CN1281901C - 转子通风机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种转子通风机，它包括机座和转子，机座与从其向上伸延的轴连接，转子可绕轴转动，并包括一个平板和多个从平板向下延伸的叶片。该转子通风机还包括用于将转子支承在轴上的支承装置，支承装置配置在平板处，位于转子重心上方。

Description

转子通风机
技术领域
本发明涉及通风机，特别是屋顶(Roof-top)转子通风机。
本发明主要用作屋顶的通风机而研制的，下文参照本申请将叙述本发明。但要理解的是，本发明不是限定于这种特定的应用领域。
背景技术
使用屋顶的转子排气通风机有助于从采用转子通风机的建筑物中排出废气。这些建筑物可以是工厂、农场、库房或家庭住宅。
屋顶的转子通风机的机理是：穿过通风机的空气流动将造成通风机围绕其垂直轴转动，空气流动引起通风机的叶片迫使空气从通风机中出来，导致通风机内部的空气压力低于在流体联通通风机时的建筑物内部的空气压力。因此，建筑物内的空气穿过通风机流动而被排到建筑物的外面。
屋顶的转子通风机的效率取决于多个因素，包括使通风机转动所需的起始转矩、阻止通风机转动的摩擦量、和叶片的结构。
发明内容
在说明书和权利要求书中，相对转子通风机所使用的术语“上部(upper)”、“上方(above)”和“下部(lower)”，涉及到通常使用的转子通风机的方位。如将转子通风机在侧向或倒转结构中使用，则它们的方位可以是反向的。因此，“上部”、“上方”和“下部”在这种含义中有较宽地理解，并作为相对的术语。
根据本发明的第一方面，提供了一种转子通风机，包括：
一机座，一轴连接到机座并从基座向上伸延；
一转子，该转子包括一板和多个从所述板向下伸延的叶片，转子围绕轴可以转动；和
轴承装置，该轴承装置将转子支承在轴上并配置在所述板处；
其特征在于，所述轴承装置是双列转动轴承。
该轴承装置最好配置在所述板上方。
优选地，所述双列转动轴承包括：一轴承外套，该轴承外套有一中心孔和二个轴向隔开的内轴承滚道；一纵向伸延通过所述孔的中心轴，在轴承外套和中心轴之间限定一空间，所述中心轴包括二个轴向隔开的内部轴承滚道，所述中心轴上的滚道与轴承外套上的滚道对准；多个轴承滚珠，它们夹设接合在相应的对准滚道之间；和一低摩擦密封件，配置在轴承外套的一端部，并径向向内朝所述中心轴凸出。
优选地，还包括配置在轴承外套的另一端部的径向向内凸出的第二密封件。
转子通风机最好还包括一个安装到转子并可转动地安装于所述轴的支承装置。该支承装置也最好包括一个用于可转动地安装到轴上的转动轴承装置，大体上居中地位于所述板和机座之间。
转子通风机的每个叶片最好是通过接头固定装置安装到所述板，该接头固定装置至少有一个配设在所述板的相应槽内的接头凸起。
优选地，转子的重心在轴承装置下方。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于转子通风机的转子，该转子包括多个从支承件伸延的叶片，其中每个叶片的端部有一个用于配设在支承件的相应槽中的接头凸起。
根据本发明第三方面，提供了一种转子通风机，包括：一机座，一轴连接到机座并从基座向上伸延；一转子，该转子包括一板和多个从所述板向下伸延的叶片，转子围绕轴可以转动；和轴承装置，该轴承装置将转子支承在轴上并配置在所述板处；所述轴承装置是双列转动轴承组件，该组件整个位于所述板上方或整个位于所述板下方。
附图说明
现在只以举例方式参照下列附图对本发明的最佳实施例进行说明：
图1是本发明转子通风机第一个最佳实例的侧视图；
图2是图1中去掉拱顶的转子通风机的平面视图；
图3是图1转子通风机的横截面侧视图；
