RU2187706C2

RU2187706C2 - Centrifugal pump

Info

Publication number: RU2187706C2
Application number: RU2000114538A
Authority: RU
Inventors: С.А. Ефимов; О.Ю. Мочалов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Чебоксарский приборостроительный завод "ЭЛАРА"
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: manufacture of pumps, centrifugal pumps in particular; automotive industry; cleaning automobile glasses with liquids fed under pressure. SUBSTANCE: centrifugal pump has housing with suction branch pipe, discharge branch pipe, collar, electric motor mounted in housing, cover secured on housing and bladed rotor mounted on electric motor shaft coaxially relative to suction branch pipe. Blades have varying section. Inclination is provided over entire length of said blades. Inclination may be made at varying angle. EFFECT: possibility of obtaining low flow rate and high-pressure pump; enhanced efficiency and reliability of pump. 2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, в частности к центробежным насосам, и может быть применено в автомобильной промышленности, например, для очистки стекол автомобилей жидкостями, подаваемыми под давлением. The invention relates to a pump engineering industry, in particular to centrifugal pumps, and can be used in the automotive industry, for example, for cleaning automobile windows with liquids supplied under pressure.

Известен центробежный насос (патент РФ 2059887, кл. МКИ F 04 D 13/06, 29/22, 29/42, В 60 S 1/48, опубликовано в бюллетене 13/96 г.), содержащий корпус, всасывающий патрубок, нагнетательный патрубок, манжету, расположенный в корпусе электродвигатель, крышку, закрепленную на корпусе, ротор с лопастями, установленный на валу электродвигателя соосно всасывающему патрубку. A known centrifugal pump (RF patent 2059887, class MKI F 04 D 13/06, 29/22, 29/42, 60 S 1/48, published in the bulletin 13/96), containing a housing, a suction pipe, discharge a pipe, a cuff located in the body of the electric motor, a cover fixed to the body, a rotor with blades mounted on the shaft of the electric motor coaxially to the suction pipe.

Недостатком известного центробежного насос является то, что такая конструкция содержит два замковых соединения - на насосной камере и крышке насоса, а для герметизации насосной камеры требуются две резиновые детали, которые усложняют изготовление насосов. КПД насоса зависит от зазора между ротором и насосной камерой, а для получения его стабильных значений требуется изготовление замкового соединения на корпусе и насосной камере с высокой точностью. Для снижения осевого усилия на торцах лопастей выполнен козырек, который не позволяет изготавливать ротор с количеством лопастей более двух. A disadvantage of the known centrifugal pump is that this design contains two lock joints - on the pump chamber and the pump cover, and for sealing the pump chamber two rubber parts are required, which complicate the manufacture of the pumps. The efficiency of the pump depends on the gap between the rotor and the pump chamber, and to obtain its stable values, it is necessary to produce a lock connection on the housing and the pump chamber with high accuracy. To reduce the axial force at the ends of the blades made a visor, which does not allow to produce a rotor with the number of blades more than two.

Известен также центробежный насос, предназначенный для автомобильных стеклоомывателей (патент Франции 2673446, кл. МКИ F 04 D 29/24; В 60 S 1/48, опубликовано 04.09.92), содержащий корпус с всасывающим патрубком, нагнетательный патрубок, манжету, расположенный в корпусе электродвигатель, крышку, закрепленную на корпусе, и установленный на валу электродвигателя соосно всасывающему патрубку ротор с лопастями, каждая из которых имеет уклон
Такой насос содержит однозамковое соединение, ротор насоса можно изготовить с любым необходимым количеством лопастей. Однако в такой конструкции насоса ротор имеет прямые лопасти, которые приводят к повышенным потерям мощности, передаваемой от электродвигателя. Дополнительно при выполнении уклонов на свободных концах лопастей ротора во время работы происходит изгиб лопастей, который приводит к повышенному, неравномерному их износу, увеличению трения о корпус насоса, а при малых значениях угла уклона происходит снижение напора насоса. Нагнетательный патрубок выполнен без диффузора, необходимого для преобразования кинетической энергии жидкости в потенциальную энергию давления, что приводит к снижению КПД насоса.Also known is a centrifugal pump designed for car washers (French patent 2673446, class MKI F 04 D 29/24; 60 S 1/48, published 04.09.92), comprising a housing with a suction pipe, a discharge pipe, a cuff located in an electric motor housing, a cover fixed to the housing, and a rotor with blades mounted on the motor shaft coaxially with the suction nozzle, each of which has a slope
Such a pump contains a single-lock connection, the pump rotor can be made with any required number of blades. However, in this design of the pump, the rotor has straight blades, which lead to increased losses of power transmitted from the electric motor. Additionally, when performing slopes at the free ends of the rotor blades during operation, the blades bend, which leads to increased, uneven wear, increase friction against the pump casing, and at low values of the slope, the pump head decreases. The discharge pipe is made without a diffuser, which is necessary to convert the kinetic energy of the liquid into potential pressure energy, which leads to a decrease in the pump efficiency.

