радиусными закруглениями арок (13 и 14);
- внутренняя поверхность рабочего колеса, предназначена для адгезионного охвата кольцевого вала, содержащего два оппозитно расположенных выступа (15 и 16) и оппозитно расположенные лыски (17 и 18) с минимальной шириной осевого контакта Sо.к = 5 мм;
- высота сегментов выступов (15 и 16) составляет величину β = 2,5 мм;
- внутренняя поверхность чугунного кольцевого вала прошлифована на осевом расстоянии Bш = 22,9 мм со смещением от торца (20) на величину Φ = 4 мм;
- торец (20) предназначен для взаимодействия с графитизированным кольцом;
- на поверхности кольцевого вала выполнены два ряда винтовых канавок с шагом 3 мм и 0,3-0,5 мм.The impeller, consisting of a flange with a fixed blade and opposed blades and ribs placed on an annular shaft, characterized in that:
- the minimum height of the ribs (3) of the impeller is 9.3 mm;
- the base of the ribs (3) is placed on a conical surface (7) with a slope of its generatrix at an angle α = 100 o relative to the axis (8);
- the ends (6) of the blades (2) of the impeller are limited at the base with a diameter of D = 40 mm;
- in the profile projection, the ends (6) form an angle ζ = 24 o 20 'with the axis (8);
- the number of blades (2) refers to the number of ribs (3) in a ratio of 7: 8;
- the minimum thickness of the mating ribs (3) with the flange (1) is 3 mm;
- between the ribs (3) trapezoidal figures with curvilinear bases (11 and 12) are formed;
- the small ends (9) of the ribs (3) are aligned with the cylindrical generatrix (10) of the annular contour (22), so that the ribs (3) in the lateral projection have an arc-shaped profile with radial curves of the arches (13 and 14);
- the inner surface of the impeller, designed for adhesive coverage of the annular shaft, containing two opposed protrusions (15 and 16) and opposed flats (17 and 18) with a minimum axial contact width S o.k = 5 mm;
- the height of the segments of the protrusions (15 and 16) is β = 2.5 mm;
- the inner surface of the cast-iron annular shaft is ground at an axial distance B w = 22.9 mm with an offset from the end face (20) of Φ = 4 mm;
- end face (20) is designed to interact with a graphitized ring;
- on the surface of the annular shaft made two rows of helical grooves with a pitch of 3 mm and 0.3-0.5 mm.
Пример выполнения нового технического решения. An example of a new technical solution.
Рабочее колесо, состоящее из фланца с жесткозакрепленными на нем и оппозитно расположенными лопатками и ребрами, размещенными на кольцевом валу, выполняется таким образом, что:
- минимальная высота ребра (3) рабочего колеса составляет 9,3 мм;
- основание ребер (3) располагают на конической поверхности (7) с наклоном ее образующей под углом α = 100o относительно оси (8);
- торцы (6) лопаток (2) рабочего колеса ограничены в основании диаметром D = 40 мм;
- в профильной проекции торцы (6) образуют с осью (8) угол ζ = 24o20';
- число лопаток (2) относится к числу ребер (3) в соотношении 7:8;
- минимальная толщина сопряжений ребер (3) с фланцем (1) составляет 3 мм;
- между ребрами (3) образованы трапециидальные фигуры с криволинейными основаниями (11 и 12);
- малые торцы (9) ребер (3) совмещены с цилиндрической образующей (10) кольцевого контура (22), отчего ребра (3) в боковой проекции имеют аркообразный профиль с радиусными закруглениями арок (13 и 14);
- внутренняя поверхность рабочего колеса, предназначена для адгезионного охвата кольцевого вала, содержащего два оппозитно расположенных выступа (15 и 16) и оппозитно расположенные лыски (17 и 18) с минимальной шириной осевого контакта Sо.к = 5 мм;
- высота сегментов выступов (15 и 16) составляет величину β = 2,5 мм;
