ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2003 года по МПК F04D29/36 

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в установках главного проветривания шахт, рудников и метрополитенов.

Известен шахтный осевой вентилятор (см. Справочник "Шахтные вентиляторные установки главного проветривания". М.: Недра, 1982, рис. 3.15, стр. 93), содержащий корпус, спрямляющий и направляюще-спрямляющий аппараты, ротор с неповоротными на ходу лопатками рабочих колес, установленный в корпусе посредством радиальной и радиально-упорной подшипниковых опор, коллектор, диффузор и трансмиссионный вал с зубчатыми полумуфтами.

Указанный вентилятор выпускается с горизонтальной осью вращения. Поэтому занимает большую площадь и строительный объем в здании вентиляторных установок, имеет сложные, дорогостоящие и ненадежные спрямляюще-направляющий и спрямляющий аппараты с поворотными лопатками и цепными электроприводами, которые существенно повышают стоимость и снижают надежность таких вентиляторов. Кроме того, невозможность поворачивать лопатки рабочего колеса на ходу вентилятора резко снижает экономичность его работы.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому является вертикальный осевой вентилятор (патент на изобретение РФ 2168072, М.кл. 7 F 04 D 29/36, 1999), который содержит кожух 1, втулку 2, в которых посредством радиальной 3 и радиально-упорной опоры 4 установлен ротор, снабженный рабочим колесом 5.

Недостатком указанного вентилятора является его низкая экономичность при изменении направления подачи воздуха путем реверсирования и неприспособленность к обратимости режима нормальной работы, которая обеспечивается использованием двух типов корпусов для работы на всасывание (выдачу воздуха) и нагнетание (подачу).

Целью настоящего изобретения является снижение стоимости и повышение экономичности осевых вентиляторов за счет применения одного типа корпусов и двух взаимозаменяемых комплектов лопаток рабочего колеса соответственно для нормальной работы на подачу (нагнетание) и выдачу (всасывание) воздуха из шахты.

Поставленная цель решается тем, что вентилятор выполняется с одним типом корпуса как для работы на всасывание, так и нагнетание и с двумя комплектами взаимозаменяемых лопаток рабочего колеса, имеющих взаимообратную выпуклость относительно оси их поворота, а листовые лопатки направляющего и спрямляющего аппаратов стационарно закреплены между втулкой и кожухом вентилятора, при этом имеют взаимообратную (зеркальную) выпуклость относительно плоскости, перпендикулярной продольной оси вентилятора OВ.

На фиг. 1 показан сборочный чертеж вертикального осевого вентилятора; на фиг. 2 показано взаимное расположение лопаток рабочего колеса, направляющего и спрямляющего аппаратов при работе на нагнетание; на фиг. 3 - то же, расположение при работе на всасывание.

Осевой вентилятор содержит корпус 1, в котором посредством радиальной 2 и радиально-упорной 3 подшипниковых опор установлен ротор, снабженный рабочим колесом со сменными лопатками 4, которые посредством пальца 5 крепятся к хвостовику лопатки 6. Вентилятор также снабжен стояночным тормозом 7, коллектором-обтекателем 8, размещенным сверху корпуса вентилятора при его использовании в нормальном режиме для работы на нагнетание (подачу Q_нп воздуха в шахту, сплошные линии), и диффузором 9, расположенным ниже корпуса вентилятора, при этом на рабочем колесе устанавливаются лопатки 4 с выпуклостью типа ЛРКп (см. фиг. 2). При использовании вентилятора для нормальной работы на всасывание (см. фиг. 3 и 1) коллектор-обтекатель и диффузор размещаются соответственно снизу и сверху корпуса вентилятора (показано штриховыми линиями), а на рабочем колесе вентилятора устанавливаются лопатки 9 с выпуклостью типа ЛРКв (см. фиг. 3).

На фиг. 1, 2 и 3 спрямляющий и направляющий аппараты вентилятора в виде листовых криволинейных лопаток СА и НА, жестко закрепленных между наружной 10 и внутренней 11 обечайками корпуса вентилятора, имеют взаимообратные (зеркальные относительно плоскости II-II) выпуклости, поэтому при замене лопаток рабочего колеса меняют выполняемые ими функции, например направляющий аппарат НА при работе вентилятора на подачу (см. фиг. 2), при работе на всасывание (выдачу Q_нв) выполняет функции спрямляющего аппарата СА (см. фиг. 3).

Таким образом, при необходимости использовать вентилятор в нормальном режиме на выдачу воздуха с Q_нв его коллектор-обтекатель размещают снизу корпуса вентилятора, а диффузор сверху, при этом на рабочем колесе вентилятора устанавливают сменные лопатки 9 с выпуклостью типа ЛРКв (см. фиг. 3).

Осевой вентилятор работает следующим образом. В неработающем положении ротор вентилятора застопорен колодочным тормозом с приводом 7, который растормаживается при включении вентилятора в работу, при этом вращение ротора с частотой ω осуществляется посредством трансмиссионного вала с зубчатой муфтой 12, а лопатки рабочего колеса в зависимости от требуемой производительности вентилятора устанавливаются на заданный угол посредством механизма поворота (не показан), посредством которого также осуществляется реверсирование режима работы вентилятора.

Изобретение относится к вентиляторостроению, может быть использовано в установках главного проветривания шахт и метрополитенов и обеспечивает снижение стоимости и повышение экономичности за счет применения одного типа корпусов и двух взаимозаменяемых комплектов лопаток рабочего колеса для работы соответственно на нагнетание и всасывание. Осевой вентилятор содержит корпус с установленным в нем посредством подшипниковых опор ротором с рабочим колесом, коллектором-обтекателем, диффузором, спрямляющим и направляющим аппаратами, лопатки которых жестко закреплены между наружной и внутренней обечайками корпуса и имеют взаимообратные выпуклости, а рабочее колесо снабжено двумя комплектами взаимозаменяемых лопаток, имеющими взаимообратные (зеркальные) выпуклости относительно плоскости, проходящей через ось поворота лопатки перпендикулярно оси рабочего колеса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Осевой вентилятор, содержащий корпус с установленным в нем посредством подшипниковых опор ротором с рабочим колесом, коллектор-обтекатель, диффузор и вал с полумуфтами, отличающийся тем, что листовые криволинейные лопатки направляющего и спрямляющего аппаратов жестко закреплены между наружной и внутренней обечайками корпуса вентилятора выше и ниже его рабочего колеса и имеют взаимообратные выпуклости.2. Осевой вентилятор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен взаимозаменяемыми комплектами лопаток рабочего колеса, имеющими взаимообратные (зеркальные) выпуклости относительно плоскости, проходящей через ось поворота лопатки перпендикулярно оси рабочего колеса.