Осевое лопастное колесо гидротрансформатора

(Я) 5 Р 16 Н 41 28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Научно-исспедовательоий автомобильный иавтомоторный институт(73) Научно-исследовательский автомобильный иавтомоторный институт(64) ОСЕВОЙ ЛОПАСТНОЕ КОЛЕСО ГИДРОТРАНСФОРМАТОРА(57) Изобретение относится к машиностроению икасается конструкции осевого лопастного колесагидротрансформатора, Цель изобретения - уменьшение гидравлических потерь - достигается тем,что лопастное колесо содержит ступицу, обод ирасположенные между ними пространственные лопасти. Со стороны выходной кромки лопасть ограничена возле обода конической поверхностью, образующие которой наклонены под тупым углом квертикали. Между проекциав соседних лопастейна плоскоаь, перпендикулярную оси вращения колеса, выполнен технологический зазор. Поверхность обода со стороны рабочей гюлости у выходнои кромки возле корыта лопасти выполнена цилиндрической, а возле спинки - тороидальной. Боковая поверхность лопасти возле обода колеса в его меридионапьной проекции со стороны корыта лопасти и со стороны спинки лопасти на ее участке от входной кромки до образующей, расположенной между осью симметрии обода и выходной кромкой образована прямыми, совпадающими с вертикалью, На остальном участке боковая поверхность возле обода образована прямыми, наклоненными под тупыми углами к вертикали. Боковая поверхность лопасти возле ступицы образована прямыми, в меридионапьной проекции колеса сходящимися возле оси врашения. Образующие с цепью сокращения их длины расположены в диаметральных плоскостях, а линиям перегиба между участками лопасти, образованными разными прямыми, придана форма, максимально приближенная к пиниям тока Такое выполнение осевого лопастного колеса позволяет отливать его в металлических формах с осевым разьемом: При этом достигается уменьшение гидравлических потерь. 1 з.п.ф-лы, 5 ип.Изобретение относится к машиностроение и касается конструкции осевого лопастногоо колеса гидротрансформатора.Цель изобретения - уменьшение гидравлических потерь,На фиг, 1 показан разрез по оси гидро- трансформатора с осевым лопастным колесом в качестве колеса реактора; на фиг. 2 показана в увеличенном масштабе меридиональная проекция боковой поверхности лопасти возле обода лопастного колеса, показанного на фиг. 1; на фиг. 3 - видА на фиг.1; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг, 3; на фиг. 5 показана в увеличенном масштабе меридиональная проекция всей боковой,поверхности осевого лопастного колеса от ступицы до обода.Осевое лопастное колесо гидротрансФорматора (фиг, 1), состоящего из насосного, 1, турбинного колеса 2 и колеса 3 реактора, содержит ступицу 4, обод 5 и расположенные между ними пространственные лопасти б, Боковая поверхность 7 (фиг, 2) лопастей 6 образована прямыми линиями 8. При этом возле обода со стороны выходной кромки 9 лопасть ограничена конической .поверхностью 10, образующие которой наклонены под тупым углом а (фиг, 2) .к вертикали. Между проекциями соседних лопастей на плоскость, перпендикулярную оси вращения, выйолнен технологический окружной зазор 11 (фиг. 3), позволяющий изготавливать осевое лопастное колесо в литейной форме с осевым разьемом. Поверхность обода 5 круга циркуляции 12 (фиг. 1) имеет цилиндрические участки 13 (фиг. 2 и 4) у выходной кромки 9 со стороны корыта 14 лопасти и ближе. к входной кромке 15 со стороны спинки 16, а также имеет тороидальные участки 17 у выходной кромки.9 со стороны спинки 16 лопасти и у входной: кромки 15 со стороны корыта 14 лопасти. боковая поверхность 7 (фиг. 2) возле обода колеса в его меридиональной проекции со стороны корыта 14 и со стороны спинки 16 от входной кромки 15 до образующей 18 , (фиг. 2), расположенной между осью 19 симметрии обода и выходной кромкой 9, образована вертикальными прямыми 8(на фиг, 2 для боковой поверхности со стороны корыта показаны сплошными линиями, в со стороны спинки - пунктиоными), На остальном участке боковая поверхность спинки 16 лопасти возле обода образована прямыми 20, наклоненными под тупыми углами (см например, угол р на фиг. 2) к вертикали, Причем в проекции на плоскость, перпендикулярную оси вращения колеса, прямые 8 и.20 по крайней мере на участке между прямыми 19 и 9 совпадают с радиусами вращения (смнапример, радиус 21 на фиг. 3), Линии 22 перегиба между поверхностями спинки 16, образованными прямыми й и 20, 5 придан вид, максимально приближенный квиду линии тока.