PL182685B1

PL182685B1 - Impeller

Info

Publication number: PL182685B1
Application number: PL97329515A
Authority: PL
Inventors: Edgar Säterdal
Original assignee: Flaekt Ab
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 2002-02-28
Also published as: EE9800358A; BG102835A; CZ287283B6; SK144098A3; AU2719897A; NO984955D0; SK282927B6; ES2202610T3; EP0894199A1; EE03625B1; CZ335298A3; DK0894199T3; BG62900B1; ATE243812T1; EP0894199B1; PL329515A1; SE9601589L; HUP9901664A3; TR199802138T2; RU2184275C2

Abstract

1. Wirnik, zwlaszcza do wentylatora osiowego posiadajacy piaste do zamoco- wania wirnika na wale oraz wiele zasadni- czo promieniowych lopatek, z których kaz- da jest polaczona z piasta za pomoca obsa- dy lopatki i obrotowo zamocowana do od- powiedniej obsady lopatki, znamienny tym, ze na piascie (1) sa osadzone dwie równolegle tarcze (5), które sa umieszczone naprzeciwko siebie, maja te same srednice oraz zawieraja przelotowe otwory (10, 11) na sruby, a obsady (12) lopatek (4) sa umiesz- czone pomiedzy tarczami (5), przy czym tar- cze (5) sa zamocowane do obsad (12) lopa- tek (4) za pomoca srub (17, 18) przecho- dzacych przez przelotowe otwory (10, 11) w odpowiednich tarczach (5). Fig. 1 PL 1. An impeller, especially for an axial fan, having a hub for mounting the impeller on a shaft and a plurality of substantially radial blades, each of which is connected to the hub by a blade holder and pivotally attached to a corresponding blade holder, characterized in that two parallel discs (5) are mounted on the hub (1), which are placed opposite each other, have the same diameters and contain through holes (10, 11) for screws, and the holders (12) of the blades (4) are placed between the discs (5), the discs (5) being attached to the holders (12) of the blades (4) by means of screws (17, 18) passing through through holes (10, 11) in appropriate discs (5). Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wirnik, zwłaszcza do wentylatora osiowego.The invention relates to an impeller, in particular for an axial fan.

Znany jest wirnik osiowy posiadający piastę do zamocowania wirnika do wałka oraz wiele zasadniczo promieniowych łopatek, z których każda jest połączona z piastą za pomocą obsady łopatki i obrotowo przymocowana do odpowiedniej obsady łopatki.An axial rotor is known having a hub for attaching the rotor to a shaft and a plurality of substantially radial blades each connected to the hub by a blade holder and rotatably attached to the respective blade holder.

Zazwyczaj stosowane, znane ze stanu techniki, osiowe wirniki tego typu i w których łopatki obracają się w celu regulacji wydajności wirnika, posiadają odlewane obrzeże środka, które jest dokładnie obrobione. Każda łopatka jest umieszczona obrotowo na zasadniczo promieniowym wałku łopatki, który jest nieobrotowo zakotwiony w obrzeżu środka, na przykład jest wkręcony w dokładnie obrobione otwory w obrzeżu. Obrzeże jest połączone z piastą wałka, która jest odlana, za pomocą elementów, które są odlane integralnie z piastą i obrzeżem.The conventionally used axial rotors of this type known in the art and in which the blades rotate to regulate the efficiency of the rotor have a cast center periphery which is carefully machined. Each blade is rotatably mounted on a substantially radial shaft of the blade which is non-rotatably anchored to the periphery of the center, for example threaded into finely machined holes in the periphery. The rim is connected to the shaft hub, which is cast, by means that are cast integral with the hub and the rim.

Inne znane ze stanu techniki osiowe wirniki, które są typu wymienionego we wstępie i w których łopatki obracają się w celu regulacji wydajności wirnika, mają kute obrzeże, które jest połączone z piastą wałka za pomocą blaszanego stożka, który jest przyspawany do obrzeża oraz piasty.Other prior art axial impellers, which are of the type mentioned in the introduction and in which the blades rotate to regulate the impeller performance, have a forged periphery which is connected to the shaft hub by means of a sheet metal cone which is welded to the rim and the hub.

