РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 1994 года по МПК F04D29/28 

Изобретение относится к вентиляторам, насосам и турбокомпрессорам, в частности к рабочим колесам центробежных вентиляторов и может быть использовано в роторных машинах, в технологических агрегатах и в виде отдельных узлов некоторых машин в различных отраслях хозяйства.

Известно рабочее колесо центробежного насоса, содержащее ступицу, несущий и покрывной диски, лопатки, размещенные между ними, и перфорированную сетку, закрепленную на периферии лопаток.

Известны попытки интенсифицировать работу колеса, повысив его прочность. Для этого применяют тяги, соединяющие покрывной диск со ступицей.

Известно вентиляторное колесо барабанного типа, у которого покрывной и несущий диски соединены между собой при помощи стяжек.

Все описанные решения имеют общий недостаток, заключающийся в том, что лопатки вместе с покрывным диском крепятся (на сварке, на пайке, на заклепках) к несущему диску (отсюда его название), образуя консольную конструкцию, что уменьшает прочность колеса, не позволяя интенсифицировать его работу.

Также известно рабочее колесо центробежного компрессора, содержащее ступицу, основной и покрывной диски и лопатки, закрепленные между ними, причем покрывной диск выполнен в виде кольца с окнами входа потока, разделенными перемычками (ребрами), повернутыми на угол относительно плоскости покрывного диска.

Это решение (принятое за прототип) также имеет существенный (хотя и несколько меньший) недостаток, заключающийся в том, что описанная конструкция имеет недостаточную прочность.

Целью изобретения является интенсификация работы колеса центробежного вентилятора.

Указанная цель достигается тем, что в рабочем колесе вентилятора, содержащего ступицу, покрывной и несущий диски и лопатки, размещенные между ними, причем покрывной диск выполнен с окнами входа потока воздуха, покрывной диск соединен со ступицей лучами, являющимися частью покрывного диска.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенное колесо отличается наличием нового элемента - лучей, соединяющих покрывной диск со ступицей непосредственно, причем лучи являются частью покрывного диска, выполнены из одного листа металла.

В варианте осуществления изобретения диски соединены между собой штырями (расположенными в определенном порядке), на штыри натянута полоса ткани или пластмассы, концы которой соединены между собой, образуя лопатки, а выход из колеса закрыт перфорированной сеткой.

Сопоставительный анализ показывает, что и эти признаки - новые.

Таким образом, предлагаемое рабочее колесо центробежного вентилятора соответствует критерию новизна.

Выполнение покрывного диска и лучей, соединяющих его со ступицей, из одного листа металла повышает прочность колеса, позволяя значительно интенсифицировать работу колеса и не очевидно специалистам из известного уровня техники.

Ниже приводятся конкретные примеры предлагаемого колеса.

На фиг. 1 изображено колесо в разрезе вдоль оси; на фиг. 2 - вид сверху на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант колеса в разрезе; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3.

Рабочее колесо центробежного вентилятора как показано на фиг. 1, состоит из ступицы 1, известным способом скрепленной с валом 2, эл. двигателя. К ступице известным способом ( на винтах, заклепке, сварке) жестко прикреплены несущий и покрывной диски 3, 4. В покрывном диске, как показано на фиг. 2, выполнены отверстия 5 для прохода воздуха так, чтобы оставшийся металл диска образовал перемычки 6, соединяющие обод диска со ступицей 1. С несущим и покрывным дисками жестко (на сварке, пайке, заклепках) скреплены лопатки 7, на периферии которых расположена перфорированная сетка 8.

Колесо работает следующим образом. При вращении вала эл. двигателя 2, во вращение приводятся несущий 3 и покрывной 4 диски и скрепленные с ними лопатки 7. Воздух, заключенный между лопатками, центробежной силой выбрасывается из колеса через отверстия в перфорированной сетке 8 в улитку (не показана) и далее в напорный патрубок и сеть (не показаны). На его место через отверстия 5 в покрывном диске поступает воздух из всасывающего патрубка (не показан).

Вариант выполнения рабочего колеса центробежного вентилятора, как показано на фиг. 3, состоит из ступицы 1 известным способом скрепленный с валом 2 эл. двигателя. К ступице известным способом (на винтах, заклепках, сварке) жестко прикреплены несущий и покрывной диски 3, 4. В покрывном диске, как показано на фиг. 2, выполнены отверстия 5 для прохода воздуха так, чтобы оставшийся металл диска образовал перемычки 6, соединяющие обод диска со ступицей 1. С несущим и покрывным дисками (на сварке или резьбе) соединены штыри 9, расположенные на малом диаметре, и штыри 10, расположенные на большом диаметре, как показано на фиг. 4. На штыри 9 и 10 натянута ткань или пленка из пластмассы из одного куска, два конца которого известным способом (швом или сваркой) соединены между собой, образуя лопатки 7 колеса. С несущим диском 3 и покрывным диском 4, как показано на фиг. 3 скреплена цилиндрическая перфорированная перегородка 8.

Описанный выше вариант колеса работает следующим образом. При вращении вала 2 приходит во вращение все колесо и воздух, заключенный между лопатками 7, под действием центробежной силы выходит через отверстия в перфорированной сетке 8 в улитку, напорный патрубок и сеть (не показаны). На его место через отверстия 5 в покрывном диске 4 поступает воздух из всасывающего патрубка (не показан).

Так как прочность колеса повышена, то ширину рабочего колеса можно увеличить по сравнению с известными конструкциями, что увеличивает коэффициент расхода ϕ, коэффициент давления Ψ и гидравлический КПД вентилятора.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1513224, кл. F 04 D 29/22, 1980.

Авторское свидетельство СССР N 211890, кл. F 04 D 17/16, 1968.

Галимзянов Ф. Г. Вентиляторы. Атлас конструкций. Машгиз, 1973, с. 14.

Авторское свидетельство СССР N 1114819, кл. F 04 D 29/28, 1984.

Использование: вентиляторостроение, в частности рабочие колеса центробежных вентиляторов. Сущность изобретения: лопатки 7 расположены между несущим и покрывным дисками 3, 4, последний из которых выполнен с окнами 5 входа потока, разделенными перемычками, выполненными за одно целое с покрывным диском 4 и соединенными со ступицей 1, на периферии лопаток расположена перфорированная сетка. Диски 3, 4 соединены между собой штырями, а лопатки 7 образованы натянутой на штыри полосой ткани или пластмассы с соединенными между собой концами. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО ВЕНТИЛЯТОРА, содержащее ступицу и лопатки, расположенные между несущим и покрывным дисками, последний из которых выполнен с окнами входа потока, разделенными перемычками, отличающееся тем, что перемычки выполнены за одно целое с покрывным диском и соединены со ступицей, а на периферии лопаток расположена перфорированная сетка. 2. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что диски соединены между собой штырями, а лопатки образованы натянутой на штыри полосой ткани или пластмассы с соединенными между собой концами.