RU2178759C2

RU2178759C2 - Revolving atomizer

Info

Publication number: RU2178759C2
Application number: RU2000107403A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Уваров
Original assignee: Уваров Николай Витальевич
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2002-01-27

Abstract

FIELD: agricultural aviation; forestry. SUBSTANCE: atomizer has impeller 1 secured on bush 2 fitted on hollow axle 4 in bearings 3. Cylindrical screen box 6 is mounted on bush 2 through cylindrical spacer 5. Located between walls 7 and 8 of cylindrical screen box is diffuser tube 10 made in form of two truncated cones 11 and 12. Lesser bases 13 of truncated cones 11 and 12 connected between end face of axle 4 and deflector. Spacer 5 is provided with drain holes 17 and movable part of labyrinth seal of bearings 3. Deflector is made in form of inverted truncated cone with radial grooves. Working fluid from deflector gets on inner surfaces of truncated cones 11 and 12 of diffuser tube 10 and spreads over entire taper surface due to component of centrifugal force. Homogeneous spray is ensured due to centrifugal force through holes in tube 10. Labyrinth seal protects bearings 3 against working fluid and weather. EFFECT: enhanced reliability of atomizer. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области использования авиации в сельском и лесном хозяйстве и предназначено для обработки сельскохозяйственных и лесных насаждений ядохимикатами и другими жидкими средами. The invention relates to the use of aviation in agriculture and forestry, and is intended for the processing of agricultural and forest plantations with pesticides and other liquid media.

Известен вращающийся мелкокапельный распылитель, устанавливаемый на летательный аппарат [1] , содержащий крыльчатку с регулируемым шагом, закрепленную на втулке. Втулка установлена на полой оси на подшипниках. К втулке прикреплена цилиндрическая сетчатая коробка без торцевой стенки с дефлектором в виде обратного усеченного конуса. Недостатком этой конструкции является неравномерное распределение рабочей жидкости по цилиндрической сетке, т. к. дефлектор не обеспечивает распределение жидкости по всей поверхности цилиндрической сетки. Тем самым не обеспечивается однородность распыла жидкости. К недостатку можно отнести также недостаточную надежность распылителя, т. к. подшипники контактируют с рабочей жидкостью. Known rotating small droplet atomizer mounted on an aircraft [1], containing an impeller with an adjustable pitch, mounted on a sleeve. The sleeve is mounted on a hollow axis on bearings. A cylindrical mesh box is attached to the sleeve without an end wall with a deflector in the form of a reverse truncated cone. The disadvantage of this design is the uneven distribution of the working fluid over the cylindrical mesh, because the deflector does not provide fluid distribution over the entire surface of the cylindrical mesh. This does not ensure uniformity of the spray liquid. The disadvantage is also the lack of reliability of the atomizer, because the bearings are in contact with the working fluid.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению - его прототипом [2] является вращающийся мелкокапельный распылитель, устанавливаемый на летательный аппарат. Он содержит крыльчатку с регулируемым шагом, закрепленную на втулке, которая, в свою очередь, установлена на подшипниках на полой оси, и закрепленную на втулке стяжными болтами цилиндрическую сетчатую коробку с дефлектором и цилиндрической диффузорной трубкой. The closest technical solution to the proposed invention is its prototype [2] is a rotating small-droplet atomizer mounted on an aircraft. It contains an impeller with an adjustable pitch, mounted on a sleeve, which, in turn, is mounted on bearings on a hollow axis, and a cylindrical mesh box with a deflector and a cylindrical diffuser pipe mounted on the sleeve with tie bolts.

Недостатком прототипа является неравномерное распределение рабочей жидкости по цилиндрической сетке, т. к. диффузорная трубка цилиндрическая, а дефлектор не обеспечивает распределение жидкости по всей поверхности диффузорной трубки, тем самым не обеспечивается однородность распыла и, как следствие, ухудшается качество химобработки растений. К недостаткам также можно отнести сложность дефлектора и недостаточную надежность подшипников, т. к. не исключена возможность контакта их с рабочей жидкостью. The disadvantage of the prototype is the uneven distribution of the working fluid over the cylindrical grid, because the diffuser tube is cylindrical, and the deflector does not provide the distribution of fluid over the entire surface of the diffuser tube, thereby ensuring spray uniformity and, as a result, the quality of chemical treatment of plants is impaired. The disadvantages also include the complexity of the deflector and the lack of reliability of the bearings, since their contact with the working fluid is not ruled out.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение указанных недостатков, т. е. создание распылителя с однородным распылом за счет равномерного распределения рабочей жидкости по всей поверхности цилиндрической сетки, упрощение конструкции дефлектора и увеличение надежности распылителя за счет исключения попадания рабочей жидкости и атмосферных осадков в подшипники. The problem to which the invention is directed is to eliminate these drawbacks, i.e., to create a sprayer with a uniform spray due to the uniform distribution of the working fluid over the entire surface of the cylindrical mesh, simplifying the design of the deflector and increasing the reliability of the sprayer by eliminating the ingress of working fluid and precipitation in bearings.

