RU187330U1 - Рабочее колесо центробежного насоса - Google Patents
Рабочее колесо центробежного насоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU187330U1 RU187330U1 RU2018139149U RU2018139149U RU187330U1 RU 187330 U1 RU187330 U1 RU 187330U1 RU 2018139149 U RU2018139149 U RU 2018139149U RU 2018139149 U RU2018139149 U RU 2018139149U RU 187330 U1 RU187330 U1 RU 187330U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- disk
- centrifugal pump
- main disk
- blades
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 102000010410 Nogo Proteins Human genes 0.000 claims 1
- 108010077641 Nogo Proteins Proteins 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/02—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from one piece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к насосной технике и может быть использовано при изготовлении центробежных лопастных насосов с рабочим колесом, преимущественно имеющим наружный диаметр не более 500 мм и сложную пространственную форму межлопастных каналов, в частности турбонасосных агрегатов, применяемых в жидкостных ракетных двигателях. Рабочее колесо центробежного насоса, включающее основной диск с лопастями сложной пространственной формы, выполненными в виде выступа на основном диске, и покрывной диск на сварном соединении к основному диску, причем на основном диске за одно целое с лопастями выполнено соединительное осесимметричное кольцо, совмещаемое с покрывным диском для сварного соединения в потайных круговых фасках, посаженного в легкий натяг, после механической обработки поверхности кругового сварного шва производят балансировочный контроль рабочего колеса центробежного насоса в сборе и устранение накопленного дисбаланса сборочного устройства наплавлением дополнительного металла в контрольных местах кругового сварного шва. Техническим результатом полезной модели является увеличение диапазона скоростей вращения рабочего колеса центробежного насоса. 5 ил.
Description
Полезная модель относится к насосной технике и может быть использовано при изготовлении центробежных лопастных насосов с рабочим колесом, преимущественно имеющим наружный диаметр не более 500 мм и сложную пространственную форму межлопастных каналов, в частности турбонасосных агрегатов, применяемых в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД).
Известно, что создание потока текучей среды и увеличение ее энергии в лопастном центробежном насосе производят с помощью рабочего колеса, вращаемого двигателем. В рабочем колесе закрытого типа с односторонним входом выделяют ступицу, основной ведущий, задний диск, покрывающий ведомый, передний или покрывной, диск с входным отверстием, а также лопасти, соединяющие указанные диски и образующие в пространстве между дисками межлопастные каналы [1: с. 13]. Рабочее колесо центробежных лопаточных машин для подачи и сжатия газов (компрессора, вентилятора и прочих), в общем случае, имеет такие же элементы [2: с. 126, 128].
Также известно, что рабочие колеса насосов ЖРД изготавливаются методом литья по выплавляемым моделям с последующей мехобработкой.
Недостатком такого способа являются трудноуправляемая сущность литейного процесса [3], приводящая к наличию скрытых и явных металлургических дефектов, и невозможность механической обработки межлопастных каналов. Также метод литья по выплавляемым моделям отличается высокой трудоемкостью.
Помимо литья рабочие колеса центробежных насосов могут выполняться с применением сборочных операций. Например, рабочие колеса ЖРД изготавливаются в виде сборочных единиц, детали которых соединяются паяными соединениями.
Недостатком этого способа изготовления являются повышенные требования к качеству поверхностей, соединяемых посредством пайки.
Из уровня техники известны различные способы изготовления рабочих колес центробежных насосов с формированием лопаток в виде выступов на основном или покрывном дисках и применением сварки для соединения этих дисков.
Известно рабочее колесо центробежного насоса, при котором рабочее колесо выполняют из двух частей, при этом каждую лопасть образуют соединением двух элементов. Один из элементов выполняют в виде выступа на основном диске за одно целое с последним. Другой элемент - на покрывающем диске за одно целое с ним. Элементы каждой лопасти фрезеруют с возможностью их сварного стыкового соединения (патент RU №2274509, МПК F04D 29/28, B21K 1/36, Дата публикации: 20.04.2006).
Недостатком этого устройства является его применимость исключительно к крупногабаритным рабочим колесам, где возможна сварка составных частей по рабочей лопасти, а также размещение ослабленной зоны сварного соединения в непосредственном контакте с рабочим телом.
Наиболее близким аналогом заявленного устройства является изготовление рабочего колеса центробежного насоса (патент RU №2494848, МПК В23Р 15/02, Дата публикации: 10.10.2013).
Данное изготовление подразумевает, что основной диск рабочего колеса выполняют за одно целое с половиной от общего количества лопастей, расположенных через одну, а покрывной диск выполняют за одно целое со второй половиной от упомянутого количества лопастей. При этом диски выполняют с пазами на сопрягаемых с лопастями поверхностях, а лопасти - с выступами. Диски собирают с образованием межлопастных каналов. При сборке выступы лопастей вводят в пазы дисков с возможностью передачи между дисками крутящего момента. Основной и покрывающий диски сваривают между собой. Сварное соединение выполняют в пазах дисков, например, с их внешней стороны. Пазы могут быть выполнены симметрично относительно оси вращения рабочего колеса. В результате обеспечивается повышение качества рабочих колес и упрощение технологии их изготовления.
