RU2380168C1

RU2380168C1 - Rotary atomised sprayer

Info

Publication number: RU2380168C1
Application number: RU2008133377/12A
Authority: RU
Inventors: Альберт Иванович Дмитриев (RU); Альберт Иванович Дмитриев; Анатолий Иванович Закота (RU); Анатолий Иванович Закота; Сергей Иванович Карпов (RU); Сергей Иванович Карпов; Николай Григорьевич Кликодуев (RU); Николай Григорьевич Кликодуев; Юрий Стефанович Кучеренко (RU); Юрий Стефанович Кучеренко; Виталий Александрович Ларионов (RU); Виталий Александрович Ларионов; Анатолий Петрович Мищенко (RU); Анатолий Петрович Мищенко
Priority date: 2008-08-15
Filing date: 2008-08-15
Publication date: 2010-01-27

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is related to the field of spraying and sprinkling of fluid materials with movable outlet or reflecting elements with nozzles that rotate around its axis with the help of facilities that do not depend on energy of supplied liquid and other fluid substances. It may be used when aviation is applied in agriculture and forestry for treatment of soil and plants with chemicals. Invention objective is provision of spraying of two and more component chemicals or application of chemical with simultaneous addition of microfertilisers. For this purpose hollow axis of impeller in rotary atomised sprayer has at least two autonomous channels for supply of according amount of fluid substances on deflector. Flow valve is installed in each channel. Holes of fluid substances outflow from autonomous channels on deflector are arranged along hollow axis serially and for each autonomous channel in their cavities between according disks of spray element and deflector.

EFFECT: provision of possibility to spray two and more component chemicals or to combine application of single-component chemical with simultaneous addition of microfertilisers.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области распыления и разбрызгивания текучих материалов с подвижными выпускными или отражательными элементами с насадками, вращающимися вокруг своей оси с помощью средств, не зависящих от энергии подаваемой жидкости и других текучих веществ. Оно может быть использовано при применении авиации в сельском и лесном хозяйстве для обработки химикатами почвы и растений.The invention relates to the field of spraying and spraying of fluid materials with movable exhaust or reflective elements with nozzles rotating around its axis by means independent of the energy of the supplied liquid and other fluid substances. It can be used in the application of aviation in agriculture and forestry for processing chemicals with soil and plants.

Известен распылитель вращающийся мелкокапельный, который принят за прототип (патент РФ №2290261), содержащий крыльчатку, закрепленную на втулке, на которой соосно закреплены дефлектор и распылительный элемент и которая установлена на подшипниках на полой оси, являющейся каналом подачи текучего вещества на дефлектор, при этом дефлектор и распылительный элемент выполнены в виде чередующихся дисков, причем диски дефлектора выполнены с меньшим наружным диаметром и имеют на выходе по окружности загиб, направленный к дискам распылительного элемента, а выход текучего вещества на дефлектор выполнен в боковой стенке полой оси в виде отверстий в полость между соответствующими дисками распылительного элемента и дефлектора; канал подачи текучего вещества на дефлектор содержит клапан расхода.Known rotary droplet atomizer, which is adopted as a prototype (RF patent No. 2290261), containing an impeller mounted on a sleeve on which a deflector and a spray element are coaxially mounted and which is mounted on bearings on a hollow axis, which is a channel for supplying fluid to the deflector, while the deflector and the spray element are made in the form of alternating disks, and the deflector disks are made with a smaller outer diameter and have a bend at the exit around the circumference directed to the spray disks ment, and the output fluid to baffle formed in the side wall of the hollow spindle in the form of holes in the cavity between the discs of the spray member and the deflector; the fluid supply channel to the deflector comprises a flow valve.

Все указанные существенные технические признаки присутствуют и в предлагаемом техническом решении.All these essential technical features are present in the proposed technical solution.

Недостатком данного устройства является невозможность распылять два и более компонентных жидких химиката, кроме того, известное устройство не позволяет совмещать применение химикатов и внесение микроудобрений.The disadvantage of this device is the inability to spray two or more component liquid chemicals, in addition, the known device does not allow to combine the use of chemicals and the introduction of micronutrients.

Предлагаемым изобретением решается задача обеспечения распылением двух и более компонентных химикатов или применения химикатов с одновременным внесением микроудобрений.The present invention solves the problem of ensuring the spraying of two or more component chemicals or the use of chemicals with the simultaneous introduction of micronutrients.

