Электровентилятор Советский патент 1993 года по МПК H02K9/06 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к малогабаритным электровентиляторам, и может быть использовано в различных системах охлаждения и вентиляции.

Цель изобретения - повышение ресурса, надежности, снижение осевого габарита, массы и упрощение конструкции,

На фиг.1 показан общий вид электровентилятора; на фиг,2 - конструкция крепления центральной втулки к корпусу; на фигЗ - кольцевая канавка на торце внешнего ротора с установленной в ней с зазором коническо-цилиндрической втулкой; на фиг.4 - полая конусная втулка, установленная на наружной поверхности внешнего ро- тора; на фиг.5 и 6 - полусферы газодинамических опор.

Электровентилятор содержит корпус 1, к которому винтами 2 (фиг.2) крепится втулка 3, фланцы 4 и резиновые амортизаторы 5. По обеим торцам втулки 3 вставлены чаши б и 7 сферических газодинамических опор. Через центральное отверстие втулки 3 проходит вал 8, который скреплен с полусферой 9 через установочную втулку 10. Полусфера 9 фиксируется на валу 8 с помощью гайки 11. Герметизация полости А газодинамической опоры, включающей полусферу 9 и чашу 6, выполняется установкой крышки 12 с помощью винтов 13 на корпус 1. Поверхность в месте прилегания крышки 12 к корпусу 1 заливается по контуру герметиком. Полусфера .14 фиксируется на валу 8 гайкой 15. Пакет 16 ротора 17 крепится к валу 8 через ступицу 18 гайкой 19. Посадочная поверхность вала. 8 перед посадкой ступицы 18 покрывается клеем. Ступица 18 скреплена с пакетом 16 ротора 17 через переходную втулку 20 и к.з. кольцо 21 обмотки ротора 17 (на фиг.1 ограничена штриховыми линиями). К.з. кольца 21 и 22 обмотки на роторе 17, .лопатки 23 и радиальные ребра 24, переходная втулка 20, стержни в пазах пакета 16 ротора 17 формируются одновременно методом отливки. Лопатки 23 располагаются в полости Б между кольцом 21 и корпусом 1. Радиальные ребра 24 расположены между втулкой 20 и обмоткой 25 статора 26. Полость В в центральном отверстии втулки 3 связана с полостью Г посредством радиальных отверстий 27 в чаше 7. Полость В связана с полостью А посредством отверстий 28 в чаше 6, которая установлена с зазором относительно втулки 3. Между торцом к.з. кольца 22 и корпусом 1 имеется кольцевое лабиринтное уплотнение 29 с лопатками 30, сообщающееся с полостью Ж. Полость Д под обмоткой 25 статора 26 отделена от полости Г коническо-цилиндрической втулкой 31, которая установлена на статорной втулке 3, обращенной к опорной части внешнего ротора 17, с зазором по отношению к чаше 7. На торце внешнего ротора 17,

примыкающего к чаше 7 газодинамической опоры, выполнена кольцевая канавка 32, в которую с зазором входит торец коническо- цилиндрической втулки 31. На наружную поверхность к.з. кольца 22 внешнего ротора

17, примыкающую к корпусу 1, установлена конусная полая втулка 33. Большее основание конуса втулки 33 примыкает к лабиринтному уплотнению 29 (фиг.4) и может быть выполнено заодно с к.з. кольцом 22 ротора

17 путем отливки. Полусферы 9 и 14 имеют на сферических поверхностях 34 и 35 (фиг.5 и 6), например, симметрично расположенные канавки 36 и 37 (фиг.5 и 6). На этих же чертежах стрелками показано направление

вращения полусфер 9 и 14 (против часовой стрелки, если смотреть со стороны внешнего ротора 17).

Электровентилятор работает следующим образом. При подаче напряжения питания на трехфазную обмотку 25 статора 26 внешний ротор 17 начинает вращаться. При вращении связанных с ротором 17 лопаток 23 в полости между корпусом 1 и ротором 17

слева от лопаток 23 образуется зона нагнетания Б, а справа - зона всасывания Е. Связанные с ротором 17 через вал 8 полусферы 9 и 14 начинают вращаться и. с помощью спиральных канавок 36 и 37, нагнетают газ в

зазор между полусферами 9 и 14 и чашами

6 и 7. При определенной скорости вращения

полусфер 9 и 14 они всплывают на газовой

. подушке в зазоре и в дальнейшем устойчиво

вращаются, не касаясь поверхности чаш 6 и

7. Нагнетание газовой смазки в зазор между чашей 6 и полусферой 9 происходит из полости А, а в зазор между чашей 7 и полусферой 14 - из полости Г. Утечка газовой смазки из зазора обеих газодинамических опор

происходит в общую область В. Радиальные отверстия 28 в чаше 6 и зазор между ее внешней поверхностью и центральной втулкой 3 позволяют связать полости В и А и обеспечить циркуляцию газовой смазки в

изолированном от внешней среды объеме. Нагнетание газовой смазки в зазор между полусферой 14 и чашей 7 происходит из полости Г. образованной зазором между коническо-цилиндрической втулкой 31 ивнешней поверхностью чаши 7. Циркуляция газовой смазки для этой опоры осуществляется, благодаря отверстиям 27 в чаше 7, соединяющим полость утечки В с полостью Г, Кольцевая канавка 32 на торце внешнего ротора 17, в которую с зазором вставлен

торец коническо-цилиндрической втулки 31, создает лабиринтное уплотнение, изолирующее полость оот полости Г, в которой циркулирует газовая смазка. Радиальные ребра 24 при вращении ротора 17 создают разре- жение в полости Д, что препятствует циркуляции газа между полостью Г и Д. При вращении лопаток 30 в лабиринтном уплотнении 29 создается разрежение, которое мс- ключает циркуляцию газа между полостью Б и Ж, При установке конусной полой втулки 33 в месте ее большего основания образуется полость с плавным сужением и резким увеличением канала для основного потока вентилятора, что позволяет использовать для герметизации полости Ж основной поток вентилятора. Это использование состоит в том, что в области лабиринтного уплотнения 29 при прохождении основного потока вентилятора через канал меньшего сечения повышается скорость потока, а затем при резком увеличении сечения канала скачком уменьшается давление на выходе у лабиринтного уплотнения, т.е. создается местное сужение.

Электровентилятор позволяет повысить ресурс и надежность за счетулучшения

герметизации полости опор, снизить габариты и массу, упростить конструкцию за счет исключения наклонных отверстий в статорной втулке, выполнение которых нетехнологично и трудоемко, и заменить их радиальными отверстиями в чашах onopv .vx.

Формула изобретения

1. Электровентилятор по авт.ев, № 1406691, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, увеличения ресурса, снижения массы и габаритов, йа статоре на стороне,обращенной к опорной части ротора, установлена консольнодополнительная коническо-цилиндрическая втулка с зазором относительно опоры, соединенным радиальным отверстием с пространством между статором и валом, а на внутреннем торце ротора выполнена кольцевая канавка, в которой размещен консольный торец помянутой дополнительной втулки.

2. Электровентилятор по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что на наружной поверхности консольной части ротор установлена конусная втулка,

Фи г. 5

Сущность изобретения: электровентилятор содержит корпус 1 со втулкой 3, на обоих торцах которой установлены чаши 6, 7 сферических газодинамических опор. Благодаря тому, что чаши выполнены с отверстиями, обеспечивается повышение ресурса, надежности, снижения осевого габарита и массы. 6 ил.

Фие.б