ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ Российский патент 1996 года по МПК F04D19/00 

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники.

Известен осевой вентилятор, содержащий цилиндрический корпус, в котором размещен электродвигатель, и рабочее колесо, установленное на его валу [1] Недостатком этого осевого вентилятора является сложность и нетехнологичность конструкции. Известен способ сборки осевого вентилятора, заключающийся в монтаже в корпусе электродвигателя и рабочего колеса [1] Недостатком этого способа является сложность монтажа, что вызвано необходимостью производить сборку внутри корпуса.

Этого недостатка лишен осевой вентилятор, содержащий корпус, установленную в нем втулку с радиальными выступами, в которой размещен электродвигатель, и рабочее колесо, установленное на его валу [2] Указанного недостатка лишен способ сборки осевого вентилятора, заключающийся в установке втулки с выступами внутрь корпуса, монтаже электродвигателя и рабочего колеса и закреплении втулки на корпусе [2]
Недостатком этого осевого вентилятора является значительный зазор между лопатками и корпусом, вызванный необходимостью компенсации допусков на размеры и отклонения форм и поверхностей деталей, следствием чего является низкий КПД. Недостатком этого способа является невозможность регулировки зазора между лопатками и корпусом, что приводит к необходимости увеличения этого зазора.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленных изобретений, является повышение КПД за счет обеспечения регулировки соосности рабочего колеса и корпуса и уменьшения зазора между лопатками и корпусом. Этот результат достигается за счет того, что в известном осевом вентиляторе содержащем корпус, установленную в нем втулку с радиальными выступами, в которой размещен электродвигатель, и рабочее колесо, установленное на его валу, согласно изобретению, внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде соосных пересекающихся цилиндра и сферы, при этом все элементы втулки с выступами размещены внутри сферы, наружная поверхность выступов выполнена сферической и контактирует со сферической поверхностью корпуса, а втулка хотя бы в одном из положений относительно корпуса имеет максимальный габаритный размер меньше диаметра цилиндрической поверхности корпуса. Этот результат достигается за счет того, что в известном способе сборки осевого вентилятора, заключающемся в установке втулки с выступами внутрь корпуса, монтаже электродвигателя и рабочего колеса и закреплении втулки на корпусе, согласно изобретению, перед установкой втулку разворачивают до положения, в котором она имеет максимальный габаритный размер меньше диаметра цилиндрической поверхности корпуса, совмещают оси сферических поверхностей втулки и корпуса, производят разворот втулки до совмещения продольных осей втулки и корпуса и совмещения сферических поверхностей выступов втулки и корпуса. Совокупность всех указанных существенных признаков устройства позволяет обеспечить повышение КПД за счет снижения зазора между лопатками и корпусом вследствие обеспечения возможности регулировки соосности рабочего колеса и корпуса. Совокупность всех указанных существенных признаков способа позволяет собрать описанную конструкцию и обеспечить достижение указанного технического результата. Поскольку заявленное в формуле изобретения устройство не может быть собрано посредством какого-либо другого, кроме указанного, способа, и так как способ позволяет собрать только устройство, геометрия которого удовлетворяет лишь заявленной формуле устройства, то очевидно, что в заявке описана группа изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом. Так как заявленные совокупности существенных признаков устройства и способа позволяют получить указанный технический результат, то заявленные устройство и способ соответствуют критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения осевого вентилятора, продольный разрез, на фиг. 2 то же, поперечное сечение по оси сферической поверхности (электродвигатель условно не показан), на фиг.3.4.5 показаны операции процесса сборки.