Для достижения названного технического результата в распылителе вращающемся мелкокапельном, содержащем крыльчатку, закрепленную на втулке, на которой соосно закреплены дефлектор и распылительный элемент и которая установлена на подшипниках на полой оси, являющейся каналом подачи текучего вещества на дефлектор, при этом дефлектор и распылительный элемент выполнены в виде чередующихся дисков, причем диски дефлектора выполнены с меньшим наружным диаметром и имеют на выходе по окружности загиб, направленный к дискам распылительного элемента, а выход текучего вещества на дефлектор выполнен в боковой стенке полой оси в виде отверстий в полость между соответствующими дисками распылительного элемента и дефлектора; канал подачи текучего вещества на дефлектор содержит клапан расхода; полая ось имеет не менее двух автономных каналов для подачи соответствующего количества текучих веществ на дефлектор, клапан расхода установлен в каждом канале, при этом отверстия выхода текучих веществ из автономных каналов на дефлектор выполнены вдоль полой оси последовательно и для каждого автономного канала в свои полости между соответствующими дисками распылительного элемента и дефлектора. Дополнительно, для предотвращения загрязнения продуктами распыла поверхности летательного аппарата, аэродрома или необрабатываемого участка поля каждый автономный канал за клапаном расхода снабжен каналом подвода воздуха через обратный клапан.To achieve the named technical result in a small-droplet rotating sprayer containing an impeller mounted on a sleeve on which the deflector and spray element are coaxially mounted and which is mounted on bearings on the hollow axis, which is a channel for supplying fluid to the deflector, the deflector and spray element are made in in the form of alternating disks, moreover, the deflector disks are made with a smaller outer diameter and have a bend at the exit around the circumference, directed toward the disks of the spray ele ment, and the fluid outlet to the deflector is made in the side wall of the hollow axis in the form of holes in the cavity between the respective disks of the spray element and the deflector; the fluid supply channel to the deflector comprises a flow valve; the hollow axis has at least two autonomous channels for supplying an appropriate amount of fluid to the deflector, a flow valve is installed in each channel, and the holes for the exit of fluid from the autonomous channels to the deflector are made sequentially along the hollow axis and for each autonomous channel into their cavities between the respective discs of the spray element and deflector. Additionally, to prevent contamination by spray products of the surface of an aircraft, an aerodrome or an untreated field section, each autonomous channel behind the flow valve is equipped with an air supply channel through a non-return valve.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от прототипа является то, что полая ось имеет не менее двух автономных каналов для подачи соответствующего количества текучих веществ на дефлектор, клапан расхода установлен в каждом канале, при этом отверстия выхода текучих веществ из автономных каналов на дефлектор выполнены вдоль полой оси последовательно и для каждого автономного канала в свои полости между соответствующими дисками распылительного элемента и дефлектора; каждый автономный канал за клапаном расхода снабжен каналом подвода воздуха через обратный клапан.Distinctive features of the proposed device from the prototype is that the hollow axis has at least two autonomous channels for supplying an appropriate amount of fluid to the deflector, a flow valve is installed in each channel, and the outlet of fluid from the autonomous channels to the deflector is made sequentially along the hollow axis and for each autonomous channel in its cavity between the respective disks of the spray element and the deflector; each autonomous channel behind the flow valve is equipped with a channel for supplying air through the check valve.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными (указанными в ограничительной части формулы) достигается следующий технический результат: обеспечивается возможность распылять два и более компонентных химиката или совмещать применение однокомпонентного химиката с одновременным внесением микроудобрений. Благодаря дополнительному признаку уменьшается загрязнение продуктами распыла поверхности летательного аппарата, аэродрома или необрабатываемого участка поля.Due to the presence of these distinctive features in conjunction with the known (indicated in the limiting part of the formula) the following technical result is achieved: it is possible to spray two or more component chemicals or to combine the use of a single-component chemical with the simultaneous introduction of micronutrient fertilizers. Thanks to an additional feature, pollution by spray products reduces the surface of an aircraft, an airfield or an untreated field.