Задачей изобретения является создание малорасходного и высоконапорного центробежного насоса, увеличение КПД насоса, повышение его надежности. The objective of the invention is to create a low-flow and high-pressure centrifugal pump, increasing the efficiency of the pump, increasing its reliability.

Технический результат достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус с всасывающим патрубком, нагнетательный патрубок, манжету, расположенный в корпусе электродвигатель, крышку, закрепленную на корпусе, и установленный на валу электродвигателя соосно всасывающему патрубку ротор с лопастями, каждая из которых имеет уклон, согласно изобретению лопасти имеют переменное сечение, а уклон выполнен по всей длине лопастей. При этом уклон на лопастях ротора может быть выполнен с переменным углом. The technical result is achieved by the fact that in a centrifugal pump containing a housing with a suction pipe, a discharge pipe, a cuff, an electric motor located in the housing, a cover fixed to the housing, and a rotor with vanes, each of which has a slope, coaxial with the suction pipe, mounted on the motor shaft, according to the invention, the blades have a variable cross-section, and the slope is made along the entire length of the blades. In this case, the slope on the rotor blades can be performed with a variable angle.

На фиг. 1 изображен центробежный насос, общий вид в разрезе; на фиг.2 - ротор центробежного насоса; на фиг.3 - ротор с лопастями, имеющими переменный угол уклона; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.6 - разрез С-С на фиг.3; на фиг.7 - разрез Е-Е на фиг.3. In FIG. 1 shows a centrifugal pump, a General view in section; figure 2 - the rotor of a centrifugal pump; figure 3 - rotor with blades having a variable angle of inclination; figure 4 is a section aa in figure 2; figure 5 - section bb in figure 2; figure 6 is a section CC in figure 3; Fig.7 is a section EE in Fig.3.

Предлагаемый центробежный насос содержит корпус 1, имеющий всасывающий патрубок 2, нагнетательный патрубок 3, выполненный с диффузором 11, манжету 4, расположенный в корпусе 1 электродвигатель 5, крышку 6, закрепленную на корпусе 1 (фиг.1). На валу 9 электродвигателя 5 соосно всасывающему патрубку 2 установлен ротор 7 с лопастями 8, имеющими переменное сечение. Насос также имеет втулку 12, установленную в корпусе 1 между ротором 7 и манжетой 4 (фиг. 1). Вставка 13 установлена между электродвигателем 5 и крышкой 6. По всей длине лопастей 8 ротора 7 выполнены уклоны 10 под углом α (фиг.2, 4, 5). Крышка 6 закреплена на корпусе 1 с помощью замкового соединения 14 (фиг. 1). Провода 15 обеспечивают питание электродвигателя 5. Уклон 10 каждой лопасти 8 может быть выполнен с переменным углом (фиг.3, разрез С-С (фиг.6) - угол δ, разрез Е-Е (фиг. 7) - ε). The proposed centrifugal pump comprises a housing 1 having a suction pipe 2, a discharge pipe 3 made with a diffuser 11, a cuff 4, an electric motor 5 located in the housing 1, and a cover 6 fixed to the housing 1 (Fig. 1). On the shaft 9 of the electric motor 5 coaxially to the suction pipe 2, a rotor 7 with blades 8 having a variable cross section is installed. The pump also has a sleeve 12 mounted in the housing 1 between the rotor 7 and the cuff 4 (Fig. 1). The insert 13 is installed between the electric motor 5 and the cover 6. Along the entire length of the blades 8 of the rotor 7, slopes 10 are made at an angle α (Figs. 2, 4, 5). The cover 6 is mounted on the housing 1 by means of a lock connection 14 (Fig. 1). The wires 15 provide power to the electric motor 5. The slope 10 of each blade 8 can be made with a variable angle (Fig. 3, section CC (Fig. 6) - angle δ, section E-E (Fig. 7) - ε).