Осевой вентилятор содержит корпус 1, установленную в нем втулку 2 с радиальными выступами 3, в которой размещен электродвигатель 4, и рабочее колесо 5, установленное на его валу. Внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде соосных пересекающихся цилиндра 6 диаметра d и сферы 7 диаметра D, при этом все элементы втулки 2 с выступами 3 размещены внутри сферы диаметра D. Наружная поверхность выступов 3 выполнена в виде сферы, контактирующей со сферической поверхностью 7, выполненной в корпусе 1. Втулка 2 закреплена в корпусе 1 посредством штифтов 8 и винтов 9. На втулке 2 установлен обтекатель 10. Хотя бы в одном из положений втулка 2 имеет максимальный габаритный размер меньше диаметра цилиндрической поверхности корпуса (что показано на фиг. 3). Вентилятор работает следующим образом: при включении электродвигателя 4 начинает вращаться колесо 5, создавая поток воздуха. Центрирование колеса 5 относительно корпуса 1 производят путем поворота втулки 2 относительно оси сферы 7 до тех пор, пока зазоры 5 между каждой лопаткой колеса 5 и корпусом 1 будут равны друг другу. В таком положении производят установку штифтов 8 и винтов 9. Механическая обработка корпуса может быть выполнена только на токарном станке, без фрезеровки. Возможность легкой регулировки соосности колеса и корпуса позволяет уменьшить зазор 5 и повышает КПД вентилятора. Опора втулки с выступами на сферическую поверхность снижает контактные напряжения и повышает прочность вентилятора. Способ сборки осуществляют следующим образом: перед установкой втулку 2 разворачивают до положения, в котором она имеет максимальный габаритный размер меньше диаметра d цилиндрической части корпуса (см. фиг. 3), в таком положении втулку вставляют в корпус 1 до совмещения осей сферических поверхностей втулки и корпуса, производят разворот втулки до совмещения продольных осей втулки и корпуса и совмещения сферических поверхностей выступов втулки и корпуса (фиг. 4), после чего производят монтаж электродвигателя 4, обтекателя 10 и рабочего колеса 5 (фиг. 5), выставку колеса 5 соосно корпусу 1(как описано выше) и закрепление втулки на корпусе штифтами 8 и винтами 9 в положение, показанное на фиг. 1. В результате использования изобретения повышается КПД. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4

Использование: вентиляторостроение, в частности осевые вентиляторы. Сущность изобретения: внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде соосных пересекающихся цилиндра и сферы, при этом все элементы втулки с выступами размещены внутри сферы, наружная поверхность выступов выполнена сферической и контактирует со сферической поверхностью корпуса, а втулка хотя бы в одном из положений относительно корпуса имеет максимальный габаритный размер меньше диаметра цилиндрической поверхности корпуса. Причем при сборке вентилятора перед установкой втулку разворачивают до положения, в котором она имеет максимальный габаритный размер меньше диаметра цилиндрической поверхности корпуса, совмещают оси сферических поверхностей втулки и корпуса, производят разворот втулки до совмещения продольных осей втулки и корпуса и совмещения сферических выступов втулки и корпуса. 2 с.п.ф-лы, 5 ил.

1. Осевой вентилятор, содержащий корпус, установленную в нем втулку с радиальными выступами, в которой размещен электродвигатель, и рабочее колесо, установленное на его валу, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде соосных пересекающихся поверхностей цилиндра и сферы, при этом все элементы втулки с выступами размещены внутри сферы, наружная поверхность выступов выполнена сферической и контактирует со сферической поверхностью корпуса, а втулка хотя бы в одном из положений относительно корпуса имеет максимальный габаритный размер меньше диаметра цилиндрической поверхности корпуса. 2. Способ сборки осевого вентилятора, заключающийся в установке втулки с выступами внутрь корпуса, монтаже электродвигателя и рабочего колеса и закрепления втулки на корпусе, отличающийся тем, что перед установкой втулку разворачивают до положения, в котором она имеет максимальный габаритный размер меньше диаметра цилиндрической поверхности корпуса,совмещают оси сферических поверхностей втулки и корпуса, производят разворот втулки до совмещения продольных осей втулки и корпуса и совмещения сферических поверхностей выступов втулки и корпуса.