ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2024 года по МПК F04D25/08 F04D19/00 

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

Известен осевой вентилятор, содержащий корпус в виде оболочки и размещенной в ней втулки, связанной с оболочкой радиальными выступами, установленный внутри втулки электродвигатель, а также рабочее колесо, установленное на валу электродвигателя, описанный в патенте Российской Федерации №2176035, МПК: F04D 19/00, 2001 г. [1]. Недостатком этого осевого вентилятора является незащищенность электродвигателя от внешних воздействий, т.к. полость, где он размещен, открыта.

Этого недостатка лишен осевой вентилятор, содержащий корпус в виде оболочки и размещенной в ней втулки, соединенной с оболочкой радиальными пилонами, установленный внутри втулки электродвигатель с закрепленным на его валу рабочим колесом, а также крышку, присоединенную к втулке со стороны торца, противоположного рабочему колесу, выбранный в качестве прототипа и описанный в Авторском свидетельстве СССР №494539, МПК: F04D 29/32, 1975 г. [2].

Недостатком такого осевого вентилятора является значительная масса, вызванная значительной длиной корпуса, который полностью охватывает втулку и крышку. Другим недостатком этого осевого вентилятора является низкая технологичность - выполнение крышки в виде единой точеной детали вызывает низкий коэффициент использования материала и большое время механической обработки. Также нетехнологичным является резьбовое соединение крышки с втулкой, так как резьбовые соединения большого диаметра склонны к схватыванию, поэтому их стараются избегать (см., например, Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 2. Под ред. П.Н. Учаева. - 3-е изд., исправл. - М., Машиностроение, 1988, Кн. 2, стр. 121, рис. 264, 1. [3]).

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленного изобретения, является снижение массы и повышение технологичности осевого вентилятора.

Технический результат достигается за счет того, что в известном осевом вентиляторе, содержащем корпус в виде оболочки и размещенной в ней втулки, соединенной с оболочкой радиальными пилонами, установленный внутри втулки электродвигатель с закрепленным на его валу рабочим колесом, а также крышку, присоединенную к втулке со стороны торца, противоположного рабочему колесу, согласно изобретению, противоположный рабочему колесу торец втулки выступает в направлении оси вентилятора за пределы оболочки, на этом торце втулки выполнена проточка, крышка выполнена сборной в виде полого цилиндра, соединенного с плоской заглушкой, внутренняя поверхность полого цилиндра контактирует со стороны первого его торца с поверхностью проточки, а плоская заглушка контактирует со вторым торцом полого цилиндра, причем со стороны второго торца полого цилиндра выполнен внутренний бурт, в крышке с упором во внутренний бурт размещен элемент крепления с аксиальными резьбовыми отверстиями, при этом крышка соединена с втулкой радиально расположенными в выполненных в проточке втулки радиальных резьбовых отверстиях винтами, а плоская заглушка стянута с элементом крепления аксиально расположенными винтами.

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения осевого вентилятора, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, выносной элемент А.

Осевой вентилятор содержит корпус 1 в виде оболочки 2 и размещенной в ней втулки 3, соединенной с оболочкой 2 радиальными пилонами 4. Внутри втулки 3 установлен электродвигатель 5 посредством винтов 6, ввернутых во втулку 3 и проходящих через отверстия шайбы 7 и разрезного кольца 8, установленного в канавке 9 на корпусе электродвигателя 5. На валу 10 электродвигателя 5 закреплено рабочее колесо 11 с лопатками 12. К втулке 3 со стороны ее торца 13, противоположного рабочему колесу 11, присоединена крышка 14. Противоположный рабочему колесу 11 торец 13 втулки 3 выступает в направлении оси вентилятора за пределы оболочки 2. На торце 13 втулки 3 выполнена проточка 15. Крышка 14 выполнена сборной в виде полого цилиндра 16, соединенного с плоской заглушкой 17. Внутренняя поверхность полого цилиндра 16 контактирует со стороны первого его торца 18 с поверхностью проточки 15. Плоская заглушка 17 контактирует со вторым торцом 19 полого цилиндра 16. Со стороны второго торца 19 полого цилиндра 16 выполнен внутренний бурт 20, в крышке 14 с упором во внутренний бурт 20 размещен элемент крепления 21 с аксиальными резьбовыми отверстиями 22. На проточке 15 втулки 3 выполнены радиальные резьбовые отверстия 23, при этом крышка 14 соединена с втулкой 3 радиально расположенными в отверстиях 23 винтами 24, а плоская заглушка 17 стянута с элементом крепления 21 аксиально расположенными винтами 25. В бобышке корпуса 1 размещен электрический соединитель 26, к контактам которого припаяны провода 27 электродвигателя 5, проходящие внутри крышки 14 и через отверстие 28 в одном из пилонов 4.