图4是转子通风机去掉拱顶的另一实施例的平面视图；
图5是图4转子通风机的截面侧视图；和
图6是轴承局部剖面侧视图。
具体实施方式
参照附图，其中采用相同标号表示类似的或相同的零件。图1至图3和图6示出了根据本发明的转子通风机的第一最佳实施例，该转子通风机包括机座，机座为中空圆柱形机座件10，其用于安装在屋面、墙壁、天花板、地面等。该机座件10能使空气穿过其开孔11并进入转子通风机的内部12。轴13与该机座件连接并向上伸延。为使该轴增加横向稳定性一般采用一个托架14，并将轴安装到机座件10上。托架14包括下框架撑臂和上框架撑臂。每个框架撑臂15和16的构成，要确保空气流过机座机件10进入转子通风机内部12时基本上不受到阻碍。
转子17可绕轴13转动，转子17具有一个平板18和多个从平板向下伸延的叶片19。每个叶片19的一端部20安装到平板18。为了在转子17转动时增加各叶片的稳定性，转子通风机还包括一个环形套筒21形式的安装到各叶片另一端部22的第二平板。
为使各叶片19安装在平板18和环形套筒21之间，尽管在可替代的实施例中，每个端部20和22可以有不同数量的接头23，但在本实施例中每个叶片19的每个端部20和22有四个凸出接头23。制造叶片19时，接头23与它们相应的叶片19呈平面对准。利用这些凸出接头23把每个叶片的端部20和22安装到对应的平板18和环形套筒21中。为了实现这种安装，平板18和环形套筒21有与凸出接头23相对应的槽。为使叶片19的端部20安装到平板18上，接头23穿过它们在平板18上的对应槽，然后侧向叠合到平板上，处于在图2和图3所示的安装位置。这样就将叶片19的端部20固定到平板18上。同样，为了把叶片19的端部22固定到环形套筒21，端部22上的凸出接头23穿过环形套筒21上的相应穿孔，然后按以类似的方式将接头23叠合到端部20上。这样就将叶片19的端部22固定到环形套筒21上。
这种将叶片安装到平板18和环形套筒21的方法无须要求额外的紧固装置。如将叶片19安装到平板18和环形套筒21所需的铆钉或螺钉，从而带来的优点是：减少转子的总重量和减少制造转子通风机的制造时间和成本。
当空气流过转子的叶片19时，叶片19的前缘24会捕捉使转子转动的穿过的空气。在图1至图5所示的本发明实施例的情况下，借助穿过转子通风机的空气流动，使转子按顺时针方向转动。叶片19通过周围空气的运动使转子通风机内部的空气从叶片排出。实现转子通风机内部的空气从叶片排出，是由于尾缘25与转子通风机内部存在的空气相贯穿，迫使空气经叶片19排出转子通风机。这就减少了转子通风机内部12的空气压力。这样，较高压力的空气通过机座件10的开孔11被上排到通风机中，并从转子通风机基本上排出。
转子通风机还包括轴承装置，该轴承装置为支承结构26的形式，用于支承在轴13上的转子17的转动。该支承结构26一般安装在平板18的顶部，以使轴13上的转子17的支承点位于转子17的重心上方，而且使支承结构26仍保持在转子通风机中。
在平板18顶部设有支承结构26存在多个优点。支承结构26在平板18上方的位置，就意味着转子17的重心刚好在轴13的支承结构26支承点之下。因此，转子基本上是悬挂在支承结构上的。这就为转子通风机在使用时具有较大稳定性创造了条件，这是因为会减少转子的横向移动。如果支承点低于重心是会发生这种横向移动的。如支承点低于重心，转子将失衡，使支承点形成横向应力。随之而来的是支承结构的工作应力减少。
在平板18顶部具有支承结构26的其它优点是，用转子通风机排出腐蚀气体。因为支承结构是在平板18上方，支承结构就不会与排出气体相接触，这是由于气体是经叶片19在平板18下方排出的。
