ДУБЛИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2000 года по МПК F04D25/08 

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

Известен дублированный электровентилятор, содержащий корпус и установленные в нем два осевых вентилятора, рабочие колеса которых выполнены со складывающимися лопатками [1] . Недостатком этого устройства являются значительная сложность конструкции, увеличенный зазор по периметру лопаток (обусловленный геометрией раскрытия лопаток), а также значительное аэродинамическое сопротивление резервного рабочего колеса со сложенными лопатками.

Этих недостатков в значительной степени лишен выбранный в качестве прототипа дублированный электровентилятор, содержащий корпус и установленные в нем два осевых вентилятора, рабочие колеса которых выполнены с радиально утапливающимися лопатками [2], при этом утопленные лопатки колеса резервного вентилятора практически не создают аэродинамического сопротивления.

Недостатком такого дублированного электровентилятора являются сложность конструкции (наличие двух складывающихся рабочих колес) и ограниченная область использования. Данная конструкция применима только для лопаток постоянного радиуса кривизны в любом сечении, а также для рабочих колес с большим отношением диаметра ступицы к диаметру корпуса вентилятора, что является необходимым условием для утопания лопаток в ступицу.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленного изобретения, является упрощение конструкции и расширение области использования.

Этот результат достигается за счет того, что в известном дублированном электровентиляторе, содержащем корпус, соосно установленные в нем основной и резервный электродвигатели, а также рабочее колесо, согласно изобретению, электродвигатели обращены друг к другу валами, а рабочее колесо установлено на подшипниках, размещенных между торцами электродвигателей, при этом в пространстве между электродвигателями установлены центробежные муфты, причем одна из ведущих полумуфт центробежных муфт установлена на валу основного, а другая - на валу резервного электродвигателя, а обе ведомые полумуфты установлены неподвижно относительно рабочего колеса. Дополнительно для снижения числа посадочных поверхностей один из подшипников рабочего колеса может быть установлен на валу основного электродвигателя, а второй - на валу резервного электродвигателя. Признаки "электродвигатели обращены друг к другу валами, а рабочее колесо установлено на подшипниках, размещенных между торцами электродвигателей" позволяют снизить число рабочих колес с двух до одного и упростить конструкцию, а также расширить область использования за счет снятия ограничений на относительный диаметр ступицы рабочего колеса и геометрию лопатки. Признаки же "в пространстве между электродвигателями установлены центробежные муфты, причем одна из ведущих полумуфт центробежных муфт установлена на валу основного, а другая - на валу резервного электродвигателя, а обе ведомые полумуфты установлены неподвижно относительно рабочего колеса" позволяют обеспечить вращение рабочего колеса как от основного, так и от резервного электродвигателей. Таким образом, изобретение отвечает критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения дублированного электровентилятора, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, показано положение при вращении основного электродвигателя.

Дублированный электровентилятор содержит корпус 1 со стаканами 2 и 3, соосно установленные в нем основной 4 и резервный 5 электродвигатели, а также рабочее колесо 6, установленное на подшипниках 7 и 8, размещенных между торцами электродвигателей на валах электродвигателей 4 и 5 соответственно. Подшипники 7 и 8 могут быть установлены и на других элементах конструкции, например, на посадочных местах, выполненных в стаканах 2 и 3, однако указанное на иллюстрациях положение подшипников предпочтительно с точки зрения снижения числа базовых поверхностей. Электродвигатели 4 и 5 обращены друг к другу валами. В пространстве между электродвигателями 4 и 5 установлены две центробежные муфты, причем ведущая полумуфта 9 одной из центробежных муфт установлена на валу основного электродвигателя 4, а ведущая полумуфта 10 другой из центробежных муфт - на валу резервного электродвигателя 5. Ведомые полумуфты 11 и 12 запрессованы во внутреннюю поверхность рабочего колеса 6 (поскольку способ крепления полумуфт может быть и другим, а также полумуфты могут быть выполнены заодно с рабочим колесом, то в формуле изобретения использован обобщающий признак "установлены неподвижно относительно рабочего колеса"). Ведущие полумуфты 9 и 10 представляют собой втулки с радиальными расточками, в которых размещены с возможностью радиального перемещения до контакта с ведомыми полумуфтами 11 и 12 плунжеры 13, стянутые между собой пружинами 14.

Дублированный электровентилятор работает следующим образом. При включении одного из электродвигателей (например, электродвигателя 4) он вращает ведущую полумуфту 9. Под действием центробежных сил инерции плунжеры 13 полумуфты 9, преодолевая усилие пружины 14, осуществляют радиальное перемещение до контакта с ведомой полумуфтой 11 (фиг. 2), и раскручивают ее и рабочее колесо 6, которое создает поток воздуха. При отказе или отключении электродвигателя 4 вращение рабочего колеса 6 замедляется и плунжеры 13 полумуфты 9 под воздействием усилия пружины 14 утапливаются внутрь полумуфты 9, размыкая кинематическую цепь между ней и колесом 6. При включении впоследствии электродвигателя 5 он вращает ведущую полумуфту 10. Под действием центробежных сил инерции плунжеры 13 полумуфты 10, преодолевая усилие пружины 14, осуществляют радиальное перемещение до контакта с ведомой полумуфтой 12 и раскручивают ее и рабочее колесо 6, которое создает поток воздуха.

В результате использования изобретения упрощается конструкция электровентилятора за счет использования одного рабочего колеса со стационарными лопатками вместо двух колес с движущимися лопатками в прототипе. Одновременно расширяется область использования за счет снятия ограничений на относительный диаметр ступицы рабочего колеса и геометрию лопатки. Существенное упрощение конструкции увеличивает надежность устройства, что особенно ценно для изделий авиационной и космической техники.

Литература:
1. Информационный листок о научно-техническом достижении N 86-0343. М., ВИМИ, 1986 г.

2. Патент Российской Федерации N 2009376 по кл. F 04 D 25/08, 1994 г. (прототип).

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в составе систем терморегулирования. Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленного изобретения, является упрощение конструкции и расширение области использования. Дублированный электровентилятор содержит корпус, соосно установленные в нем основной и резервный электродвигатели, а также рабочее колесо, электродвигатели обращены друг к другу валами, а рабочее колесо установлено на подшипниках, размещенных между торцами электродвигателей, при этом в пространстве между электродвигателями установлены центробежные муфты, причем одна из ведущих полумуфт центробежных муфт установлена на валу основного, а другая - на валу резервного электродвигателя, а обе ведомые полумуфты установлены неподвижно относительно рабочего колеса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Дублированный электровентилятор, содержащий корпус, соосно установленные в нем основной и резервный электродвигатели, а также рабочее колесо, отличающийся тем, что электродвигатели обращены друг к другу валами, а рабочее колесо установлено на подшипниках, размещенных между торцами электродвигателей, при этом в пространстве между электродвигателями установлены центробежные муфты, причем одна из ведущих полумуфт центробежных муфт установлена на валу основного, а другая - на валу резервного электродвигателя, обе ведомые полумуфты установлены неподвижно относительно рабочего колеса. 2. Электровентилятор по п.1, отличающийся тем, что один из подшипников рабочего колеса установлен на валу основного электродвигателя, а второй - на валу резервного электродвигателя.