Лопастная машина Советский патент 1993 года по МПК F04D27/00 

Изобретение относится к вентиляторо- строению и может быть использовано в вентиляторах и компрессорах.

Целью настоящего изобретения является расширение кинематических возможно- стей путем обеспечения бесступенчатого регулирования и стабилизации частоты вращения на реверсивных режимах работы.

На фиг. 1 показан продольный разрез лопастной машины; на фиг. 2 - фрагмент конструкции.

Лопастная машина, содержит корпус (на чертеже не показан), расположенное в нем рабочее колесо 1 со ступицей 2, уста

новленной с возможностью проворота и

осевого перемещения на ведущем валу 3 и поджатой при помощи расположенной на нем пружины 4 к фрикционному диску 5, установленному на валу 3 и механизм регулирования частоты вращения рабочего ко- леса 1. Вал 3 выполнен полым, снабжен торцевыми упорами 6 и 7 и дополнительной пружиной 8. Каждая пружина 4 и 8 одним из концов контактирует с упором б и 7 соответственно, а другим - со ступицей 2. Ступица 2 выполнена в виде полого барабана. Фрикционный диск 5 расположен в полости последнего между его торцевыми поверхностями 9 и 10 и установлен на валу 3 с возможностью осевого перемещения. Механизм регулирования частоты вращения рабочего колеса 1 выполнен в виде винтовой пары, гайка 11 которой закреплена на корпусе, а винт 12 расположен в полости вала 3 соосно ему, и связан с фрикционным диском 5, при помощи паль- цев 12, размещенных в продольных пазах 14 вала 3, втулки 15 и подшипника 16. Между торцевыми поверхностями 9 и 10 ступицы 2 и обращенными к ним поверхностями фрикционного диска 5 установлены пакеты фрик- ционных пластин 17 (фиг. 2). На концах вала 3 выполнена резьба 18, а упоры 6 и 7 выполнены в виде навинченных на нее гаек. Винт 12 снабжен на конце маховиком 19. Лопастная машина работает следующим образом.

Вращение от электродвигателя передается на ведущий вал 3 и через ползун 13 на фрикционный диск 5.

При вращении маховика 19 винт 12 механизма регулирования вращается в гайке 11 и, перемещаясь в осевом направлении, с помощью подшипника 16 и пальцев 13, передвигает фрикционный диск 5 до взаимодействия с торцевой поверхностью 10 ступицы 2 рабочего колеса 1. При этом пру- жина 4 разжимается, опираясь на торцевой упор 7. и прижимает ступицу 2 к диску 5. Вращение от диска 5 передается через ступицу 2 на рабочее колесо 1 .Определенному положению механизма регулирования соот

0

5

0 5 0 5 0 5

0 5

ветствует определенная частота вращения рабочего колеса 1. При вращении рабочего колеса 1 создается рабочий поток (жидкости или газа), а следовательно, возникает осевая реактивная сила, действующая на рабочее колесо 1 и направленная против усилия пружины 4. При увеличении частоты вращения рабочего колеса 1 увеличивается осевая реактивная сила, которая преодолевает усилие пружины и отведет ступицу 2 от диска 5. Крутящий момент при этом на рабочее колесо 1 передаваться не будет, поэтому рабочее колесо 1 начнет уменьшать свою частоту вращения. Но уменьшение частоты вращения вызовет ослабление реактивной силы, тогда усилие пружины 4 преодолеет реактивную силу и прижмет торцевую поверхность 10 ступицы 2 к диску 5.На рабочее колесо 1 начнет передаваться крутящий момент, который вызовет увеличение частоты вращения рабочего колеса 1. Изменяя с помощью механизма регулирования осевое положение диска 5 и тем самым изменяя усилие пружины 4, можно бесступенчато изменять частоту вращения рабочего колеса 1.

При реверсировании вала 3 изменяется направление рабочего потока и-осевой реактивной силы, действующей на колесо.