- внутренняя поверхность чугунного кольцевого вала прошлифована на осевом расстояний Bш = 22,9 мм со смещением от торца (20) на величину Φ = 4 мм;
- торец (20) предназначен для взаимодействия с графитизированным кольцом;
на поверхности кольцевого вала выполнены два ряда винтовых канавок с шагом 3 мм и 0,3-0,5 мм.The impeller, consisting of a flange with rigidly fixed on it and opposite blades and ribs placed on an annular shaft, is made in such a way that:
- the minimum height of the ribs (3) of the impeller is 9.3 mm;
- the base of the ribs (3) is placed on a conical surface (7) with a slope of its generatrix at an angle α = 100 o relative to the axis (8);
- the ends (6) of the blades (2) of the impeller are limited at the base with a diameter of D = 40 mm;
- in the profile projection, the ends (6) form an angle ζ = 24 o 20 'with the axis (8);
- the number of blades (2) refers to the number of ribs (3) in a ratio of 7: 8;
- the minimum thickness of the mating ribs (3) with the flange (1) is 3 mm;
- between the ribs (3) trapezoidal figures with curvilinear bases (11 and 12) are formed;
- the small ends (9) of the ribs (3) are aligned with the cylindrical generatrix (10) of the annular contour (22), so that the ribs (3) in the lateral projection have an arc-shaped profile with radial curves of the arches (13 and 14);
- the inner surface of the impeller, designed for adhesive coverage of the annular shaft, containing two opposed protrusions (15 and 16) and opposed flats (17 and 18) with a minimum axial contact width S o.k = 5 mm;
- the height of the segments of the protrusions (15 and 16) is β = 2.5 mm;
- the inner surface of the cast-iron annular shaft is ground at an axial distance B w = 22.9 mm with an offset from the end face (20) of Φ = 4 mm;
- end face (20) is designed to interact with a graphitized ring;
on the surface of the annular shaft, two rows of helical grooves are made with a pitch of 3 mm and 0.3-0.5 mm.
Принцип работы рабочего колеса. The principle of operation of the impeller.
Рабочее колесо устанавливается на консольном вылете ведущего вала по поверхности Bш. Прессовая посадка ведущего вала позволяет без шпоночного соединения передавать крутящий момент рабочему колесу относительно оси 8.The impeller is mounted on the console overhang of the drive shaft on the surface B w . Press fit of the drive shaft allows without key connection to transmit torque to the impeller relative to axis 8.
Горячая жидкость подается со стороны ребер (2) и проходит в зазорное пространство, образованное поверхностью вращения (23) рабочего колеса и кольцевым отверстием (24) в корпусе жидкостного насоса (25). Hot liquid is supplied from the side of the ribs (2) and passes into the clearance space formed by the surface of rotation (23) of the impeller and the annular hole (24) in the body of the liquid pump (25).
При вращении ребер жесткости (2) жидкость встречается с торцами (6) и относительно прямой (27) выбрасывается к периферии (23). During rotation of the stiffeners (2), the liquid meets the ends (6) and is relatively straight (27) is ejected to the periphery (23).
Незначительное пространство (28) между основанием лопасти и возрастающее пространство (29), способствуют быстрому переходу потока жидкости за периферию (23). Относительно поверхности (26) жидкость движется с турбулентным разделом в граничной зоне с торцом (6). A small space (28) between the base of the blade and the growing space (29) contribute to the rapid transition of the fluid flow beyond the periphery (23). Relative to the surface (26), the fluid moves with a turbulent section in the boundary zone with the end face (6).
