RU196830U1 - Axial fan impeller - Google Patents

Axial fan impeller Download PDF

Info

Publication number
RU196830U1
RU196830U1 RU2019138065U RU2019138065U RU196830U1 RU 196830 U1 RU196830 U1 RU 196830U1 RU 2019138065 U RU2019138065 U RU 2019138065U RU 2019138065 U RU2019138065 U RU 2019138065U RU 196830 U1 RU196830 U1 RU 196830U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
impeller
hub
bases
butt
Prior art date
Application number
RU2019138065U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Ефремович Леженников
Максим Сергеевич Нуйкин
Игорь Николаевич Шевелев
Original Assignee
Вячеслав Ефремович Леженников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Ефремович Леженников filed Critical Вячеслав Ефремович Леженников
Priority to RU2019138065U priority Critical patent/RU196830U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU196830U1 publication Critical patent/RU196830U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области вентиляторостроения, в частносности к рабочим колесам осевых вентиляторов (далее РК), и может быть использована при создании новых конструкций вентиляторных установок для предприятий химической, нефтехимической и других отраслей промышленности.Технический результат полезной модели - создание РК, отвечающего современному уровню вентиляторостроения по технико-экономическим показателям, технологичности его изготовления.Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается за счет того, что в РК, содержащем втулку с закрепленными на ней с помощью болтовых соединений с затяжкой лопасти, выполненные из композиционного материала, его металлическая втулка собрана в одно целое с помощью болтовых соединений с затяжкой из унифицированных формообразующих элементов в виде ступицы, диска с равномерно распределенными по нему по одной из его сторон оснований, количество которых равно числу присоединяемых лопастей.Основания выполнены по форме в виде прямоугольных параллелепипедов, торцевые поверхности которых, обращенные к ступице, образуют плоскость, к которой прилегают привалочные поверхности буртиков цилиндрических комлей лопастей.Возможность крепления и поворота с последующей фиксацией в заданном положении лопастей относительно оснований обеспечивается тем, что в них соосно с их продольной осью под комли лопастей выполняются углубления по форме, в поперечном сечении представляющие собой дугу окружности с радиусом, равным радиусу цилиндрического комля лопастей, а фиксация лопастей выполняется с помощью накладок, имеющих углубления, представляющие собой по форме в их поперечном сечении дугу окружности с радиусом, также равным радиусу цилиндрического комля лопастей и болтового соединения с затяжкой.Конструктивно-технологические решения заложенные в конструкцию РК способствуют расширению его модельного ряда до необходимых размеров, которые определяются конкретными задачами того или иного предприятия.The utility model relates to the field of fan engineering, in particular to the impellers of axial fans (hereinafter referred to as the RC), and can be used to create new designs of fan installations for enterprises of the chemical, petrochemical and other industries. The technical result of the utility model is the creation of an RC that meets the current level fan engineering according to technical and economic indicators, the manufacturability of its manufacture. The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved due to the fact that in the RK, containing a sleeve with blades fixed to it with bolts with a tightening bolt, made of composite material, its metal sleeve is assembled integrally with bolts with a tightening of standardized forming elements in the form of a hub, a disk with evenly distributed over it along one of its sides of the bases, the number of which is equal to the number of attached blades. The bases are made in the form of rectangular parallelepipeds, the end surfaces of which are connected to the hub, form a plane to which the mating surfaces of the flanges of the cylindrical butt of the blades are adjacent. The possibility of fastening and turning with subsequent fixation in a predetermined position of the blades relative to the bases is ensured by the fact that they are aligned with their longitudinal axis under the butt of the blades in the cross section is an arc of a circle with a radius equal to the radius of the cylindrical butt of the blades, and the fixing of the blades is performed using pads having recesses, representing which in shape in their cross section have an arc of a circle with a radius also equal to the radius of the cylindrical butt of the blades and bolted connection with a tightening. Structural and technological solutions incorporated in the design of the Republic of Kazakhstan contribute to the expansion of its model range to the required dimensions, which are determined by the specific tasks of a particular enterprise .

Description

Полезная модель относится к области вентиляторостроения, в частности, к рабочим колесам осевых вентиляторов и может быть использована при создании новых конструкций вентиляторных установок для предприятий химической, нефтехимической и других отраслей промышленности.The utility model relates to the field of fan engineering, in particular, to the impellers of axial fans and can be used to create new designs of fan installations for enterprises in the chemical, petrochemical and other industries.

Из предшествующего уровня техники известно рабочее колесо осевого вентилятора (см. описание изобретения к патенту №2205298, кл. F 04D 29/32, опубликованном 27. 05. 2003 г. Бюл. №15), содержащее ступицу, выполненную из центральной втулки и сочлененных с ней двух параллельных пластин с выступами по числу лопастей. Оси симметрии каждого выступа параллельно смещены по отношению к соответствующим диаметральным осям втулки. Внутри каждого выступа размещены два вкладыша с возможностью образования между ними канала для размещения хвостовика лопасти и имеющих пазы, расположенные перпендикулярно пластинам для прохода шпилек. Каждый вкладыш имеет профилированный участок поверхности, обеспечивающий его перемещение по направляющим, установленных на внутренних поверхностях выступов пластин.From the prior art it is known the impeller of an axial fan (see the description of the invention to patent No. 2205298, CL F 04D 29/32, published 27. 05. 2003 Bull. No. 15) containing a hub made of a Central sleeve and articulated with it two parallel plates with protrusions according to the number of blades. The axis of symmetry of each protrusion is parallel offset with respect to the corresponding diametrical axes of the sleeve. Inside each protrusion there are two inserts with the possibility of forming a channel between them to accommodate the shank of the blade and having grooves located perpendicular to the plates for the passage of the studs. Each liner has a profiled surface area, providing its movement along the guides installed on the inner surfaces of the protrusions of the plates.