Технический результат достигается тем, что в распылителе вращающемся мелкокапельном, содержащем крыльчатку с регулируемым шагом, закрепленную на втулке, которая установлена на подшипниках на полой оси, и прикрепленную к втулке стяжными болтами цилиндрическую сетчатую коробку с дефлектором и диффузорной трубкой. В нем согласно изобретению диффузорная трубка выполнена в виде двух усеченных конусов, меньшие диаметры которых соединены в зоне между торцем полой оси и дефлектором. Цилиндрическая сетчатая коробка соединена со втулкой через цилиндрическую проставку, имеющую дренажные отверстия на цилиндрической поверхности и подвижную часть лабиринтного уплотнения подшипников с канавкой, расположенной напротив торцевого зазора этого лабиринтного уплотнения, а внутреннее кольцо подшипника поджато неподвижной частью лабиринтного уплотнения. The technical result is achieved in that in a small-dropping rotating sprayer containing an impeller with an adjustable pitch, mounted on a sleeve that is mounted on bearings on a hollow axis, and a cylindrical mesh box with a deflector and a diffuser tube attached to the sleeve with tie bolts. In it, according to the invention, the diffuser tube is made in the form of two truncated cones, smaller diameters of which are connected in the zone between the end face of the hollow axis and the deflector. A cylindrical mesh box is connected to the sleeve through a cylindrical spacer having drainage holes on the cylindrical surface and the movable part of the labyrinth seal of the bearings with a groove opposite the end gap of this labyrinth seal, and the inner ring of the bearing is pressed by the stationary part of the labyrinth seal.

Дефлектор выполнен в виде обратного усеченного конуса, на поверхности которого имеются радиальные канавки, дно которых перпендикулярно оси вращения распылителя. The deflector is made in the form of a reverse truncated cone, on the surface of which there are radial grooves, the bottom of which is perpendicular to the axis of rotation of the atomizer.

Такой существенный отличительный признак как ". . . диффузорная трубка выполнена в виде двух усеченных конусов, меньшие диаметры которых соединены в зоне между торцем полой оси и дефлектором. . . ", - обеспечивает достижение таких технических результатов, как равномерное распределение рабочей жидкости по всей поверхности цилиндрической сетчатой коробки, т. к. жидкость, направленная дефлектором, попадая на внутреннюю коническую поверхность, за счет составляющей от центробежной силы растекается по всей внутренней поверхности обоих усеченных конусов и через отверстия в конических поверхностях диффузорной трубки за счет центробежной силы, попадая на сетку цилиндрической коробки, распыляется в атмосферу. Such a significant distinguishing feature as "... The diffuser tube is made in the form of two truncated cones, smaller diameters of which are connected in the area between the end face of the hollow axis and the deflector..", "Ensures the achievement of technical results such as uniform distribution of the working fluid over the entire surface cylindrical mesh box, because the liquid directed by the deflector, falling on the inner conical surface, due to the component from the centrifugal force, spreads over the entire inner surface of both truncated cones and through holes in the conical surfaces of the diffuser tube due to centrifugal force, falling on the grid of a cylindrical box, is sprayed into the atmosphere.

Такой существенный отличительный признак как ". . . цилиндрическая сетчатая коробка соединена со втулкой через цилиндрическую проставку, имеющую дренажные отверстия на цилиндрической поверхности и имеющую подвижную часть лабиринтного уплотнения подшипников с канавкой, расположенной напротив торцевого зазора этого лабиринтного уплотнения, а внутреннее кольцо подшипника поджато подвижной частью лабиринтного уплотнения", дает такой технический результат, как увеличение надежности распылителя за счет исключения попадания рабочей жидкости, атмосферных осадков и пыли в подшипники, т. к. частицы жидкости, попадая на подвижную часть лабиринтного уплотнения, отбрасываются назад в торцевой зазор, а затем через дренажные отверстия в атмосферу. А в неподвижном распылителе (на земле) атмосферные осадки или остатки рабочей жидкости попадают в канавку лабиринтного уплотнения, стекают по ней вниз и через торцевой зазор и дренажные отверстия вытекают наружу. Such a significant distinguishing feature as "... A cylindrical mesh box is connected to the sleeve through a cylindrical spacer having drainage holes on the cylindrical surface and having a movable part of the labyrinth seal of the bearings with a groove opposite the end gap of this labyrinth seal, and the inner ring of the bearing is preloaded by the movable part labyrinth seal ", gives such a technical result as an increase in sprayer reliability by eliminating the ingress of working fluid STI, precipitation and dust in the bearings, t. k. the liquid particles falling on the movable portion of the labyrinth seal, are discarded back into the end gap and then through the drainage openings in the atmosphere. And in a stationary sprayer (on the ground), precipitation or residual working fluid enters the groove of the labyrinth seal, flows down it and through the end gap and drainage holes flow out.