Предложенное техническое решение может найти применение для обработки химикатами и другими текучими средами территорий в сельском и лесном хозяйствах.The proposed technical solution can be used for processing chemicals and other fluids in territories of agriculture and forestry.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.The proposed device is illustrated by the drawings shown in figures 1-4.

На фиг.1 изображен распылитель вращающийся мелкокапельный для распыления двух видов текучих веществ.Figure 1 shows a small-droplet rotating sprayer for spraying two types of fluid substances.

На фиг.2 изображено расположение клапанов расхода и каналов подвода воздуха с обратными клапанами по п.2 формулы.Figure 2 shows the location of the flow valves and air supply channels with check valves according to claim 2 of the formula.

На фиг.3 изображена конструкция обратного клапана (узел Г на фиг.2).Figure 3 shows the design of the check valve (node G in figure 2).

На фиг.4 изображено расположение отверстий выхода жидкостей из автономных каналов оси распылителя (сечение Б-Б на фиг.1).Figure 4 shows the location of the holes of the fluid outlet from the autonomous channels of the axis of the atomizer (section BB in figure 1).

Представленный на фиг.1-4 распылитель вращающийся мелкокапельный содержит верхнюю и нижнюю втулки 1 и 2, крыльчатку 3, подшипники 4, полую ось 5, закрытую заглушкой 6, распылительный элемент в виде пакетов дисков 7, дефлектор в виде пакета дисков 8, имеющих на выходе загиб 9, направленный к дискам 7, распорные калибровочные втулки 10, стяжные болты 11. Верхняя втулка 1 соединена с фланцем 12 винтами 13, между втулкой и фланцем зажаты зубчатые втулки 14 лопастей крыльчатки 3, позволяющие устанавливать лопасти под необходимым углом. В полой оси 5 имеются два канала 15 и 16 с отверстиями 17 в боковой стенке оси 5, расположенные последовательно для поочередного, с шагом Т через один диск дефлектора, выхода жидкости из автономных каналов 15 и 16. Ось 5 в нижней части заканчивается фланцем 18 с аэродинамическим конусом 19, направленным против потока воздуха в полете ЛА. По наружной поверхности фланца 18 выполнены две поверхности 20 и 21, на которые устанавливаются автономные клапаны расхода 22 каналов 15 и 16. Клапаны расхода 22 содержат корпус 23, между корпусами 23 и поверхностями 20 и 21 зажаты эластичные мембраны 24, на мембране 24 крепится сферический клапан 25, поджатый через распорную втулку 26 пружиной 27 к посадочному месту 28 канала 15 и посадочному месту 29 канала 16. На резьбовую ось 30 клапана расхода 22 надета центрирующая втулка 31, определяющая положение клапана 25 по отверстию 32 в резьбовой гайке 33, поджимающей пружину 27. Ось 5 фланцем 18 крепится через отверстия 34 к летательному аппарату. Клапаны 25 размещены в полостях 35 фланца 18. Распыляемые жидкости поступают в полости 35 через подводящие трубопроводы 36 и 37. В нижнюю часть каналов 15 и 16 выходят воздушные каналы 38 и 39 (см фиг.1 и 2), входящие в цилиндрические расширения 40 и 41 во фланце 18, в которые через прокладку 42 (см. фиг.3) устанавливаются втулки 43 обратных клапанов 44 с пластинчатым клапаном 45 поджатым пружинным элементом 46. Отверстия 17 (см. фиг.4) в стене оси 5 выполнены расходящимися веерообразно из каналов 15 и 16 в междисковые полости распылителя Д, при этом нижние отверстия 17 зеркально расположены относительно верхних. На центрирующих втулках 31 имеются метки настройки клапанов расхода 22 по усилию пружины 27, обеспечивая герметичность посадки сферических клапанов 25 на посадочные места 28 и 29 каналов 15 и 16.Figs. 1 to 4, the rotating small droplet atomizer comprises upper and lower bushings 1 and 2, an impeller 3, bearings 4, a hollow axis 5, closed by a plug 6, a spray element in the form of disk packs 7, a deflector in the form of a disk pack 8, having the output bend 9, directed to the disks 7, spacer calibration sleeves 10, coupling bolts 11. The upper sleeve 1 is connected to the flange 12 by screws 13, between the sleeve and the flange toothed bushings 14 of the impeller blades 3 are clamped, allowing the blades to be installed at the required angle. In the hollow axis 5 there are two channels 15 and 16 with holes 17 in the side wall of the axis 5, arranged in series for alternating, with a step T through one disk of the deflector, the liquid exiting the autonomous channels 15 and 16. The axis 5 in the lower part ends with a flange 18 s aerodynamic cone 19, directed against the air flow in flight of the aircraft. On the outer surface of the flange 18 there are two surfaces 20 and 21, on which autonomous flow valves 22 of channels 15 and 16 are installed. Flow valves 22 comprise a housing 23, elastic membranes 24 are clamped between the bodies 23 and surfaces 20 and 21, a spherical valve is attached to the membrane 24 25, pressed through the spacer sleeve 26 by a spring 27 to the seat 28 of the channel 15 and the seat 29 of the channel 16. A centering sleeve 31 is mounted on the threaded axis 30 of the flow valve 22, which determines the position of the valve 25 through the hole 32 in the threaded nut 33, which compresses the rod Inu 27. The axis 5 is mounted a flange 18 through the openings 34 to the aircraft. The valves 25 are placed in the cavities 35 of the flange 18. The sprayed liquids enter the cavities 35 through the supply pipes 36 and 37. The air channels 38 and 39 (see FIGS. 1 and 2) entering the cylindrical extensions 40 and exit into the lower part of the channels 15 and 16. 41 in the flange 18, into which through the gasket 42 (see figure 3) are installed the sleeve 43 of the check valves 44 with the plate valve 45 pressed spring element 46. The holes 17 (see figure 4) in the wall of the axis 5 are made diverging fan-shaped from the channels 15 and 16 in the interdisc cavity of the atomizer D, with the lower holes 17 grain locally located relative to the upper. On the centering bushings 31 there are marks for adjusting the flow valves 22 by the force of the spring 27, ensuring a tight fit of the spherical valves 25 on the seats 28 and 29 of the channels 15 and 16.