Недостатком известного устройства является отсутствие сведений о взаимосвязи геометрических параметров деталей рабочего колеса, что не позволяет его создать без дополнительных исследований.A disadvantage of the known device is the lack of information on the relationship of the geometric parameters of the parts of the impeller, which does not allow it to be created without additional research.

Нет единообразия в трактовке основополагающих базовых понятий и терминов в рассматриваемом предмете деятельности, что является причиной разночтения, недопонимания - в патенте технически неверно использованы термины « ступица» и «втулка».There is no uniformity in the interpretation of fundamental basic concepts and terms in the subject of activity, which is the reason for misunderstanding, misunderstanding - the terms “hub” and “sleeve” are technically incorrectly used in the patent.

Термин - слово или словосочетание - название, обозначающее строго определенное понятие какой-нибудь специальной области науки, техники, искусства (1).The term - a word or phrase - a name that denotes a strictly defined concept of any special field of science, technology, art (1).

Термины с соответствующими определениями, используемые в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу полезной модели:Terms with corresponding definitions used in this context throughout the description, including the utility model formula:

Под термином «ступица» следует понимать центральную, обычно утолщенную часть колеса с отверстием для посадки его на ось или вал. Ступицу соединяют с ободом колеса спицами или диском (2).The term “hub” should be understood as the central, usually thickened part of the wheel with a hole for landing on an axle or shaft. The hub is connected to the wheel rim with spokes or a disk (2).

Под термином «втулка» следует понимать деталь машины или устройства в виде полого цилиндра (конуса) в отверстие которого входят сопрягаемые детали. Втулки бывают сплошные и разрезные. (2)The term "sleeve" should be understood as a part of a machine or device in the form of a hollow cylinder (cone) into the hole of which mating parts are included. The bushings are continuous and split. (2)

Под термином «осевой вентилятор» следует понимать вентилятор, в котором направление меридиональной скорости газовоздушной смеси на входе в рабочее колесо и на выходе из рабочего колеса параллельно оси его вращения. (3)The term "axial fan" should be understood as a fan in which the direction of the meridional velocity of the gas-air mixture at the entrance to the impeller and at the exit of the impeller is parallel to the axis of its rotation. (3)

Под термином «рабочее колесо вентилятора» следует понимать вращающуюся часть вентилятора, в которой механическая энергия передается воздуху посредством динамического действия его лопастей. (4)The term "fan impeller" should be understood as the rotating part of the fan, in which mechanical energy is transmitted to the air through the dynamic action of its blades. (4)

Под термином «втулка винта вертолета» следует понимать центральный узел винта, соединяющий лопасти с валом редуктора. (5)The term "helicopter rotor hub" should be understood as the central rotor assembly connecting the blades to the gear shaft. (5)

Под термином «втулка рабочего колеса осевого вентилятора» следует понимать центральный узел рабочего колеса, соединяющий его лопасти с валом привода.The term "axial fan impeller sleeve" should be understood as the central impeller assembly connecting its blades to the drive shaft.

Под термином «диафрагма» следует понимать деталь машин, приборов, аппаратов, сооружений, представляющих собой стенку или пластину (сплошную или с отверстием). (2)The term "diaphragm" should be understood as a detail of machines, devices, apparatuses, structures, representing a wall or plate (solid or with a hole). (2)

Под термином «хвостовик» следует понимать наименование концов некоторых деталей машин (например, X. коленчатого вала), инструмента (например, X. сверла, метчика) или рабочих приспособлений (например, X. штампа) для их закрепления или присоединения к ним других элементов или механизмов. (2)The term "shank" should be understood as the name of the ends of some parts of machines (for example, X. crankshaft), tools (for example, X. drill, tap) or work tools (for example, X. stamp) to secure them or attach other elements or mechanisms. (2)

Под термином «комель лопасти винта» следует понимать часть лопасти винта, служащая для крепления лопасти во втулке винта (6)The term “screw blade comel” should be understood to mean the part of the screw blade used to fasten the blade in the screw hub (6)

Под термином «комель лопасти рабочего колеса осевого вентилятора» следует понимать часть лопасти рабочего колеса, служащая для крепления лопасти во втулке рабочего колеса осевого вентилятора.The term "comel of the blade of the impeller of the axial fan" should be understood as the part of the blade of the impeller, which serves to fasten the blade in the hub of the impeller of the axial fan.

Под термином «прямоугольный параллелепипед» следует понимать прямой параллелепипед, у которого все шесть граней являются прямоугольниками. (7)The term “rectangular box” should be understood as a straight box, in which all six faces are rectangles. (7)

Под термином «привалочные поверхности» следует понимать поверхности, соприкасающиеся с поверхностями других деталей, но не являющиеся охватываемыми или охватывающими. (8)The term "mating surfaces" should be understood surfaces that are in contact with the surfaces of other parts, but not being covered or covering. (8)

Под термином «дуга окружности» следует понимать часть окружности. (9)The term "arc of a circle" should be understood as part of a circle. (9)

Под термином «центральный угол» следует понимать угол в круге, образованный двумя радиусами. (10)The term "central angle" should be understood as the angle in the circle formed by two radii. (10)

Под термином «композиционный материал» следует понимать материал, полученный путем пропитки полимерным связующим (преимущественно полиэфирными смолами) стеклоткани разного плетения, различных стекломатов и ровинга.The term "composite material" should be understood as material obtained by impregnation with a polymeric binder (mainly polyester resins) of fiberglass of different weaving, various glass mat and roving.

