МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ЛОПАТОК ОСЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 1999 года по МПК F04D27/00 F04D29/36 

Изобретение относится к области вентиляторостроения, а именно к механизмам поворота лопаток.

Известен механизм поворота рабочих лопаток реверсивного осевого вентилятора [1], содержащий перестановочный диск, кинематически связанный с зубчатыми колесами, закрепленными на хвостовиках лопаток, при этом кинематическая связь диска с каждым зубчатым колесом выполнена в виде поворотной звездочки, охватывающей ее и зубчатое колесо бесконечной гибкой передачи, одна из ветвей которой расположена параллельно оси вентилятора, и жесткой тяги, соединенной с перестановочным диском и параллельной ветвью гибкой передачи.

Известен также механизм поворота лопаток осевого вентилятора [2], содержащий перестановочный диск, кинематически связанный с лопатками и пружинами, при этом перестановочный диск снабжен по меньшей мере двумя тягами, каждая из которых одним концом закреплена на диске, а на другом конце снабжена жестко закрепленным на ней упорным элементом и подпружиненным относительно последнего и установленным с возможностью перемещения относительно тяги дополнительным упорным элементом. В средней части тяга имеет ограничитель, установленный с возможностью взаимодействия с дополнительным упорным элементом.

Задачей изобретения является повышение надежности и быстродействия механизма поворота рабочих лопаток вентилятора за счет использования в конструкции магнитопровода с обмоткой и упрощения кинематического устройства.

Поставленная задача решается тем, что в механизме поворота лопаток осевого вентилятора, содержащем лопатки, установленные на осях на диске с возможностью поворота, в отличие от прототипа дополнительно введен магнитопровод с обмоткой, якорь, выполненный в виде совокупности отдельных магнитно не связанных секторов, число которых равно числу полюсов магнитопровода, расположенного вместе с обмоткой концентрично с якорем и разделенного на две концентричные части воздушным зазором, при этом часть магнитопровода, не содержащая обмотку, жестко связана с диском и имеет явно выраженные полюса, число пар которых равно числу лопаток, а полюса магнитопровода противоположной полярности, направленные друг к другу, имеют параллельные рабочие поверхности, выполненные с возможностью взаимодействия посредством магнитного поля с секторами якоря, и образующие между собой зазоры, через центры которых проходят оси лопаток с жестко связанными с ними через немагнитные прокладки пары секторов якоря, в месте крепления к оси каждый из секторов образует с одним из полюсов цилиндрический воздушный зазор.

Сущность устройства поясняется чертежами: на фиг. 1 представлен общий вид механизма поворота лопаток осевого вентилятора с продольным разрезом ; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Механизм поворота лопаток осевого вентилятора содержит сектора якоря 1, каждая пара которых жестко связана с осью одной из лопаток 2 через немагнитную прокладку 3, лопатки 2, установленные на диске 4, магнитопровод, разделенный на две части воздушным зазором δ, причем часть магнитопровода 5 с обмоткой 6 установлена неподвижно на корпусе 7 приводимого механизма, а часть магнитопровода 8 без обмотки 6 жестко связана с диском 4 и имеет явно выраженные полюса 9, число пар которых равно числу лопаток 2, а полюса 9 магнитопровода противоположной полярности, направленные друг к другу, имеют параллельные рабочие поверхности и образуют зазор δ_p, через центр которого проходит ось 10 одной из лопаток 2, в месте крепления к оси 10 каждый из секторов 1 образует с одним из полюсов 9 цилиндрический воздушный зазор δ_ц . Полюса 9 магнитопровода 8 выполнены методом листовой штамповки.

В отличие от известных решений, где привод содержит сложные кинематические устройства и скользящие электрические контакты для передачи перестановочных усилий и тока с неподвижных частей вентилятора на вращающиеся подвижные, в предложенной конструкции магнитопровод с обмоткой неподвижен и непосредственно, с помощью проводов, соединен с управляющим устройством и источником питания, а передача механических усилий осуществляется непосредственно через якорь, что существенно повышает надежность и быстродействие предложенной конструкции.

Механизм поворота лопаток осевого вентилятора работает следующим образом.

При подаче напряжения от источника питания через управляющее устройство на обмотку 6 в неподвижном внутреннем магнитопроводе 5 наводится магнитный поток, который проходя через воздушный зазор δ, намагничивает полюса 9, создается магнитодвижущая сила, под действием которой сектора якоря 1 притягиваются к полюсам 9. Якорь 1, при этом бездействуя через немагнитную прокладку 3 на ось 10, поворачивает лопатки 2.

Итак, поворот лопаток осевого вентилятора осуществляется простым электромагнитным устройством с бесконтактной передачей механического усилия на рабочий орган через посредство магнитного поля.

Быстродействие определяется малой электромеханической постоянной предложенного устройства.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 1272003 А1, кл. F 04 D 27/00, механизм поворота рабочих лопаток реверсивного осевого вентилятора. 23.11.86.

2. Авторское свидетельство СССР N 1603066 A1, кл. F 04 D 27/00, 29/36, механизм поворота лопаток осевого вентилятора, 30.10.90.

Механизм поворота лопаток осевого вентилятора может быть использован в быстродействующих механизмах поворота лопаток. Якорь магнитопровода выполнен в виде совокупности отдельных секторов. Число секторов равно числу полюсов магнитопровода, часть магнитопровода, не содержащая обмотку, жестко связана с диском. Она имеет явно выраженные полюса, число пар которых равно числу лопаток. Каждая пара секторов якоря жестко связана с осью одной из лопаток через немагнитную прокладку. Изобретение обеспечивает повышение надежности механизма. 2 ил.

Механизм поворота лопаток осевого вентилятора, содержащий лопатки, установленные на осях на диске с возможностью поворота, отличающийся тем, что дополнительно введен магнитопровод с обмоткой, якорь, выполненный в виде совокупности отдельных магнитно несвязанных секторов, число которых равно числу полюсов магнитопровода, расположенного вместе с обмоткой концентрично с якорем и разделенного на две концентричные части воздушным зазором, при этом часть магнитопровода, не содержащая обмотку, жестко связана с диском и имеет явновыраженные полюса, число пар которых равно числу лопаток, а полюса магнитопровода противоположной полярности, направленные друг к другу, имеют параллельные рабочие поверхности, выполненные с возможностью взаимодействия посредством магнитного поля с секторами якоря и образующие между собой зазоры, через центры которых проходят оси лопаток с жестко связанными с ними через немагнитные прокладки пары секторов якоря и в месте крепления к оси каждый из секторов образует с одним из полюсов цилиндрический воздушный зазор.