Патент на изобретение №2205990
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ОСЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА
(57) Реферат: Изобретение относится к вентиляторостроению, более конкретно – к рабочим колесам осевых вентиляторов. Сущность изобретения заключается в том, что рабочее колесо осевого вентилятора содержит лопасти с хвостовиками, имеющими резьбу на конце, и ступицу. По периферии ступицы равномерно распределены двухступенчатые прямоугольные вырезы. Внешняя ступень имеет ширину, меньшую ширины внутренней ступени. К стенкам внешней ступени жестко прикреплена муфта, через которую пропущен соответствующий хвостовик. Во внутренней ступени каждого выреза размещена гайка, навинченная на конец хвостовика. Между хвостовиком и муфтой установлена шайба с наружным диаметром, равным наружному диаметру муфты. Технический результат, достигаемый изобретением, – перераспределение центробежной нагрузки от лопастей к ступице и обеспечение изменения угла установки лопастей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к области вентиляторостроения, более конкретно – к рабочим колесам осевых вентиляторов. Изобретение может найти применение в самых широких технических областях, таких как энергетика, химическое машиностроение, легкая промышленность, пищевая промышленность и т.п. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано для вентиляторных установок, предназначенных для градирен, или для различных систем, например, масляного охлаждения, включающих теплообменные аппараты. Известно рабочее колесо турбомашины, которое может быть использовано и для осевых вентиляторов, содержащее лопасти с хвостовиками и ступицу (см., например, а.с. 1114820, кл. F 04 D 29/32, 1984). Ступица данного колеса вентилятора выполнена с ободом, на котором расположены хвостовики съемных вильчатых держателей с проушинами, причем хвостовики лопаток шарнирно соединены с проушинами. Технический результат, достигаемый изобретением, в данном рабочем колесе обеспечен быть не может, поскольку в нем не достигается перераспределения центробежных нагрузок, хотя и возможно изменение угла установки лопастей. Известно также рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее лопасти с хвостовиками и ступицу (см. а.с. 623007, кл. F 04 D 29/32, 1978). Ступица выполнена с выступами по периферии, а хвостовики выполнены в виде перемычек попарно соединенной лопасти. Данное колесо в некоторой степени может обеспечить перераспределение центробежной нагрузки, но не обеспечивает изменение угла установки лопастей. Таким образом, технический результат, поставленный в изобретении, в этом рабочем колесе не достигается. Данное колесо выбрано за прототип. Задача изобретения – создание конструктивно несложного и недорогого рабочего колеса осевого вентилятора путем обеспечения перераспределения центробежной нагрузки от лопастей к ступице. Технический результат, достигаемый изобретением, – перераспределение центробежной нагрузки от лопастей к ступице и обеспечение изменения угла установки лопастей. Данный технический результат достигается тем, что рабочее колесо осевого вентилятора содержит лопасти с хвостовиками, имеющими резьбу на концах, и ступицу с равномерно распределенными по ее периферии на диаметральных осях двухступенчатыми прямоугольными вырезами, при этом внешние ступени каждого выреза выполнены с меньшей шириной, и к стенкам этой ступени жестко прикреплена муфта, через которую пропущен соответствующий хвостовик, а во внутренней ступени каждого выреза размещена гайка, навинченная на конец хвостовика, причем между каждой гайкой и муфтой установлена шайба с диаметром, равным наружному диаметру последней. Еще в большей степени технический результат достигается тем, что в рабочем колесе, характеризуемом вышеперечисленными признаками, в зоне расположения вырезов установлены под острым углом к плоскости ступицы ребра жесткости, которые имеют переменную ширину, увеличивающуюся в направлении от центра ступицы к ее периферии, при этом одна сторона каждого ребра закреплена на муфте; лопасти могут быть выполнены из тканых материалов. На фиг.1 схематически изображено описываемое рабочее колесо осевого вентилятора; на фиг.2 – вид сбоку рабочего колеса; на фиг. 3 – ступица рабочего колеса без лопастей с хвостовиками, муфт и ребер жесткости. Рабочее колесо осевого вентилятора содержит лопасти 1 с хвостовиками 2, имеющими резьбу 3 на концах. Рабочее колесо включает также ступицу 4 с равномерно распределенными по ее периферии прямоугольными вырезами. Каждый вырез имеет внешнюю ступень 5 меньшей ширины и внутреннюю ступень 6 большей ширины. К стенкам 7 внешней ступени жестко прикреплена муфта 8, через которую пропущен соответствующий хвостовик 2. Во внутренней ступени 6 каждого выреза размещена гайка 9, навинченная на конец хвостовика через шайбу 10, которая таким образом установлена между гайкой 9 и муфтой 8 и имеет наружный диаметр D, равный внешнему диаметру D2 муфты. В зоне расположения вырезов установлены под острым углом к плоскости ступицы ребра 11 жесткости. Наиболее перспективным представляется выполнение описанных рабочих колес из тканых материалов, преимущественно из стеклоткани. Выполненные из таких материалов лопасти могут быть полыми. Сборка и работа рабочего колеса осевого вентилятора. Ступица рабочего колеса изготавливается из стальной заготовки (см. фиг. 3), в которой выполняют двухступенчатые вырезы с внешней ступенью 5 и внутренней ступенью 6. Затем к стенкам ступени 5 приваривают стальные муфты 8 и через отверстия муфт пропускают хвостовики 2 таким образом, что их концы с резьбой располагаются во внутренней ступени 6 вырезов, затем на концы хвостовиков помещают шайбы 10 и закрепляют ее гайками 9. Таким образом, гайки располагают во внутренней ступени 6 вырезов. Рабочее колесо собрано. Благодаря жесткой конструкции крепления хвостовиков к ступице обеспечивается передача центробежной нагрузки от лопастей к ступице, что позволяет, в свою очередь, изготавливать лопасти из легких тканых материалов, например стекловолокна. Благодаря резьбовому соединению (резьба хвостовика 2 с гайкой 9) перед запуском вентилятора в каждом конкретном случае можно установить необходимый угол установки для лопастей, после чего вентилятор готов к запуску. Во время работы вентилятора ребра 11 жесткости повышают надежность конструкции и предохраняют ее от преждевременного разрушения. В настоящее время изготовлено опытное рабочее колесо осевого вентилятора согласно настоящему изобретению. Натурные испытания показали, что описываемый принцип перераспределения центробежных нагрузок соблюдается, и угол установки лопастей может меняться в широких пределах. Формула изобретения
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
