СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАБОЧЕГО КОЛЕСА РАДИАЛЬНОГО ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 2000 года по МПК F04D29/28 

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к способам изготовления рабочего колеса радиального вентилятора и может найти применение в машиностроении при изготовлении разнообразных лопаточных машин.

Известен способ изготовления рабочего колеса радиального вентилятора, включающий изготовление штамповкой, выточкой и раскаткой ведущего и покрывного дисков с пазами по периферии дисков, лопаток с выступающими частями на концах, размеры которых соответствуют размерам в посадочных местах на дисках, сборку лопаток с дисками, фиксацию клепкой, или сваркой и балансировку рабочего колеса /1/.

Недостатком данного способа является его недостаточная технологичность, низкая производительность труда и невысокое качество при сборке, связанные с необходимостью выполнения большого количества ручных операций и сложностью достижения соосности собираемых деталей, что требует в дальнейшем достаточно трудоемкой операции балансировки рабочего колеса.

Известен способ изготовления рабочего колеса вентилятора, включающий соединение лопатками ведущего и покрывного дисков путем опрессовки концов изогнутых лопаток в дисках /2/.

К недостаткам способа можно отнести его сложность, а также низкую прочность и надежность при использовании его для высоконагруженных вентиляторов, что связанно со сложностью достижения динамического уравновешивания рабочих колес.

Наиболее близким к данному изобретению является известный способ изготовления рабочего колеса радиального вентилятора, включающий штамповку лопаток с отгибами, ведущего и покрывного дисков с гнездами для крепления лопаток, установку лопаток на дисках путем размещения отгибов лопаток в гнездах, фиксацию сборки закаткой или опрессовкой и контроль динамического уравновешивания /3/. Технология способа позволяет изготавливать колеса только из тонколистового материала и такие вентиляторы обладают низкой надежностью в работе при высоких окружных скоростях и повышенной температуре перемещаемых потоков, поскольку их использование в таких условиях может привести к повышению вибрации и далее деформации соединения лопаток с дисками. Кроме того, согласно способу получают не до конца законченное изделие, поскольку после фиксации сборки на ведущий диск колеса устанавливают втулку и только потом осуществляют контроль динамического уравновешивания.

Задачей данного изобретения является повышение надежности и прочности рабочего колеса радиального вентилятора при работе на высоких окружных скоростях и снижения требований к динамической балансировке.

Для этого в способе изготовления рабочего колеса радиального вентилятора, включающем изготовление лопаток с отгибами, ведущего и покрывного дисков с гнездами для крепления лопаток, выполненных по периферии дисков, сборку лопаток с дисками путем размещения отгибов лопаток в гнездах, фиксацию сборки закаткой или опрессовкой и контроль динамического уравновешивания, гнезда выполняют треугольного сечения, для чего торцы дисков по периферии выполняют с отбортовкой, состоящей из конусной и цилиндрической частей, торцы лопаток имеют отгибы, соответствующие размерам конусной части дисков, сборку осуществляют в кондукторе, при этом на ведущем диске предварительно устанавливают втулку, размещают диск со втулкой в кондукторе, располагают отгибы лопаток в гнездах ведущего диска и в прорезях кольца-цанги кондуктора, устанавливают покрывной диск, располагая отгибы лопаток в его гнездах, производят стягивание передней и задней части кондуктора, осуществляют фиксацию деталей, снимают часть кондуктора, выполняют калибровку отверстия втулки, снимают рабочее колесо с кондуктора и контролируют динамическое уравновешивание.

Диаметр конусной части отбортовки дисков в зоне большего основания выполняют меньшей или равной 1,8 диаметра рабочего колеса, при этом наряду с функцией крепления лопаток коническая часть служит в качестве радиального диффузора. Для упрощения формирования гнезд (при повышенной толщине материала) в месте сгиба конической и цилиндрической частей покрывного и ведущего дисков со стороны установки отгибов лопаток выполняют канавки. Для повышения вибропрочности соединения лопаток с дисками и возможности использования колес при повышенных температурах, в процессе сборки, либо после нее проводят дополнительные операции клейки, пайки, сварки, клепки и т.д.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема рабочего колеса; на фиг. 2 - схема размещения деталей рабочего колеса в кондукторе; на фиг. 3 - вид I на фиг.1; на фиг. 4 - фиксация лопаток в дисках закаткой; на фиг. 5 - 8 - схемы дополнительного закрепления отгибов лопаток в гнездах дисков.