Такой существенный отличительный признак как ". . . дефлектор выполнен в виде обратного усеченного конуса, на поверхности которого имеются радиальные канавки, дно которых перпендикулярно оси вращения", - позволяет подавать рабочую жидкость на диффузорную трубку "веером", т. е. более широкой полосой, т. к. жидкость отражается от конической поверхности и от дна радиальных канавок, это способствует более равномерному распределению жидкости по всей поверхности цилиндрической сетки. Также дефлектор конструктивно упрощается. Such a significant distinguishing feature as "... The deflector is made in the form of a reverse truncated cone, on the surface of which there are radial grooves, the bottom of which is perpendicular to the axis of rotation", - allows you to supply the working fluid to the diffuser tube with a fan, that is, a wider strip , since the liquid is reflected from the conical surface and from the bottom of the radial grooves, this contributes to a more uniform distribution of the liquid over the entire surface of the cylindrical mesh. Also, the deflector is structurally simplified.

На чертежах представлен распылитель вращающийся мелкокапельный новой конструкции. The drawings show a rotating small droplet atomizer of a new design.

На фиг. 1 показан распылитель, главный вид с разрезом. In FIG. 1 shows a spray, a top view with a section.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1
На фиг. 3 - выносной увеличенный элемент I на фиг. 1
На фиг. 4 - выносной увеличенный элемент II на фиг. 1
Распылитель содержит крыльчатку 1, закрепленную на втулке 2, которая установлена на подшипниках 3 на полой оси 4. На втулке 2 через цилиндрическую проставку 5 закреплена цилиндрическая сетчатая коробка 6 с передней 7 и задней 8 стенками стяжными болтами 9. Между стенками 7 и 8 цилиндрической сетчатой коробки 6 находится диффузорная трубка 10 в виде двух усеченных конусов 11 и 12.In FIG. 2 is a view A in FIG. 1
In FIG. 3 - remote enlarged element I in FIG. 1
In FIG. 4 - remote enlarged element II in FIG. 1
The sprayer contains an impeller 1, mounted on a sleeve 2, which is mounted on bearings 3 on a hollow axis 4. On a sleeve 2, a cylindrical mesh box 6 is fixed through a cylindrical spacer 5 with front 7 and rear 8 walls with tie bolts 9. Between the walls 7 and 8 of the cylindrical mesh box 6 is a diffuser tube 10 in the form of two truncated cones 11 and 12.

Меньшие диаметры 13 усеченных конусов 11 и 12 соединены в зоне между торцем 14 (см. фиг. 3) полой оси 4 и дефлектором 15. Дефлектор 15 фланцем 16 прикреплен к задней стенке 8. Цилиндрическая проставка 5 имеет дренажные отверстия 17 и подвижную часть 18 с канавкой 19 лабиринтного уплотнения подшипников 3. Внутреннее кольцо подшипника 3 поджато неподвижной частью 20 лабиринтного уплотнения. Smaller diameters 13 of truncated cones 11 and 12 are connected in the area between the end face 14 (see FIG. 3) of the hollow axis 4 and the deflector 15. The deflector 15 is attached to the rear wall by the flange 16 8. The spacer 5 has drainage holes 17 and the movable part 18 s the groove 19 of the labyrinth seal of the bearings 3. The inner ring of the bearing 3 is pressed by the stationary part 20 of the labyrinth seal.

Дефлектор 15 выполнен в виде обратного усеченного конуса 21 с радиальными канавками 22. Дно 23 канавок 22 перпендикулярно оси вращения распылителя. The deflector 15 is made in the form of a reverse truncated cone 21 with radial grooves 22. The bottom 23 of the grooves 22 is perpendicular to the axis of rotation of the atomizer.