Распылитель вращающийся мелкокапельный работает следующим образом.Spray rotating droplet operates as follows.

В полете энергия набегающего потока передается на вращающийся распылитель через крыльчатку 3, закрепленную на верхней втулке 1. Втулки 1 и 2 с закрепленным между ними пакетом дисков 7 распылительного элемента и дисков 8 дефлектора вращаются на подшипниках 4. Рабочие жидкости подаются по стрелкам Н и К в подводящие трубопроводы 36 и 37, под действием давления жидкостей эластичные мембраны 24 (см. фиг.1) отжимают пружины 27, и сферические клапаны 25 открывают каналы 15 и 16 оси 5, по которым каждая жидкость устремляется поочередно с шагом Т в полости Д через отверстия 17 на соответствующие диски 8 и 7. Выходя поочередно с наружной кромки последовательно расположенных дисков 7 с увеличенной скоростью, оба компонента химиката или однокомпонентный химикат и жидкое микроудобрение соединяются и, смешиваясь на выходе из дисков 7 распылителя набегающим воздухом, создают аэрозольное облако, необходимое для обработки лесных массивов или сельскохозяйственных угодий. После обработки участка поверхности отключается подача жидкостей в распылитель по каналам 36 и 37, при этом давление в полостях 35 падает, эластичные мембраны 24 под действием пружин 27 возвращаются в исходное положение, сферические клапаны 25 клапанов расхода 22 перекрывают каналы 15 и 16 оси 5 по посадочным местам 28 и 29 и прекращается подача жидкостей на диски 8 дефлектора и диски 7 распылительного элемента.In flight, the incoming flow energy is transmitted to the rotary atomizer through the impeller 3, mounted on the upper sleeve 1. The bushings 1 and 2 with the packet of disks 7 of the spray element and the deflector disks 8 fixed between them rotate on the bearings 4. The working fluids are supplied in the direction of arrows H and K in the supply pipelines 36 and 37, under the action of liquid pressure, the elastic membranes 24 (see FIG. 1) press the springs 27, and the spherical valves 25 open the channels 5 and 16 of the axis 5, along which each liquid rushes alternately with a step T in the cavity D black Without holes 17 on the respective disks 8 and 7. Leaving alternately from the outer edge of the sequentially arranged disks 7 with increased speed, both components of the chemical or a one-component chemical and liquid microfertilizer are combined and, mixing at the exit of the disks 7 of the sprayer with free air, create the aerosol cloud necessary for processing forests or agricultural land. After processing the surface section, the flow of liquids to the atomizer is turned off through channels 36 and 37, while the pressure in the cavities 35 drops, the elastic membranes 24 return to their original position under the action of the springs 27, the spherical valves 25 of the flow valves 22 block the channels 15 and 16 of the axis 5 along the landing places 28 and 29 and stops the flow of liquids to the disks 8 of the deflector and the disks 7 of the spray element.

