RU2246641C2

RU2246641C2 - Liquid pump impeller

Info

Publication number: RU2246641C2
Application number: RU2003109684/06A
Authority: RU
Inventors: А.А. Носов (RU); А.А. Носов; В.П. Палагин (RU); В.П. Палагин; Ю.К. Николаев (RU); Ю.К. Николаев; А.А. Атлашева (RU); А.А. Атлашева
Original assignee: Носов Анатолий Александрович
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2005-02-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention can be used in cooling system of internal combustion engine. Proposed liquid pump impeller consists of bushing and flange rigidly enclosing the bushing and provided with opposite curvilinear blades on working surface and stiffening ribs on rear surface. Flange is made of aluminum alloy. Blades are made to parabolic spiral. Length of blade is from 0.8 to 0.9 of diameter of flange. Ratio of area of section of interblade channel at inlet S₁ of liquid and outlet S₂ of liquid is S₁:S₂=1.0 : 1.2. Making of blade to parabolic spiral increases length of blade by 30% and length of interblade channel which makes it possible to impart larger kinetic energy to liquid flow and thus increase velocity of ejected flow. Stepless action onto flow over entire length of interblade channel eliminates nonuniformity of ejection owing to approximately equal sizes of cross section areas of interblade channel at inlet and outlet which contributes to sharp decrease of formation of vortex and provides equalizing of flow velocity over entire width of interblade channel. Use of aluminum alloy for manufacture of flange increases heat exchange and corrosion resistance of blades and flange.

EFFECT: eliminated unbalance of impeller, increased service life of pump bearings and internal combustion engine.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в охлаждающей системе двигателя внутреннего сгорания.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the cooling system of an internal combustion engine.

Известно рабочее колесо, содержащее размещенный на чугунном кольцевом валу фланец с жестко закрепленными на нем и оппозитно расположенными радиальными лопастями на лицевой стороне и ребрами с тыльной стороны, основание которых расположено на конической поверхности с наклоном ее образующей под углом α=100° относительно оси, ребрами образованы трапецеидальные фигуры с криволинейными основаниями, а сами ребра в боковой проекции имеют аркообразный профиль с радиусными закруглениями (патент РФ №2171402, МПК 7 F 04 D 29/22, 27.07.2001).It is known an impeller containing a flange located on a cast iron ring shaft with radial blades rigidly fixed on it and opposed to it and located on the front side and ribs on the back side, the base of which is located on a conical surface with an inclination of its generatrix at an angle α = 100 ° relative to the axis, ribs trapezoidal figures with curvilinear bases are formed, and the ribs themselves in the lateral projection have an arch-shaped profile with radial curves (RF patent No. 2171402, IPC 7 F 04 D 29/22, 07.27.2001).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является крыльчатка жидкостного насоса, состоящая из втулки и фланца, жестко охватывающего втулку и имеющего оппозитно расположенные криволинейные лопасти на рабочей поверхности и ребра жесткости на тыльной поверхности (патент РФ №2183772, МПК 7 F 04 D 29/22, 20.06.2002).Closest to the invention in technical essence is the impeller of a liquid pump, consisting of a sleeve and a flange rigidly covering the sleeve and having opposite curved blades on the working surface and stiffeners on the back surface (RF patent No. 2183772, IPC 7 F 04 D 29/22 , 06/20/2002).

Предлагаемое изобретение направлено на увеличение срока службы жидкостного насоса и снижение опасности перегрева двигателя внутреннего сгорания.The present invention is aimed at increasing the life of the liquid pump and reducing the risk of overheating of the internal combustion engine.