Центробежный насос работает следующим образом. Centrifugal pump operates as follows.

При подаче питания на насос через провода 15 начинает вращаться вал 9 электродвигателя 5. Совместно с валом 9 вращается ротор 7. Жидкость из бачка (на чертеже не показан) поступает во всасывающий патрубок 2, откуда на лопасти 8 ротора 7. С помощью лопастей 8 жидкость раскручивается, увеличивается ее кинетическая энергия, а под действием центробежной силы движется от центра к периферии насоса. Обладая кинетической энергией, жидкость поступает в диффузор 11 нагнетательного патрубка 3. В диффузоре 11 происходит преобразование кинетической энергии жидкости в потенциальную энергию давления, достигающего величин 0,5 МПа, далее через рукава установки омывания к форсункам распылителя (не показаны). When power is supplied to the pump through the wires 15, the shaft 9 of the electric motor 5 begins to rotate. Together with the shaft 9, the rotor 7 rotates. The fluid from the tank (not shown in the drawing) enters the suction pipe 2, from where the blades 8 rotor 7. With the blades 8, the liquid it spins up, its kinetic energy increases, and under the action of centrifugal force it moves from the center to the periphery of the pump. Possessing kinetic energy, the fluid enters the diffuser 11 of the discharge pipe 3. In the diffuser 11, the kinetic energy of the fluid is converted to a potential pressure energy of 0.5 MPa, then through the hoses of the washing unit to the nozzles of the sprayer (not shown).

При вращении ротора 7 возникает осевая сила, прижимающая лопасти 8 к корпусу 1, что приводит к увеличению механических потерь, вызванных трением лопастей 8 о корпус 1 и, как следствие, уменьшению КПД центробежного насоса, увеличению потребляемого тока и износу лопастей 8. When the rotor 7 rotates, an axial force arises, pressing the blades 8 against the housing 1, which leads to an increase in mechanical losses caused by the friction of the blades 8 against the housing 1 and, as a result, a decrease in the efficiency of the centrifugal pump, an increase in the current consumption and wear of the blades 8.

Для снижения осевого усилия на каждой лопасти 8 по всей длине выполнен уклон 10. При вращении ротора 7 набегающий поток жидкости воздействует на уклон 10, уменьшая осевое усилие. Наличие уклона 10 позволяет увеличить КПД центробежного насоса, уменьшить потребляемый ток и износ лопастей 8. Выполнение уклона 10 с переменным углом позволяет более равномерно разгрузить осевое усилие, соответственно уменьшить деформацию лопастей 8 при работе центробежного насоса. To reduce the axial force on each blade 8 along the entire length, a slope 10 is made. When the rotor 7 rotates, an incoming fluid flow acts on the slope 10, reducing the axial force. The presence of a slope 10 allows you to increase the efficiency of the centrifugal pump, reduce the current consumption and wear of the blades 8. Performing a slope 10 with a variable angle allows you to more uniformly unload the axial force, respectively, to reduce the deformation of the blades 8 during operation of the centrifugal pump.

При эксплуатации насоса для защиты от проникновения влаги и пыли через отверстия в крышке 6 для проводов 15 в электродвигателе 5 и защиты проводов 15 от изгиба установлена вставка 13 между электродвигателем 5 и крышкой 6. When the pump is in operation, an insert 13 is installed between the electric motor 5 and the cover 6 to protect against penetration of moisture and dust through holes in the cover 6 for wires 15 in the electric motor 5 and to protect the wires 15 from bending.

Claims

1. A centrifugal pump comprising a housing with a suction nozzle, a discharge nozzle, a cuff, an electric motor located in the housing, a lid mounted on the housing, and a rotor with blades coaxial to the suction nozzle mounted on the motor shaft, each of which has a slope, characterized in that the blades have a variable cross section, and the slope is made along the entire length of the blades.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the slope is made with a variable angle.