ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2004 года по МПК F04D29/36 

Техническое решение относится к области машиностроения, например, к электрическим машинам и может быть использовано во вращающихся машинах, использующих осевые вентиляторы для перемещения газа.

Известен вентилятор пропеллерного типа, содержащий ступицу и лопатки вентилятора, составляющие единое тело, образованное путем отливки или сварки. (Конструкция электрических машин. А.Е. Алексеев. Госэнергоиздат, М. - Л., 1959, стр. 40, рис.2-2).

Указанный вентилятор обладает тем недостатком, что его прочностные характеристики могут оказаться недостаточными для машин большой мощности, а аэродинамическая характеристика может оказаться недостаточной из-за того, что угол установки лопаток остается неизменным.

Более близким к заявляемому решению является конструкция осевого вентилятора, состоящего из ступицы и лопаток вентилятора, присоединяемых к ступице посредством круглых хвостовиков и выступов, например гаек, на концах хвостовиков с внутренней стороны ступицы, удерживающих лопатки вентилятора при вращении. Причем, лопатки имеют переменный угол установки с фиксацией этого угла посредством стопорных винтов и пазов, расположенных непосредственно на рабочей поверхности самих лопаток (а.с СССР №1250729, стр. 1-2).

Недостатком такой конструкции является то, что угол установки лопаток фиксируется стопорными винтами, расположенными в пазах непосредственно на рабочей поверхности лопаток, из-за чего аэродинамическая характеристика вентилятора ухудшается, а процесс закрепления хвостовика лопатки гайкой создает предпосылку повреждения фиксирующих винтов или самой лопатки. Фиксирующие винты установлены на торцах корневой части лопаток, на которых нет возможности изменять координаты расположения указанных винтов из-за ограниченной площади торцов. Изменение угла установки лопатки определяется геометрическим положением фиксирующих винтов в ответных гнездах в ступице.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является улучшение аэродинамической характеристики вентилятора и возможность получить любое, даже самое незначительное изменение угла установки лопаток.

Технический результат достигается тем, что в осевом вентиляторе, предназначенном для установки на валу вращающейся машины с газовым охлаждением, содержащем ступицу и лопатки с элементами, фиксирующими угловое положение лопатки путем установки этих фиксирующих элементов в отверстия ступицы, расположенные вокруг отверстия под хвостовик лопатки, причем хвостовики лопаток закреплены в ступице, новым является то, что каждая лопатка имеет основание в виде плоского тела, хвостовик выполнен выходящим из основания лопатки, а фиксирующий элемент выполнен в виде штифта, устанавливаемого на опорной поверхности основания лопатки в зонах, определенных в зависимости от заданных углов установки лопаток.

С целью предупреждения проворачивания лопатки и защиты штифта от повреждения при завинчивании гайки боковая поверхность основания лопатки может быть выполнена граненой, либо иметь лыски для удержания гаечным ключом при завинчивании гаек на хвостовиках.

Для надежности крепления в созданном осевом вентиляторе хвостовик закреплен в ступице гайкой, снабженной контровочной шайбой с граненой наружной поверхностью и опирающейся одной гранью на торцевую поверхность ступицы для предотвращения самоотвинчивания гайки.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что лопатка выполнена с основанием в виде пластины и на опорной поверхности основания установлен штифт. В отличие от прототипа, где количество возможных углов установки является ограниченным и заданным количеством и расположением ответных гнезд, в заявляемом техническом решении получен качественно новый результат - углы установки (поворота) лопаток могут любыми и плавно изменены в широких пределах от самых незначительных за счет выборочного сочетания положения штифта на опорной поверхности основания лопатки с отверстиями в ступице. При этом следует отметить то, что в отличие от прототипа, угол установки лопаток фиксируется штифтом, скрытым в основании без ухудшения аэродинамической характеристики вентилятора, а также то, что в заявляемой конструкции достаточно одного штифта.

Сущность заявляемого технического решения поясняется примером конкретного выполнения, показанным на фиг.1-6.

На фиг.1 показана вращающаяся электрическая машина с газовым охлаждением с вентиляторами на рабочем валу, где 1 - контур машины с газовым охлаждением, 2 - вращающийся вал, 3 - вентиляторы, расположенные на валу, и 4 - направление потока охлаждающего газа перемещаемого вентилятором.