Распылитель работает следующим образом. В полете энергия набегающего потока передается на вращающийся распылитель через крыльчатку 1, закрепленную на втулке 2. Втулка 2 с закрепленной на ней цилиндрической сетчатой коробкой 6 вращается на подшипниках 3. Жидкость подается через полую ось 4 и с помощью конической поверхности 21 и канавок 22 дефлектора 15 распределяется по диффузорной трубке 10. Затем жидкость за счет составляющей от центробежной силы растекается по коническим поверхностям 11 и 12 диффузорной трубки 10, пропускается через отверстия в диффузорной трубке и попадает на внутреннюю поверхность цилиндрической сетчатой коробки. После чего жидкость разбрызгивается (распыляется) под действием центробежной силы через вращающуюся цилиндрическую сетку 6. Причем образование одинаковых капель происходит на всей поверхности цилиндрической сетки 6. Тем самым достигается однородность распыла и улучшается качество химической обработки растений. Лабиринтное уплотнение защищает подшипники 3 от рабочей жидкости. Жидкость через зазор лабиринтного уплотнения попадает в канавку 19 подвижной его части 18 и за счет центробежной силы отбрасывается назад через этот же зазор, а затем через дренажные отверстия 17 проставки 5 в атмосферу. А неподвижная часть 20 лабиринтного уплотнения фиксирует неподвижное кольцо подшипника 3. The sprayer operates as follows. In flight, the energy of the incoming flow is transmitted to the rotary atomizer through the impeller 1 mounted on the sleeve 2. The sleeve 2 with the cylindrical mesh box fixed on it 6 rotates on the bearings 3. The fluid is supplied through the hollow axis 4 and through the conical surface 21 and grooves 22 of the deflector 15 is distributed through the diffuser tube 10. Then, due to the component of the centrifugal force, the liquid flows along the conical surfaces 11 and 12 of the diffuser tube 10, passes through the holes in the diffuser tube, and enters the inner The lower surface of the cylindrical mesh box. After that, the liquid is sprayed (sprayed) under the action of centrifugal force through a rotating cylindrical grid 6. Moreover, the formation of the same drops occurs on the entire surface of the cylindrical grid 6. This ensures uniformity of spray and improves the quality of chemical treatment of plants. The labyrinth seal protects the bearings 3 from the working fluid. The liquid through the gap of the labyrinth seal enters the groove 19 of its movable part 18 and due to centrifugal force is thrown back through the same gap, and then through the drainage holes 17 of the spacer 5 into the atmosphere. And the stationary part 20 of the labyrinth seal fixes the stationary ring of the bearing 3.

При неподвижном распылителе атмосферные осадки или остатки рабочей жидкости, попадая через отверстия 17 проставки 5 на подвижную часть 18 лабиринтного уплотнения, по канавке 19 стекают вниз и через торцевой зазор и отверстия 17 проставки 5 снова вытекают наружу. Таким образом, подшипники защищены от попадания в них рабочей жидкости, атмосферных осадков и пыли, обеспечивая тем самым надежность распылителя. When the sprayer is stationary, atmospheric precipitation or residual working fluid falling through the holes 17 of the spacer 5 onto the moving part 18 of the labyrinth seal flows down the groove 19 and again flows out through the end gap and the holes 17 of the spacer 5. Thus, the bearings are protected against ingress of working fluid, precipitation and dust, thereby ensuring the reliability of the atomizer.

Источники информации
1. Распылители Ю. Н. Гулявина. Научно-технический журнал "Авиация общего назначения", 10, 1997, стр. 34, 35.Sources of information
1. Sprayers Yu. N. Gulyavina. Scientific and technical journal "General aviation", 10, 1997, p. 34, 35.

2. Квонтик Х. Р. Справочник пилота сельскохозяйственной авиации. - М. : Транспорт, 1991, с. 51-53. 2. Kvontik Kh. R. Directory of the pilot of agricultural aviation. - M.: Transport, 1991, p. 51-53.

Claims

1. The atomizer is a rotating small droplet containing an impeller with an adjustable pitch, mounted on a sleeve that is mounted on bearings on a hollow axis, a cylindrical mesh box with a deflector and a diffuser tube mounted on the sleeve with coupling bolts, characterized in that the diffuser tube is made in the form of two truncated cones, smaller diameters of which are connected in the zone between the end face of the hollow axis and the deflector.

2. The sprayer according to claim 1, characterized in that the cylindrical mesh box is connected to the sleeve through a cylindrical spacer having drainage holes on the cylindrical surface and having a movable part of the labyrinth seal of the bearings with a groove opposite the end gap of this labyrinth seal, and the inner ring of the bearing tightened by the fixed part of the labyrinth seal.

3. The sprayer on PP. 1 and 2, characterized in that the deflector is made in the form of a reverse truncated cone, on the surface of which there are radial grooves, the bottom of which is perpendicular to the axis of rotation.