С учетом вышесказанного, в патенте №2205298, кл. F04D 29/32 термином «ступица» неверно обозначена втулка рабочего колеса осевого вентилятора, выполненная из центральной ступицы (а не втулки) и сочлененных с ней двух параллельных пластин с выступами, оси симметрии которых для перераспределения центробежной нагрузки параллельно смещены по отношению к соответствующим диаметральным осям ступицы.In view of the foregoing, in patent No. 2205298, class. F04D 29/32 the term “hub” incorrectly designates an axial fan impeller bushing made of a central hub (and not a bushing) and two parallel plates with protrusions articulated with it, whose symmetry axes for redistributing the centrifugal load are parallel offset with respect to the corresponding diametric axes hubs.

Смещение оси симметрии выступов от оси вращения рабочего колеса для перераспределения центробежной нагрузки позаимствовано в вышеуказанном патенте из конструкции втулок несущего винта вертолетов, например Ми-4, Ми-8, выполненной по классической схеме с шарнирным креплением лопастей со втулкой винта, что дает им возможность колебаться относительно горизонтальных и вертикальных шарниров под действием приложенных к ним переменных аэродинамических и инерционных сил при полете вертолета с поступательной скоростью. В результате этого значительно уменьшаются величины переменных напряжений в лопастях несущего винта.The offset of the axis of symmetry of the protrusions from the axis of rotation of the impeller for redistributing the centrifugal load is borrowed in the above patent from the design of the rotor bushings of helicopters, for example Mi-4, Mi-8, made according to the classical scheme with articulated mounting of the blades with the rotor hub, which allows them to oscillate relative to horizontal and vertical hinges under the action of the variable aerodynamic and inertial forces applied to them during helicopter flight at translational speed. As a result of this, the values of alternating stresses in the rotor blades are significantly reduced.

Втулка несущего винта вышеупомянутых вертолетов имеет разнесенные горизонтальные, а также вертикальные и осевые шарниры. В этом случае разнос (расстояние от оси вращения) горизонтальных и вертикальных шарниров применяется с целью обеспечения более равномерного распределения нагрузки между игольчатыми подшипниками горизонтального шарнира и тем самым существенного повышения их долговечности (11).The rotor hub of the aforementioned helicopters has spaced horizontal as well as vertical and axial joints. In this case, the spacing (distance from the axis of rotation) of horizontal and vertical joints is used to ensure a more uniform load distribution between the needle bearings of the horizontal joint and thereby significantly increase their durability (11).

Втулка рабочего колеса осевого вентилятора по схеме, принятой в вентиляторостроении, соответствует по конструкции жесткой втулке винта вертолета, имеющей только осевой шарнир, который в рабочем колесе вентилятора служит для изменения в эксплуатации угла установки его лопастей.The axial fan impeller bushing according to the scheme adopted in the fan industry corresponds in design to the rigid helicopter rotor bushing having only an axial joint, which serves to change the operation angle of its blades in the fan impeller.

В рабочем колесе осевого вентилятора лопасть совершает колебательные движения в плоскости вращения и взмаха не путем поворота в шарнирах, а благодаря деформациям лопасти. Эти деформации лопастей для рабочих колес осевых вентиляторов во всех эксплуатационных режимах их работы, в отличие от несущих винтов вертолетов, оказываются допустимыми вследствие достаточной прочности применяемых материалов для их изготовления и нет необходимости смещать продольные оси лопастей рабочего колеса от оси его вращения.In the impeller of the axial fan, the blade oscillates in the plane of rotation and swing not by turning in the hinges, but due to the deformation of the blade. These deformations of the blades for the impellers of axial fans in all operating modes of their operation, in contrast to the rotors of helicopters, are permissible due to the sufficient strength of the materials used for their manufacture and there is no need to displace the longitudinal axis of the impeller blades from the axis of rotation.

Важным преимуществом такой конструкции втулки рабочего колеса осевого вентилятора является ее простота, облегчающая и удешевляющая изготовление рабочего колеса и обслуживание его в эксплуатации.An important advantage of this design of the axial fan impeller sleeve is its simplicity, which facilitates and reduces the cost of manufacturing the impeller and its maintenance in operation.

В рабочем колесе осевого вентилятора при его вращении всегда имеет место определенный перепад давлений перед и за лопаточным венцом. При этом при негерметичной втулке рабочего колеса возникают паразитные течения, значительные дополнительные потери давления и уменьшается КПД вентилятора.During its rotation, a certain pressure differential always takes place in the impeller of the axial fan in front of and behind the blade ring. In this case, when the impeller sleeve is leaking, parasitic flows occur, significant additional pressure losses and the fan efficiency decreases.

Недостатком известного устройства является также и то, что конструктивное исполнение сочлененных пластин из-за наличия выступов в них в данном рабочем колесе осевого вентилятора не образует диафрагму его втулки и тем самым не обеспечивается ее герметичность.A disadvantage of the known device is also that the design of the articulated plates due to the presence of protrusions in them in this impeller of the axial fan does not form the diaphragm of its sleeve and thereby does not ensure its tightness.

Негерметичность втулки рабочего колеса известного устройства из-за отсутствия диафрагмы вызывает уменьшение КПД вентилятора примерно на 14% и еще большее уменьшение давления. (12)Leakage of the impeller sleeve of the known device due to the lack of a diaphragm causes a decrease in fan efficiency by about 14% and an even greater decrease in pressure. (12)

Таким образом, технический результат, поставленный в патенте, в этом рабочем колесе осевого вентилятора не достигается.Thus, the technical result set forth in the patent is not achieved in this impeller of the axial fan.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является рабочее колесо осевого вентилятора, раскрытое в патенте RU №2205299, кл. F04D 2 9/32, опубликованном 27.05.2003 Бюл. №15.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed utility model is the impeller of an axial fan, disclosed in patent RU No. 2205299, class. F04D 2 9/32 published May 27, 2003 Bull. Number 15.