На фиг.2 показан вентилятор в сборе, где 5 - лопатка вентилятора, 6 - основание лопатки, 7 - хвостовик лопатки, 8 - ступица вентилятора, 9 - гайка, 10 - штифт, 11 - отверстия в ступице, 12 - контровочная шайба.

На фиг.3 показан вид на лопатки сверху, где 13 - переменный угол установки (наклона) лопаток относительно направления вращения.

На фиг.4 показан вид на ступицу вентилятора без лопатки, где 14 - отверстие под хвостовик лопатки, 15 - отверстия под фиксирующий штифт лопатки.

На фиг.5 показан вид снизу на основание лопатки вентилятора, т.е. на опорную поверхность основания, где 16 - возможные зоны установки штифта.

На фиг.6 показан вид снизу на контровочную шайбу, упирающуюся в торец ступицы, обозначения указаны выше.

Осевой вентилятор, установленный на валу вращающейся машины и предназначенный для перемещения газа, состоит из лопаток с хвостовиками, закрепленными в ступице. Переменный угол установки лопаток определяется положением фиксирующего штифта на опорной поверхности основания лопатки и его установкой в одно из отверстий ступицы (фиг.4, 5). Перед началом работы машины лопатки устанавливаются под расчетным углом 13 с фиксацией этого угла через установку фиксирующих штифтов в соответствующие отверстия в ступице.

После пробного вращения машины, лопатки могут быть переустановлены на ступицах под другим углом с использованием других отверстий в ступицах (фиг.4) под фиксирующие штифты лопаток или с изменением установки штифта на опорной поверхности основания лопатки (фиг.5). Сочетание групп отверстий 14 в ступице вентилятора с положением штифта 10 в основании лопатки дает возможность изменения угла установки на любую, даже самую незначительную величину. На фиг.2 показано, что штифт скрыт в основании, т.е. по сравнению с прототипом улучшена аэродинамическая характеристика вентилятора. В заявляемой конструкции достаточно одного штифта.

При установке лопаток их хвостовики затягиваются гайками. В этот момент основание лопатки удерживается гаечным ключом с использованием многогранного профиля самого основания. Таким путем лопатки и установочные штифты защищаются от повреждения. Прямоугольные контровочные шайбы одной из своих сторон упираются в торцевую поверхность ступицы (фиг.6), благодаря чему их проворачивание исключается.

Изобретение относится к области машиностроения, например, к электрическим машинам и может быть использовано во вращающихся машинах, использующих осевые вентиляторы для перемещения газа. Техническим результатом заявляемого технического решения является улучшение аэродинамической характеристики вентилятора и возможность получить любое, даже самое незначительное изменение угла установки лопаток. В осевом вентиляторе, предназначенном для установки на валу вращающейся машины с газовым охлаждением, содержащем ступицу и лопатки с элементами, фиксирующими угловое положение лопатки путем установки этих фиксирующих элементов в отверстия ступицы, расположенные вокруг отверстия под хвостовик лопатки, причем хвостовики лопаток закреплены в ступице, технический результат достигается благодаря тому, что каждая лопатка имеет основание в виде плоского тела, хвостовик выполнен выходящим из основания лопатки, а фиксирующий элемент выполнен в виде штифта, устанавливаемого на опорной поверхности основания лопатки в зонах, определенных в зависимости от заданных углов установки лопаток. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Осевой вентилятор, предназначенный для установки на валу вращающейся машины с газовым охлаждением, содержащий ступицу и лопатки с элементами, фиксирующими угловое положение лопатки путем установки этих фиксирующих элементов в отверстия ступицы, расположенные вокруг отверстия под хвостовик лопатки, причем хвостовики лопаток закреплены в ступице, отличающийся тем, что каждая лопатка имеет основание в виде плоского тела, хвостовик выполнен выходящим из основания лопатки, а фиксирующий элемент выполнен в виде штифта, устанавливаемого на опорной поверхности основания лопатки в зонах, определенных в зависимости от заданных углов установки лопаток.2. Осевой вентилятор по п.1, отличающийся тем, что боковая поверхность каждого основания лопаток выполнена граненой либо имеет лыски под гаечный ключ.3. Осевой вентилятор по п.2, отличающийся тем, что хвостовик закреплен в ступице гайкой, снабженной контровочной шайбой с граненой наружной поверхностью и опирающейся одной гранью на торцевую поверхность ступицы для предотвращения самоотвинчивания гайки.