在另一实施例中，支承结构是如此配置的，即确保转子17的重心的位置低于支承结构26。
该支承结构包括一个用于固定安装到平板18的配件27。在图2和图3所示的最佳实施例中，该配件27有三个相当长的径向隔开的支承臂28，和三个相当短的径向隔开的支承臂29。这些臂28和29用来将支承结构稳定地固定到平板18上。这些臂一般是铆接到平板18上的，但也可以用焊接或螺钉紧固。
支承结构26还包括一个轴承组件，该轴承组件的构成形式为双列滚珠轴承装置30。如图6所示，该双列滚珠轴承装置30包括一个中心轴32，和一个在中心轴32上转动的外套34。该中心轴32和外套34带有相应的轴承滚珠滚道36和38，多个轴承滚珠40在相应的轴承滚珠滚道之间沿轨道运行，以支承该结构。
双列座珠轴承装置30中心地固定配置在配件27中，致使中心轴32与平板18的中心轴线呈轴向对准。当双列滚珠轴承装置固定在配件27中时，外套相对于配件27固定，而中心轴32相对于外套34呈自由转动。
为了能使转子17围绕轴13转动安装，将中心轴32的一端部42安装到轴13的一端部44，致使轴13和32为共轴向对准并固定在一起。
转子通风机通常有一个拱顶45，其配置在转子通风机的顶部，以盖住支承结构26和减少转子通风机周围空气流动的阻力。环形套筒21的下侧47一般还安装有一个罩46。也有助于减少转子通风机周围空气流动的阻力。
上面所叙述的转子通风机的最佳实施例是针对具有直径约为700mm和高度约为460mm的转子通风机。对于这种尺度和较小尺度的通风机，双列座圈滚球轴承装置30通常是需要使用时保持转子17的横向稳定性。只要提供具有一个支承装置的转子通风机，就具有这种尺寸转子通风机的容易制造和降低制造成本的优点，仅要求一个简单的支承装置就能使转子有效而稳定地转动。
供本发明使用的双列滚珠轴承装置，对于减少转子通风机摩擦转动支承的预防措施来说是不知晓的。在本发明中采用的这类双列滚珠轴承装置是为在潮湿环境下在电机或类似件中使用而研制的，并因此采用高摩擦密封件以确保无水通入到轴承滚球和轴承滚道中。一个熟悉相关技术的无创造力的人员，不会认可在如本发明的转子通风机那样的转子通风机应用中，使用这样的双列滚珠轴承装置。
本发明惊奇地发现：通过用低摩擦、无/低接触密封件替换高摩擦密封件。使双列轴承装置30适用在转子通风机中作为滚珠轴承装置，并与单列滚珠轴承装置相比较具有几个优点。
在采用双列滚珠轴承装置中，其优点的一个实例是：双列滚珠轴承装置比单圈滚珠轴承装置有较好的横向稳定性和强度。所以，在如图3所列举的较小转子通风机实例情况下，一个双列滚珠轴承装置需要保持转子足够的横向稳定度。采用一个单列滚珠轴承装置是不能足以实现的。另一个实例在于：增强双列滚珠轴承装置30的稳定性和强度，意味着能够将滚珠轴承装置30配置在平板18上方，并在某些条件下仍保持足够的横向稳定性是可能的。
现在参照图4和图5，其中用相同的标号表示类似或相同的零件，示出的转子通风机的另一实施例比上面所述的转子通风机较大。附加的支承装置呈中间支承48的形式，以提高该较大转子在使用中的横向稳定性。该中间支承48包括一个带端部50和52的结构件49。端部50安装到平板18上，而端部52安装到环形套筒21上。结构臂54从结构件49朝向轴13横向伸延。臂54的端部55与星形轮支承56相连接，该星形轮支承56可转动地安装到轴13上。
在使用时，例如在建筑物屋顶设置改进的通风机所需的孔。机座件10一般与屋顶呈固定连接，通过这种方法使轴13的位置基本上呈垂直位置，并能使转子17围绕轴13自由转动。因此，当空气通过转子通风机并使转子17如上述转动时，从转子通风机内部12排出的空气由来自屋顶下方的空气替换。然后排出废气，达到改善通风的效果。