В связи с вышесказанным относительно применения терминов «ступица» и «втулка» рабочее колесо осевого вентилятора по вышеупомянутому патенту содержит втулку рабочего колеса в виде диска с центральной ступицей и лопасти, закрепленные в ступице своими цилиндрическими хвостовиками с буртиками, при этом одна из поверхностей диска выполнена с ложементами, имеющими цилиндрическую поверхность. Над каждым ложементом установлен вкладыш с ответной цилиндрической поверхностью, образующей с ложементом пространство для размещения хвостовиков лопастей с возможностью поворота. Каждый вкладыш и соответствующий ложемент соединены шпильками, установленные с возможностью фиксации хвостовиков в заданном положении. Диск и вкладыши прикреплены к ступице посредством болтов, имеющих общую ось. Лопасти, диск и вкладыши втулки рабочего колеса выполнены из стеклопластика.In connection with the foregoing, regarding the use of the terms “hub” and “sleeve”, the axial fan impeller according to the aforementioned patent comprises an impeller hub in the form of a disk with a central hub and blades fixed in the hub with their cylindrical shanks with flanges, one of the disk surfaces being made with lodges having a cylindrical surface. Above each lodgement, an insert is installed with a reciprocal cylindrical surface, forming a lodgement with a space for placing the blade shanks with the possibility of rotation. Each liner and the corresponding lodgement are connected by studs installed with the possibility of fixing the shanks in a given position. The disc and liners are attached to the hub by means of bolts having a common axis. The blades, disc and liners of the impeller bush are made of fiberglass.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является сложность конструкции и, как следствие, низкая его технологичность, вызванная конструкцией вкладыша, диска с ложементами, которые обуславливают увеличенный цикл и трудоемкость их изготовления, сложность работ при его монтаже и эксплуатации.A disadvantage of the known device adopted for the prototype is the complexity of the design and, as a consequence, its low manufacturability, caused by the design of the liner, disk with lodgements, which lead to an increased cycle and the complexity of their manufacture, the complexity of the work during its installation and operation.

Избыточно использование стеклопластика в конструкции втулки рабочего колеса, т.к. он чувствителен к технологическим режимам изготовления и его себестоимость в 2-3 раза выше, чем себестоимости металла.Excessive use of fiberglass in the design of the impeller sleeve, because it is sensitive to the technological conditions of manufacture and its cost is 2-3 times higher than the cost of metal.

Недостатком известного устройства также является отсутствие сведений о взаимосвязи геометрических параметров деталей рабочего колеса, что не позволяет его создать без дополнительных исследований.A disadvantage of the known device is the lack of information about the relationship of the geometric parameters of the parts of the impeller, which does not allow it to be created without additional research.

Задача, на решение которой направленно заявленное техническое решение, заключается в расширении арсенала технических средств в данной области, а также повышении технико-экономических показателей рабочего колеса осевого вентилятора за счет снижения объема применяемого стеклопластика и трудоемкости изготовления конструкции.The task to which the claimed technical solution is directed is to expand the arsenal of technical means in this area, as well as to increase the technical and economic indicators of the axial fan impeller by reducing the amount of fiberglass used and the complexity of manufacturing the structure.

Техническим результатом является расширение арсенала технических средств в данной области, получение рабочего колеса осевого вентилятора оптимальной конструкции, отвечающего современному уровню вентиляторостроения по технологичности изготовления, упрощения его обслуживания в составе вентилятора.The technical result is to expand the arsenal of technical means in this area, to obtain an impeller of an axial fan of an optimal design that meets the current level of fan building in terms of manufacturability, and simplifies its maintenance as part of the fan.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается за счет того, что у рабочего колеса осевого вентилятора, содержащего втулку рабочего колеса, закрепленные на ней с помощью болтовых соединений своими цилиндрическими комлями с буртиками с возможностью поворота лопасти, выполненные из композиционного материала, отличающееся тем, что металлическая втулка собрана в одно целое с помощью болтовых соединений с затяжкой из формообразующих элементов в виде ступицы высотой Hc, имеющей размерное соотношение Нв+ (3-5) мм, где Нв - высота выходного вала привода, и диаметром Dc, имеющим размерное соотношение Dc≤2,5Нс, диска, толщина которого находится в размерных пределах t=8-45 мм, а диаметр Dд имеет размерное соотношение Dд ≤ 0,25Dрк, где Dрк - диаметр рабочего колеса, с равномерно распределенными по нему по одной из его сторон и сопряженных с ним с помощью болтового соединения с затягом основаниями, количество которых равно числу присоединяемых лопастей от 3 до 12, выполненных по форме в виде прямоугольного параллелепипеда с размерным соотношением длины а=0,75d-1,5d, ширины b=1,1d-1,5d и высоты h=0,5d-0,75d каждого, где d - диаметр цилиндрического комля лопасти, при этом торцевые поверхности оснований, обращенные к ступице, образуют плоскость, к которой прилегают привалочные поверхности буртиков цилиндрических комлей лопастей, точки пересечения продольных осей которых расположены на оси вращения рабочего колеса, причем возможность поворота с последующей фиксацией в заданном положении лопастей относительно оснований обеспечивается тем, что в них соосно с их продольной осью под комли лопастей выполняются углубления по форме в поперечном сечении представляющие собой дугу окружности с радиусом r, равным d/2, и центральным углом α, находящимся в размерных пределах 165-170 градусов, а фиксация лопастей выполняется с помощью накладок, имеющих углубления, представляющие собой по форме в их поперечном сечении дугу окружности с радиусом r, равным d/2, и центральным углом β, находящимся в размерных пределах 160-180 градусов и болтового соединения с затяжкой.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved due to the fact that the impeller of the axial fan containing the impeller bushing, mounted on it with bolted joints with their cylindrical knots with shoulders with the ability to rotate the blades made of composite material, characterized in that the metal sleeve is assembled in one piece with the help of bolted connections with a tightening of the forming elements in the form of a hub with a height Hc having a dimension ratio HB + (3-5) mm where Hv is the height of the drive output shaft, and with a diameter Dc having a dimensional ratio of Dc ≤ 2.5 Hs, a disk whose thickness is in the dimensional range t = 8-45 mm, and a diameter Dd has a dimensional ratio of Dd ≤ 0.25 Drc, where Drk is the diameter of the impeller, with bases evenly distributed over it on one of its sides and mated with it using a bolt connection with a draw, the number of which is equal to the number of attached blades from 3 to 12, made in the form of a rectangular parallelepiped with a length dimension ratio a = 0.75d-1.5d, width s b = 1,1d-1,5d and heights h = 0,5d-0,75d each, where d is the diameter of the cylindrical butt of the blade, while the end surfaces of the bases facing the hub form a plane to which the mating surfaces of the shoulders are adjacent cylindrical butt of the blades, the intersection points of the longitudinal axes of which are located on the axis of rotation of the impeller, and the possibility of rotation with subsequent fixation in a predetermined position of the blades relative to the bases is ensured by the fact that they are coaxial with their longitudinal axis under the butt of the blades in cross-sectional shape representing an arc of a circle with a radius r equal to d / 2 and a central angle α in the dimensional range 165-170 degrees, and the fixing of the blades is performed using overlays having recesses that are in shape in their transverse a cross-section is an arc of a circle with a radius r equal to d / 2 and a central angle β within the dimensional limits of 160-180 degrees and a bolted connection with a puff.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображено следующее:The essence of the utility model is illustrated by graphic materials, which depict the following:

на фиг. 1 изображена компоновочная схема рабочего колеса, которое имеет, по меньшей мере, три лопасти. В качестве примера представлено четырехлопастное рабочее колесо;in FIG. 1 shows a layout of an impeller that has at least three blades. An example is a four-blade impeller;

на фиг. 2 изображены унифицированные формообразующие элементы рабочего колеса.in FIG. 2 depicts the uniform forming elements of the impeller.

на фиг. 3 представлен разрез А-А на фиг. 1;in FIG. 3 shows a section AA in FIG. 1;

на фиг. 4 представлен разрез Б- Б на фиг. 2.in FIG. 4 shows a section bB in FIG. 2.

Перечень позиций к описанию полезной модели:The list of items for the description of the utility model:

1. Втулка рабочего колеса осевого вентилятора1. Axial fan impeller bushing

2. Лопасть2. The blade

3. Ступица3. Hub

4. Диск4. Disk

5. Основание5. The basis

6. Болты крепления диска со ступицей6. Bolts of fastening of a disk with a nave

7. Болты крепления основания7. Bolts of fastening of the basis

8. Комель лопасти8. Comet blades

9. Накладки9. Pads

10. Болты крепления лопастей10. Bolts of fastening of blades

Перечень обозначений к описанию полезной модели:The list of designations for the description of the utility model:

1. Hc - высота ступицы1. Hc - hub height

2. Dc - диаметр ступицы2. Dc - diameter of the hub

3. Dд - диаметр диска3. Dd - disk diameter

4. Dрк - диаметр рабочего колеса4. Drk - impeller diameter

5. d - диаметр комля лопасти5. d - diameter of the butt of the blade

6. r - радиус комля лопасти6. r - radius of the butt of the blade

7. а - длина основания7. a - base length

8. b - ширина основания8. b - width of the base

9. h - высота основания9. h - base height

10. α - центральный угол дуги окружности в основании10. α is the central angle of the circular arc at the base

11. β - центральный угол дуги окружности в накладке11. β is the central angle of the circular arc in the patch

Рабочее колесо осевого вентилятора содержит втулку 1 с закрепленными на ней с помощью болтовых соединений с затяжкой лопастями 2, точки пересечения продольных осей которых расположены на оси вращения рабочего колеса (фиг. 1).The impeller of the axial fan contains a sleeve 1 with blades 2 fixed to it with bolt connections with a tightening, the intersection points of the longitudinal axes of which are located on the axis of rotation of the impeller (Fig. 1).

Согласно полезной модели ступица 3 (фиг. 2) выполнена высотой Hc, имеющей размерное соотношение Нв+ (3-5)мм, где Нв - высота выходного вала привода, и диаметром Dc, имеющим размерное соотношение Dc ≤ 2,5 Hc.According to a utility model, the hub 3 (Fig. 2) is made with a height Hc having a dimension ratio HB + (3-5) mm, where HB is the height of the drive output shaft, and a diameter Dc having a dimension ratio Dc ≤ 2.5 Hc.

Указанный размер Hc ступицы определяется геометрическими размерами рабочего конца выходного вала Нв привода рабочего колеса, на который она устанавливается в процессе сборки вентилятора.The indicated hub size Hc is determined by the geometric dimensions of the working end of the output shaft HB of the impeller drive onto which it is installed during the assembly of the fan.

Диаметр диска Dд 4 (фиг. 2) втулки, толщина которого находится в размерных пределах t= 8-45 мм, имеет размерное соотношение Dд ≤ 0,25Dрк, где Dрк - диаметр рабочего колеса.The diameter of the disk Dd 4 (Fig. 2) of the sleeve, the thickness of which is in the dimensional range t = 8-45 mm, has a dimensional ratio Dd ≤ 0.25 Drk, where Drk is the diameter of the impeller.