Осевой вентилятор работает следующим образом: при подаче напряжения на электрический соединитель 26 электрический ток протекает по проводам 27 на электродвигатель 5, вал 10 которого с установленным рабочим колесом 11 начинает вращаться, создавая лопатками 12 рабочего колеса 11 поток воздуха. Электродвигатель 5 защищен от случайных внешних механических воздействий крышкой 14. Поскольку противоположный рабочему колесу 11 торец 13 втулки 3 выступает в направлении оси вентилятора за пределы оболочки 2, то оболочка 2 корпуса 1 выполнена существенно короче, чем в прототипе. Соответственно, и вся крышка 14 лежит за пределами оболочки 2, в то время как в прототипе крышка в направлении оси вентилятора полностью охватывалась оболочкой корпуса. Следует отметить, что выполнение оболочки, охватывающей крышку, как в прототипе, может быть целесообразным в случае размещения осевого вентилятора между двумя воздухопроводами для облегчения монтажа вентиляционной сети. В то же время в космических кораблях и модулях орбитальных станций достаточное количество осевых вентиляторов установлены свободно, без воздухопроводов - например, комфортные вентиляторы, вентиляторы обдува приборов, дыхательные вентиляторы. Применение в их конструкции заявленного технического решения существенно снижает их массу за счет уменьшения длины оболочки корпуса. Также размещение радиально расположенных винтов 24 в направлении оси вентилятора за пределами оболочки 2, что обеспечено выступанием торца 13 втулки 3 в направлении оси вентилятора за пределы оболочки 2, обеспечивает хороший доступ инструмента при закручивании этих винтов, крепящих крышку 14 к втулке 3. Крепление крышки 14 винтами 24 обеспечивает отсутствие схватывания резьбы, что присутствует в конструкции прототипа, тем самым повышается технологичность сборки осевого вентилятора. Одновременно повышается и технологичность самой крышки 14 за счет выполнения ее сборной в виде полого цилиндра 16, соединенного с плоской заглушкой 17: вместо точеной детали (в прототипе) с крайне малым коэффициентом использования материала применены детали, заготовками которых служат готовые промышленные изделия - полый цилиндр 16 изготавливается из трубы, плоская заглушка 17 и элемент крепления 21 - из листа или плиты, что резко снижает объем механической обработки и повышает коэффициент использования материала.

Указанные преимущества - снижение массы и повышение технологичности осевого вентилятора - позволяют рекомендовать заявленное техническое решение к использованию в агрегатах космической техники.

Литература:

1. Патент Российской Федерации №2176035, МПК: F04D 19/00, 2001 г.

2. Авторское свидетельство СССР №494539, МПК: F04D 29/32, 1975 г. (прототип).

3. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 2. Под ред. П.Н. Учаева. - 3-е изд., исправл. - М., Машиностроение, 1988, Кн. 2, стр. 121, рис. 264, 1.

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий космической техники. Осевой вентилятор содержит корпус в виде оболочки и размещенной в ней втулки, соединенной с оболочкой радиальными пилонами. Внутри втулки установлен электродвигатель с рабочим колесом. К втулке присоединена крышка, выполненная сборной в виде полого цилиндра, соединенного с плоской заглушкой. Крышка соединена с втулкой радиально расположенными винтами, которые размещены в направлении оси вентилятора за пределами оболочки. Техническим результатом является снижение массы и повышение технологичности. 2 ил.

Осевой вентилятор, содержащий корпус в виде оболочки и размещенной в ней втулки, соединенной с оболочкой радиальными пилонами, установленный внутри втулки электродвигатель с закрепленным на его валу рабочим колесом, а также крышку, присоединенную к втулке со стороны торца, противоположного рабочему колесу, отличающийся тем, что противоположный рабочему колесу торец втулки выступает в направлении оси вентилятора за пределы оболочки, на этом торце втулки выполнена проточка, крышка выполнена сборной в виде полого цилиндра, соединенного с плоской заглушкой, внутренняя поверхность полого цилиндра контактирует со стороны первого его торца с поверхностью проточки, а плоская заглушка контактирует со вторым торцом полого цилиндра, причем со стороны второго торца полого цилиндра выполнен внутренний бурт, в крышке с упором во внутренний бурт размещен элемент крепления с аксиальными резьбовыми отверстиями, при этом крышка соединена с втулкой радиально расположенными в выполненных в проточке втулки радиальных резьбовых отверстиях винтами, а плоская заглушка стянута с элементом крепления аксиально расположенными винтами.