182 685182 685

Te dwa typy znanych ze stanu techniki wirników mają skomplikowaną konstrukcję i są trudne do wytwarzania, gdyż wymagają wyjątkowo dokładnych i drogich obróbek maszynowych dla typu wirnika opisanego powyżej jako pierwszego oraz czasochłonnych i kosztownych operacji spawania dla typu wirnika opisanego powyżej jako drugiego. Tak więc, oba typy osiowych wirników są drogie. Ponadto, w związku z wyżej opisaną konstrukcją, podczas wytwarzania wirników posiadających różne średnice i/lub różną liczbę łopatek wymagają dla każdego indywidualnego wariantu wirnika, specjalnie zaprojektowanych części, takich jak piasta z obrzeżem i obsadami łopatek dla pierwszego wymienionego typu wirnika oraz obrzeże, stożek i obsady łopatek dla drugiego wymienionego typu wirnika.These two types of prior art rotors are of complex design and difficult to manufacture as they require extremely accurate and expensive machining for the first type of rotor described above and time-consuming and costly welding operations for the second type of rotor described above. Thus, both types of axial rotors are expensive. Furthermore, due to the above-described design, when manufacturing rotors having different diameters and / or a different number of blades, they require specially designed parts for each individual rotor variant, such as a hub with a rim and blade holders for the first type of rotor and the rim, cone and blade holders for the second type of rotor mentioned.

W świetle powyższego, celem obecnego wynalazku jest stworzenie wirnika osiowego, który będzie prosty i niedrogi do wytwarzania oraz będzie miał prostą konstrukcję, nie wymagającą utrzymywania w zapasie wielu drogich części składowych, indywidualnie przystosowywanych do różnych wariantów wirnika, na przykład wirników mających różne średnice i/lub różną liczbę łopatek.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide an axial rotor that is simple and inexpensive to manufacture and has a simple structure that does not require the maintenance of many expensive components individually adapted to different rotor variants, for example rotors having different diameters and / or or a different number of blades.

Wirnik, zwłaszcza do wentylatora osiowego posiadający piastę do zamocowania wirnika na wale oraz wiele zasadniczo promieniowych łopatek, z których każda jest połączona z piastą za pomocą obsady łopatki i obrotowo zamocowana do odpowiedniej obsady łopatki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że na piaście są osadzone dwie równoległe tarcze, które są umieszczone naprzeciwko siebie, mają te same średnice oraz zawierają przelotowe otwory na śruby, a obsady łopatek są umieszczone pomiędzy tarczami, przy czym tarcze są zamocowane do obsad łopatek za pomocą śrub przechodzących przez przelotowe otwory w odpowiednich tarczach.An impeller, particularly for an axial fan, having a hub for mounting the impeller to the shaft and a plurality of substantially radial blades, each connected to the hub by a blade holder and rotatably attached to a respective blade holder, according to the invention, two parallel disks that are opposed to each other are of the same diameter and include bolt through holes, and the blade holders are positioned between the disks, the disks being secured to the blade holders by bolts passing through through holes in the respective disks.

Korzystnie otwory na śruby w jednej tarczy są umieszczone naprzeciwko otworów na śruby w drugiej tarczy, zaś śruby przechodzą przez przelotowe otwory na śruby w odpowiednich obsadach łopatek.Preferably, the bolt holes in one disc are positioned opposite the bolt holes in the other disc and the bolts extend through bolt holes in the respective blade holders.

Korzystnie otwory na śruby w każdej tarczy są rozmieszczone w parach, przy czym we wszystkich parach jeden z otworów na śruby jest umieszczony na zewnętrznym okręgu, który jest współśrodkowy z tarczą, zaś drugi z otworów na śruby jest umieszczony na wewnętrznym okręgu, który jest współśrodkowy z tarczą, zaś każda obsada łopatki posiada przelotowe otwory na śruby, które są umieszczone naprzeciwko otworów na śruby pary otworów na śruby w każdej tarczy.Preferably, the bolt holes in each disc are arranged in pairs, with all pairs, one of the bolt holes is located on an outer circle that is concentric with the disc and the other bolt hole is located on an inner circle that is concentric with the disc. a disc, and each blade holder has through bolt holes that are disposed opposite the bolt holes of a pair of bolt holes in each target.