Поставленная задача решается тем, что в крыльчатке жидкостного насоса, состоящей из втулки и фланца, жестко охватывающего втулку и имеющего оппозитно расположенные криволинейные лопасти на рабочей поверхности и ребра жесткости на тыльной поверхности, согласно изобретению фланец выполнен из алюминиевого сплава, рабочие лопасти выполнены по параболической спирали, длина которых составляет от 0,8 до 0,9 диаметра фланца, а соотношение площади сечения межлопастного канала на входе жидкости S₁ и выходе S₂ составляет S₁:S₂=1,0:1,2. Тем самым увеличивается скорость выбрасываемого потока в отвод насоса. Кроме того, плавное воздействие на поток по всей длине межлопастных каналов устраняет неравномерность выброса за счет примерно равнозначных величин площадей сечения межлопастных каналов на входе и выходе потока, что способствует резкому уменьшению вихреобразования и выравниванию скорости потока по всей ширине канала. Изготовление фланца из алюминиевого сплава повышает теплообмен и увеличивает устойчивость к коррозии лопастей и самого фланца, вследствие чего устраняется дисбаланс крыльчатки, тем самым продлевая срок службы подшипников жидкостного насоса, что позволяет увеличить срок работоспособности двигателя внутреннего сгорания.The problem is solved in that in the impeller of a liquid pump, consisting of a sleeve and a flange rigidly covering the sleeve and having opposite curved blades on the working surface and stiffeners on the back surface, according to the invention, the flange is made of aluminum alloy, the working blades are made in a parabolic spiral the length of which is from 0.8 to 0.9 of the diameter of the flange, and the ratio of the cross-sectional area of the inter-blade channel at the fluid inlet S ₁ and the outlet S ₂ is S ₁ : S ₂ = 1.0: 1.2. This increases the speed of the ejected stream to the pump outlet. In addition, a smooth effect on the flow along the entire length of the inter-blade channels eliminates the unevenness of the ejection due to approximately the same cross-sectional areas of the inter-blade channels at the inlet and outlet of the stream, which contributes to a sharp decrease in vortex formation and equalization of the flow velocity over the entire width of the channel. The manufacture of an aluminum alloy flange increases heat transfer and increases the corrosion resistance of the blades and the flange itself, as a result of which the impeller imbalance is eliminated, thereby prolonging the life of the liquid pump bearings, which allows to increase the service life of the internal combustion engine.

На фиг.1 изображена крыльчатка жидкостного насоса, продольный разрез.Figure 1 shows the impeller of a liquid pump, a longitudinal section.

На фиг.2 - то же, вид сверху.Figure 2 is the same, top view.

Крыльчатка жидкостного насоса состоит из втулки 1 и фланца 2, жестко охватывающего втулку 1 и имеющего оппозитно расположенные криволинейные лопасти 3 на рабочей поверхности и ребра 4 жесткости на тыльной поверхности. Фланец 2 выполнен из алюминиевого сплава, рабочие лопасти 3 выполнены по параболической спирали, длина которых составляет от 0,8 до 0,9 диаметра фланца 2, а соотношение площади сечения межлопастного канала 5 на входе жидкости S₁ и выходе S₂ составляет S₁:S₂=1,0:1,2.The impeller of the liquid pump consists of a sleeve 1 and a flange 2, rigidly covering the sleeve 1 and having opposite curved blades 3 on the working surface and stiffening ribs 4 on the back surface. The flange 2 is made of aluminum alloy, the working blades 3 are made in a parabolic spiral, the length of which is from 0.8 to 0.9, the diameter of the flange 2, and the ratio of the cross-sectional area of the inter-blade channel 5 at the fluid inlet S ₁ and the outlet S ₂ is S ₁ : S ₂ = 1.0: 1.2.

Устройство работает следующим образом. При вращении крыльчатки лопасти 3, расположенные на рабочей поверхности фланца 2, захватывают охлаждающую жидкость, которая попадает во входную часть межлопастного канала 5. Пройдя по каналу 5, жидкость выбрасывается из его выходной части с повышенной скоростью.The device operates as follows. When the impeller rotates, the blades 3, located on the working surface of the flange 2, capture the cooling fluid, which enters the inlet part of the inter-blade channel 5. Having passed through the channel 5, the liquid is ejected from its outlet part with increased speed.

Claims

The impeller of a liquid pump, consisting of a sleeve and a flange rigidly covering the sleeve and having opposite curved blades on the working surface and stiffeners on the back surface, characterized in that the flange is made of aluminum alloy, the working blades are made in a parabolic spiral, the length of which is from 0.8 to 0.9 of the diameter of the flange, and the ratio of the cross-sectional area of the inter-blade channel at the fluid inlet S ₁ and the outlet S ₂ is S ₁ : S ₂ = 1.0: 1.2.