Размерное соотношение Dд позволяет в каждом конкретном случае изготовления втулки рабочего колеса разместить на нем необходимое количество равномерно распределенных по нему по одной из его сторон оснований 5 (фиг. 2), равных числу присоединяемых лопастей от 3 до 12 (на фиг. 2 в качестве примера изображена втулка 4-х лопастного рабочего колеса).The dimensional ratio Dd allows in each case of manufacturing the impeller sleeve to place on it the necessary number of bases 5 evenly distributed over it along one of its sides (Fig. 2), equal to the number of attached blades from 3 to 12 (in Fig. 2 as an example The sleeve of a 4-blade impeller is shown).

Диск 4 с помощью болтов 6 с затяжкой соединяется со ступицей 3, а затем на него равномерно устанавливаются основания 5, которые также соединяются с ним с помощью болтов 7 с затяжкой (фиг. 2, фиг. 3).The disk 4 with the help of bolts 6 with a tightening is connected to the hub 3, and then the bases 5 are evenly mounted on it, which are also connected to it with the help of bolts 7 with a tightening (Fig. 2, Fig. 3).

Основания 5 выполнены по форме в виде прямоугольных параллелепипедов с размерным соотношением длины а=0,75d-1,5d, ширины b=1,1d-1,5d и высоты h=0,5d-0,75d каждого, где d - диаметр цилиндрического комля 8 лопасти 2 и размеры которого, в свою очередь, зависят от технических параметров вентилятора (фиг. 2).The base 5 is made in the form of rectangular parallelepipeds with a dimensional ratio of length a = 0.75d-1.5d, width b = 1.1d-1.5d and height h = 0.5d-0.75d each, where d is the diameter cylindrical butt 8 blades 2 and the dimensions of which, in turn, depend on the technical parameters of the fan (Fig. 2).

Торцевые поверхности оснований, обращенные к ступице, образуют плоскость, к которой прилегают привалочные поверхности буртиков цилиндрических комлей 8 лопастей 2 (фиг. 2) и которые крепятся на втулке с возможностью поворота с помощью накладок 9 и болтов 10 с затяжкой (фиг 3, фиг. 4).The end surfaces of the bases facing the hub form a plane to which the mating surfaces of the flanges of the cylindrical butt 8 of the blades 2 (Fig. 2) are adjacent and which are mounted on the sleeve with the possibility of rotation with the help of plates 9 and bolts 10 with a tightening (Fig. 3, Fig. 4).

Возможность поворота лопастей 2 с последующей фиксацией в заданном положении относительно оснований 5 обеспечивается тем, что в них соосно с их продольной осью под комли лопастей выполняются углубления по форме в поперечном сечении представляющие собой дугу окружности с радиусом r равным d/2 и центральным углом а, находящимся в размерных пределах 165-170 градусов (фиг. 4), а фиксация лопастей выполняется с помощью болтового соединения с затяжкой и накладок 9, имеющих углубления, представляющие собой по форме в их поперечном сечении дугу окружности с радиусом r равным d/2 и центральным углом, находящимся в размерных пределах 160-18 0 градусов (фиг. 4).The ability to rotate the blades 2 with subsequent fixation in a predetermined position relative to the bases 5 is ensured by the fact that in them coaxially with their longitudinal axis under the butt of the blades, recesses are made in cross-sectional shape representing an arc of a circle with a radius r equal to d / 2 and a central angle a, located in the dimensional range of 165-170 degrees (Fig. 4), and the fixing of the blades is carried out using a bolted connection with a puff and pads 9 having recesses, which are circular in shape in their cross section tee having a radius r equal to d / 2, and the central angle in the size range 160-18 0 degrees (FIG. 4).

За счет такого конструктивного оформления предлагаемое рабочее колесо осевого вентилятора имеет простую конструкцию, снижается трудоемкость его изготовления, монтажа и замены лопастей при его сборке и ремонте.Due to such a design, the proposed impeller of the axial fan has a simple design, the laboriousness of its manufacture, installation and replacement of the blades during assembly and repair is reduced.

Указанные размерные пределы и соотношения размеров рабочего колеса позволяют создать их технологический типоразмерный ряд диаметром до 10,4 метра, преимущественно, для аппаратов воздушного охлаждения и градирен.The indicated dimensional limits and the ratio of the dimensions of the impeller allow you to create their technological standard range with a diameter of up to 10.4 meters, mainly for air cooling units and cooling towers.

Рабочее колесо осевого вентилятора (фиг. 1) работает следующим образом: его устанавливают в вентиляторе на рабочий конец выходного вала привода (на чертеже не показан), и при его запуске оно приводится во вращение. При вращении его лопасти 2 (фиг. 1) создают поток воздуха в корпусе вентилятора (на чертеже не показан), перемещающийся в осевом направлении по воздухоотводящим частям вентилятора до места назначения.The impeller of the axial fan (Fig. 1) works as follows: it is installed in the fan on the working end of the drive output shaft (not shown in the drawing), and when it is started, it is rotated. When rotating its blades 2 (Fig. 1) create an air flow in the fan casing (not shown), moving axially along the venting parts of the fan to its destination.

Для перехода на другой режим работы рабочего колеса необходимо изменить угол установки его лопастей, например, с режима «лето» на режим «зима», в аппарате воздушного охлаждения необходимо уменьшить угол установки его лопастей.To switch to a different working mode of the impeller, it is necessary to change the angle of installation of its blades, for example, from the summer mode to the winter mode;

Конструкция крепления лопастей на втулке позволяет при неподвижном состоянии рабочего колеса плавно регулировать угол установки его лопастей в пределах, определяемых режимом работы теплообменного аппарата.The design of the mounting of the blades on the sleeve allows the stationary state of the impeller to smoothly adjust the angle of installation of its blades within the limits determined by the operating mode of the heat exchanger.