Korzystnie tarcze są z blachy.Preferably, the targets are made of sheet metal.

Korzystnie do tarcz jest zamocowane obwodowe obrzeże otaczające obie tarcze i posiadające przelotowe otwory na łopatki.Preferably attached to the discs is a peripheral rim surrounding both discs and having through holes for the paddles.

Korzystnie obrzeże posiada wewnętrzne obsady tarcz, które są równomiernie rozłożone na obwodzie obrzeża oraz mają kołki, które wchodzą w otwory uformowane w tarczach w pobliżu ich obwodu.Preferably, the rim has internal disc holders that are evenly distributed around the periphery of the rim and have pins that engage holes formed in the discs about their periphery.

Korzystnie obsady tarcz są sprężyste w kierunku promieniowym tarcz, a dokładnie obsady tarcz są odkształcalne w sprężysty sposób w ograniczonym zakresie w kierunku promieniowym tarcz.Preferably the disc holders are resilient in the radial direction of the discs, and more precisely the disc holders are resiliently deformable to a limited extent in the radial direction of the discs.

Korzystnie obrzeże jest z blachy.Preferably the rim is made of sheet metal.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny wirnika osiowego według wynalazku ze zdjętymi łopatkami, fig. 2 - wirnik z fig. 1 w widoku z boku, to jest w kierunku osiowym, przy czym wirnik jest wyposażony w tylko jedną łopatkę, fig. 3 - przekrój wzdłuż linii III-III z fig. 2, fig. 4 widok perspektywiczny obsady łopatki, fig. 5 - widok z boku tarczy wchodzącej w skład wirnika, fig. 6 - wirnik w widoku w kierunku strzałki VI z fig. 2 oraz fig. 7 - powiększony przekrój wzdłuż linii VII-VII z fig. 6 przedstawiający zamocowanie łopatki do obsady łopatki.Figure 1 shows a perspective view of an axial rotor according to the invention with the blades removed, Fig. 2 - the rotor of Fig. 1 in a side view, i.e. in the axial direction, in which the rotor is provided. in only one blade, fig. 3 - section along the line III-III in fig. 2, fig. 4 - perspective view of the blade holder, fig. 5 - side view of the disc included in the rotor, fig. 6 - impeller in a view in the direction of arrows VI of Fig. 2 and Fig. 7 are an enlarged section taken along line VII-VII of Fig. 6 showing the attachment of the blade to the blade holder.

Osiowy wirnik pokazany na rysunku posiada piastę 1 do zamocowania wirnika do wałka (nie pokazanego). Na tym końcu, piasta 1 posiada osiowy środkowy otwór 2 oraz ukształtowany w nim rowek wpustowy 3. W sposób, który zostanie opisany bardziej szczegółowo poniżej, piasta 1 podpiera wiele zasadniczo promieniowych łopatek 4, z których tylko jedna jest pokazana na fig. 2 i 6.The axial rotor shown in the drawing has a hub 1 for attaching the rotor to a shaft (not shown). At this end, hub 1 has an axial central bore 2 and a keyway 3 formed therein. In a manner which will be described in more detail below, hub 1 supports a plurality of substantially radial blades 4, only one of which is shown in Figs. 2 and 6. .

182 685182 685

Piasta 1 podpiera dwie tarcze 5, które są umieszczone naprzeciwko siebie i są wykonane z blachy, korzystnie ze stali. Obie tarcze 5 są współśrodkowe z piastą 1 i prostopadłe do jej osi. Każda tarcza 5 posiada środkowy otwór 6, który ma średnicę mniejszą niż piasta 1, lecz większą niż jej środkowy otwór 2 oraz wiele otworów 7 na śruby, umieszczonych w sąsiedztwie środkowego otworu 6 i jednakowo rozłożonych wokół niego. Każda tarcza 5 jest zamocowana do piasty 1 za pomocą śrub 8, przechodzących przez otwory 7 i wkręconych w odpowiadające im gwintowane otwory 9 w piaście 1 (fig. 3).The hub 1 supports two discs 5 which are placed opposite each other and are made of sheet metal, preferably steel. Both discs 5 are concentric with the hub 1 and perpendicular to its axis. Each disc 5 has a central hole 6 which has a diameter smaller than the hub 1 but larger than its center hole 2, and a plurality of screw holes 7 disposed adjacent to the central hole 6 and equally distributed around it. Each disc 5 is fastened to the hub 1 by means of bolts 8 passing through holes 7 and threaded into corresponding threaded holes 9 in the hub 1 (Fig. 3).