尽管本发明参照特定的实施例进行了说明，但对本领域普通技术人员会理解，本发明可以多种其它形式实现。

Claims (19)

1.一种转子通风机，包括：
一机座，一轴连接到机座并从基座向上伸延；
一转子，该转子包括一板和多个从所述板向下伸延的叶片，转子围绕轴可以转动；和
轴承装置，该轴承装置将转子支承在轴上并配置在所述板处；
其特征在于，所述轴承装置是双列转动轴承。
2.根据权利要求1的转子通风机，其中所述双列转动轴承配置在所述板上方。
3.根据权利要求1或2的转子通风机，其中所述双列转动轴承包括：
一轴承外套，该轴承外套有一中心孔和二个轴向隔开的内轴承滚道；
一纵向伸延通过所述孔的中心轴，在轴承外套和中心轴之间限定一空间，所述中心轴包括二个轴向隔开的内部轴承滚道，所述中心轴上的滚道与轴承外套上的滚道对准；
多个轴承滚珠，它们夹设接合在相应的对准滚道之间；和
一低摩擦密封件，配置在轴承外套的一端部，并径向向内朝所述中心轴凸出。
4.根据权利要求3的转子通风机，其中还包括配置在轴承外套的另一端部的径向向内凸出的第二密封件。
5.根据权利要求1或2的转子通风机，其中该转子通风机还包括一支承装置，其一端部可转动地安装在所述轴上并安装于转子另一端。
6.根据权利要求5的转子通风机，其中支承装置的所述一端部包括一个用于可转动地安装在所述轴上的轴承装置。
7.根据权利要求5的转子通风机，其中支承装置居中地位于所述板和机座之间。
8.根据权利要求1或2的转子通风机，其中每个叶片的各端部通过接头固定装置安装到所述板，接头固定装置至少包括有一个配设在所述板的对应槽中的接头凸起。
9.根据权利要求1或2的转子通风机，其中转子的重心在所述轴承装置之下。
10.一种用于转子通风机中的转子，该转子包括多个从支承件伸延的叶片，其特征在于，每个叶片的端部具有用于配设在支承件的相应槽内的接头凸起。
11.一种转子通风机，包括：
一机座，一轴连接到机座并从基座向上伸延；
一转子，该转子包括一板和多个从所述板向下伸延的叶片，转子围绕轴可以转动；和
轴承装置，该轴承装置将转子支承在轴上并配置在所述板处；
其特征在于，所述轴承装置是双列转动轴承组件，该组件整个位于所述板上方或整个位于所述板下方。
12.根据权利要求11所述的转子通风机，其中所述双列转动轴承组件是双列转动轴承装置。
13.根据权利要求11或12所述的转子通风机，其中，所述双列转动轴承包括：
一轴承外套，该轴承外套有一中心孔和二个轴向隔开的内轴承滚道；
一纵向伸延通过所述孔的中心轴，在轴承外套和中心轴之间限定一空间，所述中心轴包括二个轴向隔开的内部轴承滚道，所述中心轴上的滚道与轴承外套上的滚道对准；
多个轴承滚珠，它们夹设接合在相应的对准滚道之间；和
一低摩擦密封件，配置在轴承外套的一端部，并径向向内朝所述中心轴凸出。
14.根据权利要求13的转子通风机，其中还包括配置在轴承外套的另一端部的径向向内凸出的第二密封件。
15.根据权利要求11或12的转子通风机，其中该转子通风机还包括一支承装置，其一端部可转动地安装在所述轴上并安装于转子另一端。
16.根据权利要求15的转子通风机，其中支承装置的所述一端部包括一个用于可转动地安装在所述轴上的轴承装置。
17.根据权利要求15的转子通风机，其中支承装置居中地位于所述板和机座之间。
18.根据权利要求11或12的转子通风机，其中每个叶片的各端部通过接头固定装置安装到所述板，接头固定装置至少包括有一个配设在所述板的对应槽中的接头凸起。
19.根据权利要求11或12的转子通风机，其中转子的重心在所述轴承装置之下。
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