Недостатками данного устройства являются создание концентраторов напряжения на обоих дисках колеса и передача усилия между основным и покрывным дисками через сварные соединения малой протяженности. Все это ограничивает диапазон скоростей вращения рабочих колес, изготовленных таким образом.
Техническим результатом полезной модели является увеличение диапазона скоростей вращения рабочего колеса центробежного насоса.
Для достижения указанного технического результата предлагается рабочее колесо центробежного насоса, содержащее основной диск с лопастями сложной пространственной формы, выполненными в виде выступа на основном диске, и покрывной диск, приваренный к основному диску, причем основной диск снабжен соединительным осесимметричным кольцом, выполненным за одно целое с лопастями, совмещенным с покрывным диском посадкой с натягом и которое соединено с диском посредством кругового сварного шва с устранением дисбаланса наплавленным дополнительным металлом в контрольных местах упомянутого сварного шва.
Достижение технического результата полезной модели выполняется упрощением балансировки рабочего колеса через выполнение осесимметричного соединения.
Выполнение осесимметричного кольца, являющегося единым целым с лопастями, способствует равномерному осевому распределению массы колеса, что упростит его балансировку. Совмещение кольца с покрывным диском позволяет соединить их кольцевым сварным соединением, исключающим появление концентраторов напряжений на обоих дисках. Большая площадь сварного соединения позволяет снизить удельную нагрузку на единицу длины шва.
Натяг покрывного диска с соединительным осесимметричным кольцом основного диска исключает радиальную вибрацию и упрощает балансировку в этом направлении.
После механической обработки поверхности кругового сварного шва производят балансировочный контроль рабочего колеса центробежного насоса в сборе и устранение накопленного дисбаланса сборочного устройства наплавлением дополнительного металла в контрольных местах кругового сварного шва, все это позволят увеличение диапазона скоростей вращения рабочего колеса центробежного насоса.
Заявляемая полезная модель в частном случае реализации поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - рабочее колесо в сборе;
фиг. 2 - общий вид основного диска со стороны лопастей;
фиг. 3 - сечение А-А с фиг. 2;
фиг. 4 - общий вид покрывного диска;
фиг. 5 - сечение Б-Б с фиг. 4.
Конструкция рабочего колеса (фиг. 1) предполагает образование меж лопастных каналов соединением кольца 1 на основном диске 2 и покрывного диска 3 посредством кольцевого сварного соединения с механической обработкой поверхности кругового сварного шва 4.
В качестве заготовки основного диска используют поковку. Заготовку обрабатывают на фрезерном станке с числовым программным управлением, фрезеруя лопасти, за одно целое с основным диском (фиг. 2), при этом обработкой со стороны образующей из тела заготовки формируется кольцо, являющееся неотъемлемой частью диска с лопатками (фиг. 3).
Покрывной диск изготавливается из поковки посредством токарных операций, так как имеет сравнительно простую форму (фиг. 4, 5).
Совместив основной диск 2 и покрывной диск 3, их соединяют между собой сваркой, например, автоматической по ГОСТ 14771-76, поскольку шов имеет простую геометрию.
После этого производят дальнейшую механическую обработку поверхностей рабочего колеса, снимая при этом возможное неравномерное наплавление металла в районе шва. Затем производят контроль качества сварных швов и околошовной зоны. Производят балансировочный контроль рабочего колеса центробежного насоса в сборе и устранение накопленного дисбаланса сборочного устройства наплавлением дополнительного металла в контрольных местах кругового сварного шва.
Источники информации:
1. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1984.
2. Михайлов А.К., Ворошилов В.П. Компрессорные машины: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
3. Литье стальное, чугунное, цветное. Штамповка из жидкого металла. Нормирование расхода материалов: ОСТ 92-4002-84 - Изд. Март 1984 с Изм. N 1, 2, 3; введ. - 01.01.1985.
4. Способ изготовления рабочего колеса центробежного насоса (патент RU №2274509, МПК F04D 29/28, B21K 1/36, Дата публикации: 20.04.2006).
5. Способ изготовления рабочего колеса центробежного насоса (патент RU №2494848, МПК В23Р 15/02, Дата публикации: 10.10.2013).
