МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ЛОПАТОК РАБОЧЕГО КОЛЕСА СВОБОДНОВИХРЕВОГО НАСОСА

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к судовым вспомогательным механизмам.
Известна конструкция рабочего колеса свободно вихревого насоса типа «Turo» фирмы «EGGER», содержащее диск с радиальными плоскими лопатками и ступицу, (см. Герман, В.Ф. Свободновихревые насосы: Учебное пособие. - 2-е изд., перераб.. - Сумы: СумГУ:, 2013, с. 115).
Недостаток - невозможность эффективного регулирования подачи жидкости из-за статичной установки лопаток рабочего колеса насоса.
1
0
2
Самым близким по технической сути является конструкция рабочего колеса свободновихревого насоса, которое содержит ступицу и диск с радиальными плоскими лопатками. Кромки лопаток скруглены с рабочей стороны от наружного радиуса R ступицы до радиуса , а с тыльной стороны - от радиуса R до наружного радиуса R диска, (см. а.с. СССР №1576733, 1990 г.)
Недостаток этого устройства заключается в том, что регулирование подачи жидкости происходит недостаточно эффективно из-за неподвижных лопаток.
Техническая задача - создание удобной и эффективной в эксплуатации конструкции рабочего колеса с механизмом поворота лопаток.
Технический результат - повышение эффективности работы устройства, путем усовершенствования конструкции.
Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем ступицу и диск с радиальными плоскими лопатками, скругленными с рабочей и тыльной сторон, в ступице рабочего колеса установлен механизм поворота лопаток, имеющий ползун на опоре, в качестве которой использован подшипник скольжения, ползун соединен со штоком привода механизма и имеет пазы, в которые вставлены кулисные камни, соединенные с лопатками рабочего колеса, при этом лопатки зафиксированы в ступице фиксирующими кольцами и коническими штифтами.
Предлагаемое рабочее колесо с механизмом поворота лопаток можно применять в свободновихревых насосах систем охлаждения забортной воды судового двигателя. В зависимости от районов плавания судна и времени года, температура забортной воды изменяется в пределах от 0°C до 32°C, что уменьшает количество расходуемого топлива судовой электростанцией.
Предлагаемое устройство изображено на чертеже (фиг. 1 - вид в разрезе). Рабочее колесо имеет диск 1 с радиальными плоскими лопатками 2, ступицу 3, в которой установлен механизм поворота лопаток. Механизм поворота лопаток состоит из ползуна 4 на опоре 5, в качестве которой использован подшипник скольжения, кулисных камней 6, установленных в пазы ползуна 4 и соединенных с лопатками 2, штока 7 гидравлического привода (на чертеже не показан), соединенного с ползуном 4 с помощью болта 8, фиксирующих колец 9 и конических штифтов 10, служащих для фиксирования лопаток в ступице 3, подшипников скольжения 11, используемых в качестве опор лопаток 2, уплотнительных колец 12, предназначенные для предотвращения попадания перекачиваемой жидкости в полость ступицы 3.
Устройство работает следующим образом: при работе гидравлического привода механизма поворота лопаток, шток 7 и ползун 4 совершают возвратно-поступательное движение, в результате кулисные камни 6 начинают перемещаться по пазу ползуна, при этом поворачивая лопатки 2 на заданный угол от 0 до 90°. При увеличении температуры забортной воды до 32°C угол наклона лопаток равен 90° - подача жидкости и крутящий момент на рабочем колесе насоса максимальны, при уменьшение температуры забортной воды до 0°C угол наклона лопаток равен 0° - подача жидкости насоса равна 40% от 100% максимальной подачи жидкости, а крутящий момент равен 4% от 100% максимального крутящего момента на рабочем колесе насоса. Уменьшение крутящего момента на рабочем колесе приводит к уменьшению потребляемой мощности электродвигателем насоса. В результате происходит снижение расхода топлива судовой электростанции и его экономия.
Положительный эффект - предлагаемое устройство позволяет снизить потребляемую мощность электродвигателем насоса, экономить расход топлива и повысить эффективность работы устройства в целом.