Każda tarcza 5 posiada dwa szeregi przelotowych otworów 10 i 11 na śruby, przy czym otwory 10 na śruby w jednym szeregu są równomiernie rozłożone wzdłuż zewnętrznego okręgu C1, który jest współśrodkowy z tarczą 5, a otwory 11 na śruby w drugim szeregu są jednakowo rozłożone wzdłuż wewnętrznego okręgu C2, który jest współśrodkowy z tarczą 5. Otwory 10 i 11 na śruby są rozmieszczone promieniowo naprzeciwko siebie i tworzą pary otworów 10, 11. Liczba par otworów 10, 11 jest identyczna z liczbą łopatek 4.Each disc 5 has two rows of bolt holes 10 and 11, the bolt holes 10 in one row are uniformly distributed along the outer circle C1 which is concentric with the disc 5, and the bolt holes 11 in the second row are equally spaced along the length. an inner circle C2 which is concentric with the disk 5. The bolt holes 10 and 11 are arranged radially opposite each other and form pairs of holes 10, 11. The number of pairs of holes 10, 11 is identical to the number of blades 4.

Każda łopatka 4 jest w sposób, który zostanie opisany bardziej szczegółowo poniżej, zamocowana do odlewanej obsady 12 łopatki 4, umieszczonej pomiędzy tarczami 5. Każda obsada 12 łopatki 4 posiada część główną 13 oraz integralnie z nią odlany osiowy czop 14. Część główna 13 ma dwa równoległe przelotowe otwory 15, 16 na śruby, z których każdy jest umieszczony osiowo przed otworami 10, 11 na śruby w parze otworów 10, 11 w każdej tarczy 5. Tarcze 5 są zamocowane do obsad 12 łopatek 4 i dociśnięte do ich części głównej 13 za pomocą śrub 17 i 18, które przechodzą przez otwory 10, 11 w tarczach 5 oraz otwory 15, 16 w obsadach 12 łopatek 4.Each blade 4 is attached to a cast blade holder 12 between the disks 5 in a manner to be described in more detail below. Each blade holder 12 has a main portion 13 and an axial pin 14 integral with it. The main portion 13 has two parallel through holes 15, 16 for bolts, each positioned axially in front of the bolt holes 10, 11 in a pair of holes 10, 11 in each disc 5. The discs 5 are attached to the blade holders 12 4 and pressed against their main part 13 by by means of screws 17 and 18 that pass through holes 10, 11 in discs 5 and holes 15, 16 in blade holders 12 4.

Do każdej obsady 12 łopatki 4 jest zamocowany pierścień 19 składający się z dwóch połówek pierścienia połączonych ze sobą za pomocą śrub 20 (fig. 4). Pierścień 19 posiada wewnętrzny obwodowy występ 21, sprzęgający się z obwodowym rowkiem 22 w osiowym czopie 14 obsady 12 łopatki 4, który jest obracalny wokół osiowego czopa 14 w celu regulacji łopatki 4. Zewnętrzna powierzchnia pierścienia 19 jest umieszczona na tym samym poziomie co wolna powierzchnia końcowa osiowego czopa 14. Pierścień 19 ma cztery gwintowane otwory 23 na śruby, które rozciągają się w kierunku osiowym czopa 14 i które sąjednakowo rozłożone wzdłuż obwodu pierścienia 19.Attached to each blade holder 12 4 is a ring 19 consisting of two ring halves connected to each other by screws 20 (Fig. 4). The ring 19 has an inner circumferential projection 21 engaging a circumferential groove 22 in the axial pin 14 of the vane holder 12, which is pivotable about the axial pin 14 for adjusting the vane 4. The outer surface of the ring 19 is positioned at the same level as the free end surface. axial journal 14. The ring 19 has four threaded bolt holes 23 that extend in the axial direction of the journal 14 and which are uniformly distributed along the circumference of the ring 19.