Для изменения угла установки лопасти необходимо ослабить болты 10 ее крепления на втулке (фиг. 2), повернуть лопасть 2 на необходимый угол и зафиксировать ее, закрутив болты 10 с затяжкой.To change the installation angle of the blade, it is necessary to loosen the bolts 10 of its fastening on the sleeve (Fig. 2), turn the blade 2 to the required angle and fix it by tightening the bolts 10 with a tightening.

Поскольку количество накладок 9 а, соответственно, и болтов крепления лопастей на них 10 выбирается в зависимости от компоновочного решения рабочего колеса в процессе обычного проектирования, то оно не упоминается в формуле полезной модели.Since the number of pads 9 a, respectively, and the bolts for fastening the blades on them 10 is selected depending on the layout of the impeller in the normal design process, it is not mentioned in the utility model formula.

Результаты проектно-конструкторских и производственно-технологических работ свидетельствуют, что создание рабочего колеса осевого вентилятора по предлагаемому техническому решению позволит легко реализовать ее конструктивно и технологически из-за простоты, обеспечивающей ее широкое применение в вентиляторостроении, повысить технологичность его изготовления, уменьшить эксплуатационные расходы и достигнуть современного уровня вентиляторостроения.The results of design and production and technological work indicate that the creation of an axial fan impeller according to the proposed technical solution will make it easy to constructively and technologically due to the simplicity that ensures its widespread use in fan building, to increase the manufacturability of its manufacture, reduce operating costs and achieve modern level of fan building.

Таким образом, применение данного рабочего колеса осевого вентилятора позволит достичь поставленной задачи, и заявленное решение может быть рекомендовано к использованию при проектировании рабочих колес осевых вентиляторов как общепромышленного, так и специального назначения, преимущественно для аппаратов воздушного охлаждения и градирен.Thus, the use of this impeller of the axial fan will allow to achieve the task, and the claimed solution can be recommended for use in the design of the impellers of axial fans of both general industrial and special purposes, mainly for air cooling units and cooling towers.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Ожегов С.И., Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка. М. 1992 г. стр. 823.1. Ozhegov S.I., Shvedova N.Yu. Explanatory dictionary of the Russian language. M. 1992, p. 823.

2. Большой энциклопедический политехнический словарь.2. A large encyclopedic polytechnical dictionary.

3. ГОСТ 22270-2018. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Термины и определения. п. 2.10.21.3. GOST 22270-2018. Heating, ventilation and air conditioning systems. Terms and Definitions. paragraph 2.10.21.

4. ГОСТ 22270-2018. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Термины и определения. п. 2.7 8.4. GOST 22270-2018. Heating, ventilation and air conditioning systems. Terms and Definitions. Section 2.7 8.

5. ГОСТ 21892-76 Винты и трансмиссия вертолетов. Термины и определения. п. 12.5. GOST 21892-76 Helicopter propellers and transmission. Terms and Definitions. p. 12.

6. ГОСТ 21664-7 8 Винты воздушные авиационных двигателей. Термины и определения. п. 26.6. GOST 21664-7 8 Propellers for aircraft engines. Terms and Definitions. p. 26.

7. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. М. 1975 г. стр. 306.7. Vygodsky M.Ya. Handbook of elementary mathematics. M. 1975, p. 306.

8. Романычева Э.Т., Соколова Т.Ю., Шандурина Г.Ф. Инженерная и компьютерная графика. М. ДМК Пресс, 2001. Стр. 434.8. Romanicheva E.T., Sokolova T.Yu., Shandurina G.F. Engineering and computer graphics. M. DMK Press, 2001. p. 434.

9. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. М. 1975 г. стр. 282.9. Vygodsky M.Ya. Handbook of elementary mathematics. M. 1975, p. 282.

10. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. М. 1975 г. стр. 283.10. Vygodsky M.Ya. Handbook of elementary mathematics. M. 1975, p. 283.

11. Данилов В.А. Вертолет Ми-8. Устройство и техническое обслуживание. М. Транспорт. 1988 г. стр. 125.11. Danilov V.A. Mi-8 helicopter. Device and maintenance. M. Transport. 1988, p. 125.

12. Брусиловский И.В. Аэродинамика осевых вентиляторов. М. 1984 г. стр. 140.12. Brusilovsky I.V. Aerodynamics of axial fans. M. 1984, p. 140.

Claims (1)

Рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее втулку рабочего колеса, закрепленные на ней с помощью болтовых соединений с затяжкой своими цилиндрическими комлями с буртиками с возможностью поворота лопасти, выполненные из композиционного материала, отличающееся тем, что металлическая втулка собрана в одно целое с помощью болтовых соединений с затяжкой из унифицированных формообразующих элементов в виде ступицы высотой Hc, имеющей размерное соотношение Нв+ (3-5) мм, где Нв - высота выходного вала привода, и диаметром Dc, имеющим размерное соотношение Dc≤2,5Hc, диска, толщина которого находится в размерных пределах t=8-45 мм, а диаметр Dд имеет размерное соотношение Dд≤0,25Dрк, где Dрк - диаметр рабочего колеса, с равномерно распределенными по нему по одной из его сторон и сопряженных с ним с помощью болтового соединения с затягом основаниями, количество которых равно числу присоединяемых лопастей от 3 до 12, выполненных по форме в виде прямоугольного параллелепипеда с размерным соотношением длины а=0,75d-1,5d, ширины b=1,1d-1,5d и высоты h=0,5d-0,75d каждого, где d - диаметр цилиндрического комля лопасти, при этом торцевые поверхности оснований, обращенные к ступице, образуют плоскость, к которой прилегают привалочные поверхности буртиков цилиндрических комлей лопастей, точки пересечения продольных осей которых расположены на оси вращения рабочего колеса, причем возможность поворота с последующей фиксацией в заданном положении лопастей относительно оснований обеспечивается тем, что в них соосно с их продольной осью под комли лопастей выполняются углубления по форме, в поперечном сечении представляющие собой дугу окружности с радиусом r, равным d/2, и центральным углом α, находящимся в размерных пределах 165-170 градусов, а фиксация лопастей выполняется с помощью накладок, имеющих углубления, представляющие собой по форме в их поперечном сечении дугу окружности с радиусом r, равным d/2, и центральным углом β, находящимся в размерных пределах 160-180 градусов и болтового соединения с затяжкой.An impeller of an axial fan, comprising an impeller bushing, bolted to it with a bolt and tightened by its cylindrical lugs with flanges with the ability to rotate the blades, made of composite material, characterized in that the metal bushing is assembled integrally using bolted bolts from unified forming elements in the form of a hub with a height Hc having a dimensional ratio Нв + (3-5) mm, where Нв is the height of the drive output shaft, and a diameter Dc having a dimensional s the ratio of Dc≤2.5Hc, a disk whose thickness is in the dimensional range t = 8-45 mm, and the diameter Dd has a dimensional ratio Dd≤0.25Drk, where Drk is the diameter of the impeller, with one equally distributed over it sides and bases connected with it by means of a bolt with a tightening, the number of which is equal to the number of attached blades from 3 to 12, made in the form of a rectangular parallelepiped with a dimensional ratio of length a = 0.75d-1.5d, width b = 1, 1d-1,5d and heights h = 0,5d-0,75d each, where d is the diameter of the cylindrical butt of the lopas and, while the end surfaces of the bases facing the hub form a plane to which are adjacent the mating surfaces of the shoulders of the cylindrical butt of the blades, the intersection points of the longitudinal axes of which are located on the axis of rotation of the impeller, and the possibility of rotation with subsequent fixing in a predetermined position of the blades relative to the bases is provided the fact that in them coaxially with their longitudinal axis under the butt of the blades, recesses are made in shape, in cross section representing an arc of a circle with som r, equal to d / 2, and a central angle α, which is in the dimensional range of 165-170 degrees, and the fixing of the blades is performed using pads having recesses, which are in shape in their cross section in a circular arc with a radius r equal to d / 2, and a central angle β within the dimensional range of 160-180 degrees and a bolted connection with a puff.
RU2019138065U 2019-11-26 2019-11-26 Axial fan impeller RU196830U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138065U RU196830U1 (en) 2019-11-26 2019-11-26 Axial fan impeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138065U RU196830U1 (en) 2019-11-26 2019-11-26 Axial fan impeller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU196830U1 true RU196830U1 (en) 2020-03-17

Family

ID=69898073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019138065U RU196830U1 (en) 2019-11-26 2019-11-26 Axial fan impeller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU196830U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224963U1 (en) * 2024-02-19 2024-04-09 Феликс Мубаракович Давлетшин Cooling Tower Axial Fan Wheel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2323043A1 (en) * 1975-09-02 1977-04-01 Gen Electric METHOD AND APPARATUS FOR EXTRACTING STATOR BLADES FROM A GAS TURBINE
US4900221A (en) * 1988-12-16 1990-02-13 General Electric Company Jet engine fan and compressor bearing support
RU2027915C1 (en) * 1992-07-28 1995-01-27 Казанское акционерное общество "Органический синтез" Fan
RU2205298C1 (en) * 2001-11-23 2003-05-27 Закрытое акционерное общество "Гидроаэроцентр" Impeller of axial blower

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2323043A1 (en) * 1975-09-02 1977-04-01 Gen Electric METHOD AND APPARATUS FOR EXTRACTING STATOR BLADES FROM A GAS TURBINE
US4900221A (en) * 1988-12-16 1990-02-13 General Electric Company Jet engine fan and compressor bearing support
RU2027915C1 (en) * 1992-07-28 1995-01-27 Казанское акционерное общество "Органический синтез" Fan
RU2205298C1 (en) * 2001-11-23 2003-05-27 Закрытое акционерное общество "Гидроаэроцентр" Impeller of axial blower

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224963U1 (en) * 2024-02-19 2024-04-09 Феликс Мубаракович Давлетшин Cooling Tower Axial Fan Wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101194103B (en) Wind power installation and method for operating one such wind power installation
US9003812B2 (en) Supporting structure for a gas turbine engine
CN1034174A (en) Fixing of aircraft propeller blade
US11313380B2 (en) Motor vehicle fan
RU196830U1 (en) Axial fan impeller
CN110912365A (en) Motor, fan and air conditioner
CN112345193A (en) Wind tunnel test measuring system for aerodynamic performance of contra-rotating propeller fan of open rotor engine
RU195266U1 (en) Axial fan impeller
US4566166A (en) Method for manufacturing a stay ring bearing stationary guide vanes for a nongated turbine
CN113847257B (en) Magnetic suspension axial flow fan structure
US2850229A (en) Axial flow compressor construction
CN211901065U (en) Impeller of centrifugal fan and centrifugal fan
CN111963461A (en) Novel disrotatory fan
CN114165291B (en) Pneumatic impeller
CN216691835U (en) Precise main shaft for wind power generation
CN221120357U (en) Axial flow fan with corrugated fan blades
CN211202350U (en) Centrifugal fan of air-cooled generator
CN215761945U (en) Rotor structure of gas turbine
CN219004801U (en) Driving assembly for trowelling machine
CN220151598U (en) High power density motor inner fan
US11994142B2 (en) Blower
CN215884045U (en) Motor shaft system and stratosphere airship
CN220687664U (en) Adjustable impeller structure of centrifugal pneumatic conveying fan
CN216842340U (en) Air cooler of multi-fan
CN215949882U (en) Glass fiber reinforced plastic centrifugal ventilator