С помощью механизма регулирования диск 5 перемещают в осевом направлении до взаимодействия с торцевой поверхностью 9 ступицы 2 рабочего колеса 1. При этом сжимается пружина 8, опирающаяся на торцевой упор 7, которая прижимает ступицу своей торцевой поверхностью 9 к диску 5. Крутящий момент от диска 5 через торцевую поверхность 9 ступицы 2 передается на рабочее колесо 1, вызывая его вращение. Определенному положению диска 5, а следовательно определенному усилию пружины 8 соответствует определенная частота вращения рабочего колеса 1. Действительно, увеличение частоты вращения рабочего колеса вызовет увеличение рабочего потока, следовательно, увеличение реактивной осевой силы, которая преодолевает усилие пружины 8 и отведет ступицей 2 от диска 5. Крутящий момент тогда на рабочее колесо 1 передаваться не-будет, рабочее колесо 1 начнет уменьшать свою частоту вращения. Но уменьшение частоты вращения рабочего колеса 1 вызовет уменьшение рабочего потока, уменьшение реактивной силы. Тогда усилие пружины 8 преодолеет реактивную силу и прижмет ступицу 2 своей торцевой поверхностью 9 к диску 5. На рабочее колесо 1 будет передаваться крутящий момент, который вызовет увеличение частоты вращения рабочего колеса 1. Изменяя положение диска 5 с помощью механизма регулирования, а следовательно, изменяя усилие пружины 8, можно бесступенчато изменять частоту вращения рабочего колеса 1. Таким образом, при прямом направлении вращения ведущего вала 3 изменение частоты вращения рабочего колеса 1 осуществляется изменением усилия пружины 4, а при обратном вращении (реверсировании) ведущего вала 3 - изменением усилия пружины 8.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Лопастная машина, содержащая корпус, расположенное в нем рабочее колесо со ступицей, установленной с возможностью проворота и осевого перемещения на ведущем валу и поджатой при помощи расположенной на нем пружины к фрикционному диску, установленному на валу, и механизм регулирования частоты вращения рабочего колеса,, отличающаяся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей путем обеспечения бесступенчатого регулирования и стабилизации

частоты вращения на реверсивных режимах работы, вал выполнен полым, снабжен торцовыми упорами и дополнительной пружиной, каждая пружина одним из концов контактирует с упором, а другим со ступицей, ступица выполнена в виде полого барабана, фрикционный диск расположен в полости последнего между его торцовыми поверхностями и установлен на валу с возможностью

0 осевого перемещения, а механизм регулирования выполнен в виде винтовой пары, гайка которой закреплена на корпусе, а винт расположен в полости вала соосно с ним и связан с фрикционным диском,

5 2, Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности, между торцовыми поверхностями ступицы и обращенными к ним поверхностями фрикционного диска установлены пакеты фрикци0 онных пластин.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что на концах вала выполнена резьба, а упоры выполнены в виде навинченных на нее гаек.

Использование: вентиляторостроение. Сущность изобретения: лопастная машина содержит расположенные в корпусе рабочее колесо 1 со ступицей (С) 2, установленной с возможностью поворота и осевого перемещения на ведущем валу (В) 3 у поджатой пружиной 4 к фрикционному диску (ФД) 5, установленному на В 3. В 3 выполнен полым, снабжен торцевыми упорами 6 и 7 и дополнительной пружиной 8. Каждая пружина 4 и 8 одним из концов контактирует с упорами 6 и 7, а другим - с С 2. С 2 выполнена в виде полого барабана. ФД 5 расположен в полости барабана между его торцевыми поверхностями 9 и 10 и установлен на В 3 с возможностью осевого перемещения. Механизм регулирования частоты вращения выполнен в виде винтовой пары, гайка 11 которой закреплена на корпусе, и винт 12 расположен в полости В 3 соосно ему и связан с ФД 5. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.