Każda łopatka 4 ma podstawę 24 łopatki 4 w kształcie tarczy, która przylega do zewnętrznej powierzchni pierścienia 19 i końcowej powierzchni osiowego czopa 14. Pierścieniowy rowek 25 jest utworzony w końcowej powierzchni osiowego czopa 14, w który wchodzi sprężysta podkładka 26, do której przylega podstawa 24 łopatki 4 w obszarze rowka 25. Łopatka 4 jest zamocowana do obsady 12 przy pomocy czterech śrub 27, z których każda przechodzi przez otwór 28 w podstawie 24 łopatki 4 oraz jest wkręcona w jeden z otworów 23 na śruby w pierścieniu 19 tak, aby dociskać podstawę 24 łopatki 4 do obsady 12. Jak to jest widoczne, pierścień 19 jest obracalny dla regulacji łopatki 4, gdy śruby 27 nie są dociśnięte.Each blade 4 has a disc-shaped blade base 24 of a blade 4, which abuts the outer surface of the ring 19 and the end surface of the axial journal 14. An annular groove 25 is formed in the end surface of the axial journal 14, which receives a resilient washer 26, against which the base 24 rests. of the blade 4 in the area of the groove 25. The blade 4 is attached to the holder 12 by four screws 27, each of which passes through a hole 28 in the base 24 of the blade 4 and is threaded into one of the screw holes 23 in the ring 19 so as to press the base against the base. 24 of the blades 4 to the holder 12. As can be seen, the ring 19 is rotatable to adjust the blade 4 when the screws 27 are not tightened.

Obrzeże 30 z blachy, korzystnie ze stali kortenowskiej, otacza obie tarcze 5 w celu wytwarzania przepływu, który jest niezakłócony aerodynamicznie przez obsady 12 łopatek 4. Obrzeże 30 posiada przed każdą obsadą 12 łopatki 4 przelotowy otwór 31 dla każdej łopatki 4. Jak jest to widoczne na fig. 1, 3 i 7, szerokość obrzeża 30 jest większa niż odległość pomiędzy tarczami 5. Obrzeże 30 ma wiele wewnętrznych obsad 32 dla tarcz 5 w postaci skierowanych promieniowo do wewnątrz kołnierzy, które są przyspawane do obrzeża 30 i które sąjednakowo rozłożone wzdłuż jego obwodu. Każda obsada 32 posiada osiowo skierowane kołki 33, które są wkładane w otwory 34 na kołki 33 (fig. 5) w łączonych ze sobą tarczach 5. Otwory 34 na kołki 33 są ukształtowane w tarczach 5 w pobliżu ich obwodu. Obsady 32 dla tarcz posiadają osiowo skierowane wycięcia 35 (fig. 3), które umożliwiają aby promieniowe ruchy względne, powstające pomiędzy obrzeżem 30 a tarczami 5 podczas pracy wirnika, były odbierane w płynny, elastyczny sposób.A rim 30 of sheet metal, preferably of Corten steel, surrounds both discs 5 in order to create a flow that is not aerodynamically impeded by the blade holders 12 4. The rim 30 has a through hole 31 for each vane 4 in front of each blade holder 12 4. in Figures 1, 3 and 7, the width of rim 30 is greater than the distance between the disks 5. The rim 30 has a plurality of internal holders 32 for the disks 5 in the form of radially inwardly directed flanges which are welded to the rim 30 and which are uniformly distributed along its length. circuit. Each holder 32 has axially oriented pins 33 that are inserted into pin holes 34 (FIG. 5) in interconnecting discs 5. Pinholes 34 are formed in discs 5 close to their circumference. The disk holders 32 have axially oriented slots 35 (FIG. 3) which allow the radial relative movements which arise between the rim 30 and the disks 5 during rotor operation to be perceived in a smooth, flexible manner.