Claims (1)
- Рабочее колесо центробежного насоса, содержащее основной диск с лопастями сложной пространственной формы, выполненными в виде выступа на основном диске, и покрывной диск, приваренный к основному диску, отличающееся тем, что основной диск снабжен соединительным осесимметричным кольцом, выполненным за одно целое с лопастями, совмещенным с покрывным диском посадкой с натягом и которое соединено с диском посредством кругового сварного шва с устранением дисбаланса наплавленным дополнительным металлом в контрольных местах упомянутого сварного шва.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139149U RU187330U1 (ru) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Рабочее колесо центробежного насоса |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139149U RU187330U1 (ru) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Рабочее колесо центробежного насоса |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU187330U1 true RU187330U1 (ru) | 2019-03-01 |
Family
ID=65678947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018139149U RU187330U1 (ru) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Рабочее колесо центробежного насоса |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU187330U1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2225514C2 (ru) * | 2001-04-17 | 2004-03-10 | Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн | Способ изготовления ротора в моноблоке с лопатками (варианты), устройство для местной термообработки и способ ремонта лопатки вышеуказанного ротора |
| EP1133619B1 (en) * | 1998-11-23 | 2004-07-21 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Turbine blade to disk retention device |
| US6996906B2 (en) * | 2002-12-17 | 2006-02-14 | General Electric Company | Method of repairing a turbine blade and blade repaired thereby |
| RU2434728C2 (ru) * | 2006-07-19 | 2011-11-27 | Снекма | Способ изготовления моноблочного диска, снабженного системой лопаток |
| RU2494848C2 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-10-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Способ изготовления рабочего колеса центробежного насоса |
| US20140348657A1 (en) * | 2013-05-23 | 2014-11-27 | MTU Aero Engines AG | Turbomachine blade |
| US9664055B2 (en) * | 2011-12-26 | 2017-05-30 | Mitsubishi Industries, Ltd. | Impeller and rotary machine provided with the same |
| US9956652B2 (en) * | 2008-10-09 | 2018-05-01 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method for the production of a rotor and rotor |
-
2018
- 2018-11-06 RU RU2018139149U patent/RU187330U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1133619B1 (en) * | 1998-11-23 | 2004-07-21 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Turbine blade to disk retention device |
| RU2225514C2 (ru) * | 2001-04-17 | 2004-03-10 | Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн | Способ изготовления ротора в моноблоке с лопатками (варианты), устройство для местной термообработки и способ ремонта лопатки вышеуказанного ротора |
| US6996906B2 (en) * | 2002-12-17 | 2006-02-14 | General Electric Company | Method of repairing a turbine blade and blade repaired thereby |
| RU2434728C2 (ru) * | 2006-07-19 | 2011-11-27 | Снекма | Способ изготовления моноблочного диска, снабженного системой лопаток |
| US9956652B2 (en) * | 2008-10-09 | 2018-05-01 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method for the production of a rotor and rotor |
| US9664055B2 (en) * | 2011-12-26 | 2017-05-30 | Mitsubishi Industries, Ltd. | Impeller and rotary machine provided with the same |
| RU2494848C2 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-10-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Способ изготовления рабочего колеса центробежного насоса |
| US20140348657A1 (en) * | 2013-05-23 | 2014-11-27 | MTU Aero Engines AG | Turbomachine blade |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6511294B1 (en) | Reduced-stress compressor blisk flowpath | |
| US6666653B1 (en) | Inertia welding of blades to rotors | |
| US7628586B2 (en) | Impeller | |
| US4273512A (en) | Compressor rotor wheel and method of making same | |
| JP6025962B2 (ja) | タービンロータ及び該タービンロータが組み込まれたターボチャージャ | |
| JP4837203B2 (ja) | 偏心によりバランスされたブリスク | |
| JP2017106470A (ja) | 遠心圧縮機のロータの改良された製造方法 | |
| US4335997A (en) | Stress resistant hybrid radial turbine wheel | |
| US8356980B2 (en) | Method of manufacturing a turbine rotor | |
| US4322200A (en) | Heavy duty impeller | |
| EP2865482B1 (en) | Methods for the manufacture of gas turbine engine rotors including intra-hub stress relief features | |
| US10052716B2 (en) | Manufacture of a drum for a gas turbine engine | |
| RU2493951C2 (ru) | Способ изготовления моноблочного лопаточного диска с кольцом для временного удержания лопаток, удаляемым перед этапом чистовой обработки фрезерованием | |
| US20160265359A1 (en) | Turbocharger wheel and method of balancing the same | |
| AU2017203126A1 (en) | Method of manufacturing a component of a rotary machine and component manufactured using said method | |
| RU2492984C2 (ru) | Способ изготовления моноблочного лопаточного диска с кольцом для временного удержания лопаток | |
| US8162614B2 (en) | Workpiece, and also a welding method for the manufacture of a workpiece | |
| CN105715303B (zh) | 废气涡轮增压器 | |
| CN104350255A (zh) | 用于涡轮机叶轮平衡料移除的方法 | |
| EP3292939B1 (en) | Rotary friction welding method ; corresponding rotor disc and rotor assembly | |
| RU2494848C2 (ru) | Способ изготовления рабочего колеса центробежного насоса | |
| RU187330U1 (ru) | Рабочее колесо центробежного насоса | |
| RU2493949C2 (ru) | Способ изготовления моноблочного лопаточного диска с кольцом для временного удержания лопаток, удаляемым перед этапом фрезерования | |
| US2889107A (en) | Fluid rotor construction | |
| US4155151A (en) | Heavy duty impeller and method of fabricating the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201107 |