Распылитель по п.2 формулы работает аналогично работе по п.1, при этом во время подачи жидкостей в каналы 15 и 16 пластинчатые клапаны 45 обратных клапанов 44 закрыты давлением поступающих в каналы 15 и 16 жидкостей. Пружинный элемент 46 удерживает лепестковый клапан 45 в поджатом состоянии при возможных колебаниях давления в каналах 15 и 16. Сразу после прекращения подачи жидкостей в распылитель давлением воздуха открываются лепестковые клапаны 45 и в воздушные каналы 38 и 39 через обратные клапаны 44 подается сжатый воздух, который, устремляясь в автономные каналы 15, 16, отверстия 17 и в междисковые полости Д производит интенсивную продувку каналов 15, 16, отверстий 17, пакета дисков 7 распылительного элемента и дисков 8 дефлектора, при этом на поверхностях каналов 15, 16, отверстий 17, пакета дисков 7 и 8 практически не остается распыляемых жидкостей и продуктов их соединения - частиц объединенной жидкости. Давление воздуха продувки выбирается таким, чтобы усилие от его воздействия на сферические клапаны 25 клапанов расхода 22 каналов 15 и 16 было меньше усилия пружин 27. Таким образом, продувка давлением воздуха, осуществляемая сразу после прекращения подачи компонентов жидкости на вход в распылитель, уменьшает загрязнение ЛА при маневрах, а также участка необрабатываемой поверхности и аэродрома после приземления ЛА.The sprayer according to claim 2 of the formula works similarly to the work according to claim 1, while during the supply of liquids to the channels 15 and 16, the plate valves 45 of the check valves 44 are closed by the pressure of the liquids entering the channels 15 and 16. The spring element 46 holds the flap valve 45 in a pressed position with possible pressure fluctuations in the channels 15 and 16. Immediately after the supply of liquids to the atomizer is stopped by air pressure, the flap valves 45 are opened and compressed air is supplied to the air channels 38 and 39 through the check valves 44, which rushing into the autonomous channels 15, 16, openings 17 and into the interdisc cavities D intensively purges the channels 15, 16, openings 17, the package of disks 7 of the spray element and disks 8 of the deflector, while on the surfaces of the channel in 15, 16, holes 17, the package of disks 7 and 8 there are practically no sprayed liquids and products of their connection — particles of the combined liquid. The purge air pressure is selected so that the force from its influence on the spherical valves 25 of the flow valves 22 of the channels 15 and 16 is less than the force of the springs 27. Thus, purging of air pressure, carried out immediately after the supply of liquid components to the inlet of the spray stops, reduces air pollution during maneuvers, as well as the area of the uncultivated surface and the airfield after the landing of the aircraft.

Claims

1. The atomizer, rotating small droplets containing an impeller mounted on a sleeve on which the deflector and the spray element are coaxially mounted, and which is mounted on bearings on the hollow axis, which is a channel for supplying fluid to the deflector, while the deflector and the spray element are made in the form of alternating disks, moreover, the deflector disks are made with a smaller outer diameter and have a bend at the exit around the circumference directed to the disks of the spray element, and the fluid outlet to the deflector nen in the side wall of the hollow spindle in the form of holes in the cavity between the discs of the spray member and the deflector; the fluid supply channel to the deflector comprises a flow valve, characterized in that the hollow axis has at least two autonomous channels for supplying an appropriate amount of fluid to the deflector, a flow valve is installed in each channel, and fluid outlet from the autonomous channels to the deflector along the hollow axis in series and for each autonomous channel into its cavities between the respective disks of the spray element and the deflector.

2. The sprayer according to claim 1, characterized in that each autonomous channel behind the flow valve is equipped with a channel for supplying air through a non-return valve.