При выходе жидкости за пределы периферийной зоны (23) ребрами (3) создается волновой и дифракционный эффект, усиливающий перетек жидкости из одной полости водяного насоса в другую, что способствует одновременно созданию дополнительно кавитационного напряжения при совпадении фазовых частотных характеристик максимальной и минимальной подач жидкости при нагруженной работе двигателя и в холостом режиме. When the fluid leaves the peripheral zone (23) with ribs (3), a wave and diffraction effect is created that enhances the flow of fluid from one cavity of the water pump to another, which simultaneously contributes to the creation of additional cavitation voltage when the phase frequency characteristics of the maximum and minimum fluid flows coincide with the loaded engine operation and in idle mode.
Промышленная полезность нового технического решения заключается в запланированном выборе максимального сечения потока при минимальной и максимальной нагрузке рабочего колеса при более рациональном адгезионном выборе контактной и геометрической формы соединения рабочего колеса и кольцевого вала. The industrial usefulness of the new technical solution lies in the planned choice of the maximum flow cross section at the minimum and maximum impeller load with a more rational adhesive choice of the contact and geometric shapes of the connection of the impeller and the annular shaft.
Экономическая эффективность нового технического решения усматривается в более рациональном подходе к подаче жидкостных потоков за счет более рациональной геометрии рабочего колеса, по которому можно ориентировочно подсчитать сечение потока жидкости при известном давлении от 0,3 до 1,2 МПа, что дает возможность автомобилистам ориентироваться в возможности использования подобных рабочих колес для оптимальных условий перекачивания жидкостных потоков в других и аналогичных устройствах. The economic efficiency of the new technical solution is seen in a more rational approach to the supply of fluid flows due to the more rational impeller geometry, which can be used to roughly calculate the cross section of the fluid flow at a known pressure from 0.3 to 1.2 MPa, which allows motorists to navigate the possibilities the use of such impellers for optimal conditions for pumping liquid flows in other and similar devices.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109939A RU2171402C1 (en) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | Impeller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109939A RU2171402C1 (en) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | Impeller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2171402C1 true RU2171402C1 (en) | 2001-07-27 |
Family
ID=20233608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000109939A RU2171402C1 (en) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | Impeller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2171402C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548214C2 (en) * | 2009-07-31 | 2015-04-20 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Coating element for impeller, compressor containing impeller with coating element and method of compressor impeller protection |
-
2000
- 2000-04-17 RU RU2000109939A patent/RU2171402C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548214C2 (en) * | 2009-07-31 | 2015-04-20 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Coating element for impeller, compressor containing impeller with coating element and method of compressor impeller protection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8210816B2 (en) | Impeller for a centrifugal pump | |
| US6053717A (en) | Rotary pump with wiper insert | |
| PL189275B1 (en) | Pump impeller | |
| JP6682483B2 (en) | Centrifugal rotating machine | |
| CN102918276B (en) | Centrifugal pump | |
| JPH0563637B2 (en) | ||
| RU2171402C1 (en) | Impeller | |
| KR20080046126A (en) | Vane pump | |
| EP1028256B1 (en) | Impeller for electric automotive fuel pump | |
| KR20230079710A (en) | A pump with cutting structure | |
| JP2004329236A (en) | Artificial cardiac pump | |
| US4614478A (en) | Pump impeller | |
| KR101722614B1 (en) | Pump equipped with impeller | |
| US2431221A (en) | Centrifugal pump | |
| RU2196254C2 (en) | Centrifugal pump | |
| RU2183772C2 (en) | Turbine | |
| JPH07189974A (en) | Device for supplying internal combustion engine for automobile with fuel from storage tank | |
| US6595752B2 (en) | Radial impeller for a centrifugal pump | |
| KR20140140184A (en) | Piston slipper for hydraulic pump | |
| WO2017158384A1 (en) | Impeller | |
| SU1174602A2 (en) | Impeller of centrifugal pump | |
| JP2006506578A (en) | Centrifugal pump | |
| RU2663783C1 (en) | Method of operation of the oil unit displacement pump of the turbojet engine, displacement pump and its impeller | |
| KR20230106254A (en) | A pump with cutting structure | |
| KR20230079711A (en) | A pump with cutting structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150418 |