Jak widać z powyższego opisu, identyczne obsady 12 łopatek 4 mogą być używane niezależnie od liczby łopatek 4 w wirniku. Tak więc, nie muszą być trzymane w zapasie obsady łopatek różnych typów i wymiarów. Jeżeli chodzi o tarcze 5 i obrzeże 30, wystarczy przechowywać blachę na składzie, ponieważ obróbka blachy w celu wytworzenia tarcz 5 i obrzeża 30As can be seen from the above description, identical blade holders 12 4 can be used regardless of the number of blades 4 in the rotor. Thus, vane holders of different types and dimensions need not be kept in stock. As for the discs 5 and the rim 30, it is sufficient to keep the sheet in stock, since the processing of the sheet to produce the discs 5 and rim 30

182 685 może być wykonana bardzo łatwo i szybko, jak tylko zostanie określona średnica tarcz 5 i liczba łopatek 4. Właściwym sposobem obróbki jest cięcie laserowe.The 182 685 can be made very easily and quickly as soon as the diameter of the discs 5 and the number of blades 4 are determined. The correct processing method is laser cutting.

Wyżej opisany wirnik może być zmodyfikowany na wiele różnych sposobów w ramach zakresu wynalazku. Należy zwłaszcza pokreślić, że tarcze 5 i obrzeże 30 nie muszą być wykonane ze stali kortenowskiej, ani też innej blachy, lecz mogą być wytwarzane, na przykład, z tworzywa sztucznego.The above-described impeller can be modified in many different ways within the scope of the invention. In particular, it should be pointed out that the discs 5 and the rim 30 need not be made of Corten steel or any other metal sheet, but can be produced from, for example, plastic.

182 685182 685

Fig. 5Fig. 5

Fig. (5Fig. (5

Fig. 7Fig. 7

UAT

182 685182 685

14 2514 25

F/g. 4F / g. 4

182 685182 685

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Mintage 60 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. An impeller, in particular for an axial fan, having a hub for mounting the impeller to the shaft and a plurality of substantially radial blades, each connected to the hub by a blade holder and rotatably attached to the respective blade holder, characterized in that the hub (1) is mounted two parallel disks (5), which are placed opposite each other, have the same diameter and have through holes (10, 11) for screws, and the blade holders (12) (4) are. placed between the discs (5), the discs (5) being fixed to the mountings (12) of the blades (4) by means of screws (17, 18) passing through the through holes (10, 11) in the respective discs (5).

2. A rotor as claimed in claim The method of claim 1, characterized in that the screw holes (10, 11) in one disc (5) are positioned opposite the screw holes (10, 11) in the other disc (5) and the screws (17, 18) pass through through holes ( 15, 16) for the screws in the respective holders (12) for the blades (4).

3. A rotor as claimed in claim The method of claim 2, characterized in that the bolt holes (10, 11) in each disc (5) are arranged in pairs, whereby in all pairs one of the bolt holes (10) is positioned on an outer circle (C1) which is concentric with the disc (5), and the other of the holes (11) for the bolts is placed on the inner circle (C2) which is concentric with the disc (5), and each blade holder (12) (4) has through holes (15,16) ) for the bolts that are positioned opposite the bolt holes (10,11) of the pair of bolt holes (10.11) in each disc (5).

4. A rotor as claimed in claim 3. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the targets (5) are made of sheet metal.

5. A rotor as claimed in claim 1 A peripheral rim (30) surrounding the two disks (5) and having through holes (31) for the blades (4) as claimed in claim 1, 2 or 3, characterized in that to the disks (5) is attached.

6. A rotor as claimed in claim 5. The skirt according to claim 5, characterized in that the skirt (30) has internal mounts (32) of the discs (5) which are evenly distributed around the periphery of the skirt (30) and have pins (33) which engage in holes (34) formed in the discs (5). ) near their perimeter.

7. A rotor as claimed in claim 1 6. The disc (5) device as claimed in claim 6, characterized in that the disc holders (5) are resilient in the radial direction of the discs (5).

8. A rotor as claimed in claims 5. A method as claimed in claim 5, characterized in that the skirt (30) is made of sheet metal.