Кроме того, боковая поверхность лопасти возле ступицы 4 может быть образована" прямыми в меридиональной проекции коле са, сходящимися около оси 24 вращения. Впроекции на плоскость, перпендикулярную оси 24, прямые 23 совпадают с радиусами вращения, В колесе выходная кромка 9(фиг, 3) имеет небольшую толщину по всей высоте 15 лопасти. При этом уменьшается и площадьбоковой поверхности лопасти, поскольку участок этой поверхности между образующей 18 и конической поверхностью 10 возле выходной кромки 9, образован прямыми 20, 20 более близкими к перпендикулярному направлению по отношению к тороидальной поверхности 17 обода, чем прямые 8. Целе-, сообразность использования прямых 8 в качестве образующих остальных участков 25 боковой поверхности лопасти возле ободаобьясняется тем, что указанные участки либо примыкают к цилиндрическим поверхностям 13 обода, либо относятся к входному участку 26 лопасти, имеющему, как правило, 30 направление, близкое к осевому (см. уголР на фиг. 4), и отличающемуся. боковой поверхностью, величина которой слабо изменяется от наклона образующих ее прямых к вертикали в меридиональной проекции о леса.При работе гидротрансформатора жидкость, проходя через осевое лопастное колесо, обтекает выходные кромки 9 лопастей с малыми кромочными потерями в связи с 40 малой утолщиной лопасти возле обода колеса и выполнением линии 22 перегиба максимально приближенной к линии тока рабочей жидкости,.Уменьшению гидравлических потерь 45 энергии способствует также выбраннаяориентация образующих 8 и 20, которые обеспечивают наименьшую площадь боковой поверхности лопасти.Дополнительному уменьшению гидрав лических потерь энергии способствует образование боковой поверхности лопасти возле ступицы 4 прямыми, в меридиональной проекции колеса сходящимися возле оси. 24 вращения, а в плоскости, перпенди кулярной оси 24, совпадающими с радиусами вращения, Такое выполнение боковой поверхности позволяет уменьшить ширину В колеса возле ступицы и тем самым уменьшить в соответствии с уменьшением шага 1 (фиг 4) величину хорды 1. (фиг. 4) лопасти,2003902 сохранив примерно постоянной величину относительного шага 1 = - . учитывая, что1для получения минимальных профильных потерь энергии необходимо выдерживать 5 определенную оптимальную величину 1. целесообразно на некоторой поверхности. расположенной, например, на радиусе (0,8 .;. 0,9 Во йо см, фиг. 1), спрофилировать лопасть с оптимальным относительным ша- .10 гом т, а затем, применяя для образования терь, меридиональные проекции образующих боковой поверхности лопастей, 15 расположенные вблизи обода на участкемежду входной коомкой и образующей промежуточной между осью симметрии меридиональной проекции обола и выходной кромкой, как на корыте, так и на спинке, имеют вид вертикальных прямых, а на остальных участках спички вблизи обода - прямых, направленных к центру круга циркуляции.2. Колесо по п.1. отличающееся тем,что проекции образующих боковой поверхности лопастей на плоскость. перпендикулярную к оси вращения, на участке по крайней мере между выходной кромкой и З 0 осью симметрии меридиональной проекции обода совпадают с радиусами. Формула изобретения 1. ОСЕВОЕ ЛОПАСТНОЕ КОЛЕСО ГИДРОТРАНСФОРМАТОРА, содержащее ступицу, обод и жестко скрепленные с ними лопасти с линейчатыми боковыми поверхностями и выходными кромками, расположенными вблизи обода на убывающей в сторону выходных кромок конической поверхности, при этом между проекциями соседних лопастей на плоскость, перпендикулярную к оси вращения, выполнен технологический окружнсй зазор, поверхность обода в круге циркуляции у выходной кромки со стороны корыта выполнена цилиндрической, а со стороны спинки - тороидальной, отличающееся тем, что, с целью снижения гидравлических побоковой поверхности возле ступицы прямые 23, обеспечить такое же значение 1 и для всего участка лопасти между этой поверхностью и ступицей 4, Наличие на боковой поверхности участков, ограниченных коническими поверхностями 10 и 25 иг, 2 и 5), позволяет обеспечить получение оптимальной величины т. бб) Авторское свидетельство СССРМ 12621 б 9, кл. Р 16 Н 41/26, 1985.