Рабочее колесо радиального вентилятора состоит из ведущего диска 1 со втулкой 6, покрывного диска 2 и лопаток 3. Способ осуществляют следующим образом. Путем штамповки или раскатки или каким-либо другим известным способом изготавливают из листового материала ведущий 1 и покрывной 2 диски с отбортовкой по периферии, состоящей из конусной и цилиндрической частей, получая гнезда 5 (фиг. 3). Штамповкой и гибкой либо другим известным способом изготавливают лопатки 3 с отгибами 4 торцев, окружная длина которых соответствует шагу расположения лопаток на диске. На ведущем диске 1 устанавливают втулку 6 и располагают их на оси 7 кондуктора. В гнезда 5 диска 1 и прорези 8 цилиндрического кольца-цанги 9 кондуктора плотно к друг другу устанавливают лопатки 3, чтобы торцы отгибов 4 соприкасались с поверхностью канавок 5 и накрывают диском 2 и передней частью 10 кондуктора. Устанавливают кондуктор с колесом в токарный станок. Производят стягивание передней 10 и задней 11 частей кондуктора по оси. Цилиндрическое кольцо-цанга 9 кондуктора при стягивании отжимается от центра к периферии до тех пор, пока отгибы 4 лопаток 3 не разместятся в углах гнезд 5 дисков 1 и 2. После чего осуществляют закатку отгибов 4 лопаток 3 цилиндрической частью отбортовки дисков к оси до формирования конической поверхности. По месту технологических отверстий в отгибах 4 лопаток осуществляют дополнительную прокатку зигзагообразной канавки 13 (фиг. 4). Далее удаляют переднюю часть 10 и внутреннюю втулку 12 с осью 7 кондуктора. Рабочее колесо вентилятора и задняя часть 11 кондуктора остаются в патроне токарного станка, где осуществляют калибровку отверстия втулки за одну установку (расточкой, зенковкой). Кондуктор полностью разбирают, снимают готовое рабочее колесо вентилятора и контролируют его динамическое уравновешивание.

Для повышения прочности и надежности соединения лопаток с дисками дополнительно можно закреплять отгибы лопаток в гнездах дисков посредством роликовой сварки (фиг. 5), или пайки (фиг. 6), или клейки (фиг. 7), или клепки (фиг. 8).

Рабочие колеса вентилятора, полученные данным способом, позволяют их использовать при высоких окружных скоростях и повышенных температурах перемещаемых потоков, поскольку при изготовлении расширяется возможность использования материалов больших толщин, что, наряду с дополнительными способами крепления, (фиг. 5 - 8), ведет к повышению прочности и надежности.

Источники информации
1. SU 1307100, F 04 D 29/70, 1985.

2. FR 2272279, F 04 D 29/28, 1976.

3. RU 2080492, C1, F 04 D 29/28, 27.05.97.

Изобретение относится к области вентиляторостроения и может найти применение в различных отраслях машиностроения при изготовлении лопаточных изделий. Для крепления лопаток к дискам лопатки изготавливают с отогнутыми торцами, размеры которых соответствуют размерам конусной части дисков. На торцах дисков выполняют отбортовку, состоящую из конусной и цилиндрической частей. Сборку осуществляют в кондукторе. Предварительно на ведущем диске располагают втулку. После фиксации сборки выполняют калибровку отверстия втулки. Колесо снимают с кондуктора и осуществляют контроль динамического уравновешивания. Рабочее колесо, полученное данным способом, позволяет использовать его при высоких окружных скоростях и повышенных температурах перемещаемых потоков, поскольку при данном способе изготовления расширяется возможность использования материалов больших толщин, что наряду с дополнительными способами крепления ведет к повышению прочности и надежности. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ изготовления рабочего колеса радиального вентилятора, включающий изготовление лопаток с отгибами, ведущего и покрывного дисков с гнездами для крепления лопаток, выполненных по периферии дисков, сборку лопаток с дисками путем размещения отгибов лопаток в гнездах, фиксацию сборки закаткой или опрессовкой и контроль динамического уравновешивания, отличающийся тем, что гнезда выполняют треугольного сечения, для чего торцы дисков выполняют с отбортовкой, состоящей из конусной и цилиндрической частей колеса, торцы лопаток имеют отгибы, соответствующие размерам конусной части дисков, сборку осуществляют в кондукторе, при этом на ведущем диске устанавливают втулку, размещают диск со втулкой в кондукторе, располагают отгибы лопаток в гнездах ведущего диска и в прорезях кольца-цанги кондуктора, устанавливают покрывной диск, располагая отгибы лопаток в его гнездах, производят стягивание передней и задней частей кондуктора, осуществляют фиксацию деталей, удаляют переднюю часть кондуктора, выполняют калибровку отверстия втулки, снимают рабочее колесо с кондуктора и контролируют динамическое уравновешивание. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что диаметр конусной части отбортовки дисков в зоне большего основания выполняют меньшей или равной 1,8 диаметра рабочего колеса. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в месте сгиба конической и цилиндрической частей покрывного и ведущего дисков со стороны установки отгибов лопаток выполняют канавки. 4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в процессе сборки или после фиксации деталей выполняют дополнительное закрепление отбортовки лопаток в гнездах дисков.