КОРПУС ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к корпусам центробежных насосов, обеспечивающих тепловой обмен двигателя внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля и предназначена для обеспечения принудительной циркуляции рабочей жидкости в системе охлаждения ДВС и в системе отопления кабины и салона автомобиля.
Система охлаждения ДВС служит для отвода излишнего тепла от нагретых деталей двигателя автомобиля. Нормальная температура охлаждающей жидкости у работающего двигателя должна находиться в пределах 80…100°С. Кроме того, двигатель не должен переохлаждаться, так как при этом теряется полезное тепло и уменьшается давление газов на поршень, а слишком охлажденное или остывшее масло увеличивает потери мощности на трение, часть горючей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, вследствие чего износ деталей ДВС увеличивается. В систему охлаждения двигателя входит и система отопления салона автомобиля. Горячая охлаждающая жидкость проходит через отопитель и нагревает воздух, подающийся в салон автомобиля. Центробежный насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе.
Корпус является самой дорогостоящей деталью центробежных насосов вследствие относительно больших габаритов, материалоемкости, трудоемкости изготовления и высоких требований к его прочности и герметичности. Корпус центробежного насоса выполнен в виде сложной пространственной, как правило, ступенчатой структуры, обеспечивающей функционирование размещенных в нем механизмов узла герметизации и подшипникового узла.
Известны аналоги заявленной полезной модели, например центробежный насос, содержащий корпус с крышкой и осевым впускным патрубком, образующие совместно с корпусом улитку, выполненную по спирали, язык, входная кромка которого выполнена криволинейно, переходящий в выпускной патрубок (штуцер), при этом любое сечение, нормальное упомянутой спирали, имеет форму дуги окружности, а упомянутый выпускной патрубок выполнен на корпусе (Патент RU №14981, кл. F04D 29/22, оп. 2000 г.).
Известный аналог имеет сложное конструктивное исполнение.
Наиболее близким аналогом является выполненный из алюминиевого сплава корпус центробежного насоса, который представляет собой монолитное пространственное ступенчатое тело с внутренней полостью. Корпус центробежного насоса, применяемый для систем охлаждения двигателя и отопления салона автомобиля, выполненный заодно с подводящим патрубком, содержащий всасывающую и спиралеобразную нагнетательную полости, ступенчатое цилиндрическое гнездо для размещения подшипникового и уплотнительного узлов, а также штуцер для подвода рабочей жидкости от отопителя салона автомобиля, закрепленный (ввернутый) на наружной поверхности корпуса при помощи резьбового соединения. ((Каталог деталей и сборочных единиц автомобилей Волга ГАЗ-3110. Издательство «Колесо», Москва. 2000 г. с.99).
Основным недостатком известного корпуса центробежного насоса является трудоемкость изготовления насоса в целом, ненадежность резьбового соединения штуцера с корпусом, а также то, что стальной штуцер в сложных условиях функционирования жидкостного центробежного насоса быстро ржавеет и выходит из строя, что приводит к снижению надежности центробежного насоса в целом.
Задачей предложенного технического решения является повышение надежности центробежного насоса в целом за счет упрощения конструкции и повышения технологичности изготовления при применении способа литья под давлением из алюминиевого сплава.
Поставленная задача решается тем, что в известном корпусе центробежного насоса, выполненном заодно с подводящим патрубком, содержащем всасывающую и спиралеобразную нагнетательную полости, ступенчатое цилиндрическое гнездо для размещения подшипникового и уплотнительного узлов, а также штуцер для подвода рабочей жидкости от отопителя салона автомобиля, размещенный на наружной поверхности корпуса, корпус выполнен заодно со штуцером способом литья под давлением из алюминиевого сплава.
Между корпусом центробежного насоса и штуцером выполнены ребра жесткости.
Выполнение корпуса центробежного насоса заодно со штуцером литьем под давлением из алюминиевого сплава позволяет исключить ряд технологических операций при изготовлении центробежного насоса в целом, увеличивает надежность соединения корпуса со штуцером за счет того, что убирается механическое резьбовое соединение, а также увеличивает срок службы корпуса за счет применения алюминиевого сплава. Ребра жесткости между корпусом и штуцером обеспечивают прочность и, как следствие, увеличивают надежность конструкции корпуса центробежного наоса.
Предложенная полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен корпус центробежного насоса, в разрезе.
На фиг.2 представлен корпус центробежного насоса, аксонометрия.
Корпус 1 центробежного насоса представляет собой монолитное пространственное ступенчатое тело с внутренней полостью, содержащей всасывающую и спиралеобразную нагнетательные полости, а также ступенчатое цилиндрическое гнездо для размещения подшипникового и уплотнительного узлов (не показано). Корпус 1 центробежного насоса, выполнен из алюминиевого сплава литьем под давлением заодно с подводящим патрубком 2 и штуцером 3, предназначенным для подвода рабочей жидкости от отопителя салона автомобиля (фиг.1).
Между корпусом 1 и штуцером 3 выполнены ребра жесткости 4 (фиг.2).
При запуске холодного двигателя, когда температура охлаждающей жидкости ниже 70°С, термостат автоматически направляют весь ее поток к центробежному насосу по так называемому малому кругу циркуляции, минуя радиатор, и тем самым обеспечивают ее быстрый прогрев.
При повышении температуры термостат направляет часть или весь поток охлаждающей жидкости по большому кругу через радиатор и обеспечивает ее охлаждение. Горячая охлаждающая жидкость проходит через радиатор отопителя и нагревает воздух, подающийся в салон автомобиля.
Технологический процесс изготовления корпуса центробежного насоса способом литья под давлением заключается в заполнении предварительно изготовленной металлической литейной формы жидким алюминиевым сплавом с последующим его затвердеванием при приложении внешнего давления.
Выполненный заодно с корпусом штуцер при незначительном усложнении пресс-формы позволяет снизить себестоимость изготовления корпуса центробежного насоса в целом, за счет того, что убирается стальная деталь, получаемая механической обработкой и исключается из технологического процесса сборочная операция по завинчиванию штуцера с последующим нанесением герметика на резьбу, увеличить его надежность, а применение алюминиевого сплава и способа литья под давлением позволяет получить более качественное литье корпуса.
Испытания опытной партии выполненных по предложенной полезной модели корпусов центробежного насоса, подтвердили увеличение износостойкости центробежного насоса на 10-15%.
По результатам испытаний разработаны рабочие чертежи на НПООО «Фенокс», г.Минск.