RU2381387C1

RU2381387C1 - Axial fan impeller

Info

Publication number: RU2381387C1
Application number: RU2008150922/06A
Authority: RU
Inventors: Валентин Яковлевич Заслов (RU); Валентин Яковлевич Заслов; Вячеслав Федорович Роженцов (RU); Вячеслав Федорович Роженцов
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2010-02-10

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention can be used in development of axial fan impellers. Proposed impeller comprises hub 1 furnished with ring 2 and bores accommodating rotary pairs of blades 3. The latter have rotary axle 8 and cup 4 articulated with toothed rack 6 of the device designed to make said axle and cup rotate. Every cup is fixed, via bearing units 7, on axle 8 rigidly fixed on hub 1. Note here that every pair of blades 3 is articulated, via cup 4, with rotation drive of blades 3.

EFFECT: higher reliability and simple design, lower weight and reduced radial and inertial loads on impeller and bearing units.

1 dwg

Description

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в рабочих колесах осевых вентиляторов.The invention relates to fan building and can be used in the impellers of axial fans.

Известно рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее ступицу, снабженную обечайкой, установленные в ее отверстиях поворотные лопатки, кинематически связанные с приводом поворота. Каждая лопатка жестко соединена с осью, которая закреплена с возможностью вращения в стакане. Каждый стакан своей средней частью жестко закреплен в отверстиях силового пояса, выполненного за одно целое с одним диском и ступицей (А.с. СССР №987196, кл. F04D 29/36, 1983 г.).It is known the impeller of an axial fan, containing a hub equipped with a shell, rotary blades installed in its holes, kinematically connected with the rotation drive. Each blade is rigidly connected to the axis, which is fixed with the possibility of rotation in the glass. Each glass with its middle part is rigidly fixed in the holes of the power belt, made in one piece with one disk and hub (A.S. USSR No. 987196, class F04D 29/36, 1983).

Известно также рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее ступицу, снабженную обечайкой, установленные в ее отверстиях поворотные лопатки, кинематически связанные с приводом поворота. Каждая пара лопаток жестко соединена с осью, которая закреплена с возможностью вращения в стакане. Каждый стакан своей средней частью жестко закреплен в отверстиях силового пояса, который жестко установлен на одном диске ступицы (А.с. СССР №1749552 А1, F04D 29/36, 27/00, 1992 г.).Also known is an impeller of an axial fan, comprising a hub equipped with a shell, rotary blades installed in its holes, kinematically connected with a rotary drive. Each pair of blades is rigidly connected to the axis, which is fixed with the possibility of rotation in the glass. Each glass with its middle part is rigidly fixed in the holes of the power belt, which is rigidly mounted on one disk of the hub (AS USSR No. 1749552 A1, F04D 29/36, 27/00, 1992).

В известных устройствах конструктивные элементы: силовой пояс, установленный на одном диске ступицы, являются «несущими», поэтому они выполняются массивными. Кроме того, закрепление на силовом поясе стаканов за их среднюю часть требует значительного удаления силового пояса с диском от оси вращения рабочего колеса осевого вентилятора. При этом увеличиваются размеры и массивность силового пояса с диском, а при вращении рабочего колеса осевого вентилятора возникают значительные центробежные и инерционные нагрузки, действующие на вал вращения рабочего колеса и его опорные подшипниковые узлы. Такая конструкция приводит к снижению надежности работы рабочего колеса осевого вентилятора.In known devices, structural elements: a power belt mounted on one disk of the hub, are "bearing", so they are massive. In addition, fixing on the power belt of the glasses for their middle part requires a significant removal of the power belt with the disk from the axis of rotation of the impeller of the axial fan. At the same time, the dimensions and massiveness of the power belt with the disk increase, and when the impeller of the axial fan rotates, significant centrifugal and inertial loads occur, acting on the rotor shaft of the impeller and its support bearing units. This design reduces the reliability of the impeller of the axial fan.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее ступицу, снабженную обечайкой с установленными в ее отверстиях поворотными парами лопаток. Каждая пара лопаток жестко соединена с осью, которая закреплена с возможностью вращения в стакане. Каждый стакан закреплен с внутренней стороны на силовом поясе, через отверстия в котором пропущены оси каждой пары лопаток, кинематически связанные с приводом поворота. Расположенный между обечайкой и ступицей массивный силовой пояс жестко закреплен на ступице посредством двух облегченных дисков (Патент РФ №2286482, F04D 29/36, F04D 29/34, 2006).Closest to the proposed device is an impeller of an axial fan containing a hub equipped with a shell with rotary pairs of blades installed in its holes. Each pair of blades is rigidly connected to the axis, which is fixed with the possibility of rotation in the glass. Each glass is fixed from the inside to the power belt, through the holes in which the axes of each pair of blades are passed kinematically connected with the rotation drive. The massive power belt located between the shell and the hub is rigidly fixed to the hub by means of two lightweight disks (RF Patent No. 2286482, F04D 29/36, F04D 29/34, 2006).

В отличие от предыдущих аналогов, закрепление массивного силового пояса на двух облегченных дисках частично позволило снизить общую массивность, но функции силового пояса и дисков как «несущих» стаканы с лопатками силового пояса остались, поэтому осталась массивность силового пояса. Жесткое закрепление с расположением стаканов с внутренней стороны силового пояса и размещение между стаканом и ступицей конца оси поворота пары лопаток с механизмом поворота требует увеличение диаметра силового пояса и, следовательно, его массивности. При вращении рабочего колеса осевого вентилятора, как и в предыдущих аналогах, значительные размеры и массивность силового пояса приводят к возникновению значительных центробежных и инерционных нагрузок, действующих на вал вращения рабочего колеса и его опорные подшипниковые узлы. Такая конструкция приводит к снижению надежности работы рабочего колеса осевого вентилятора.Unlike the previous analogues, fixing the massive power belt on two lightweight disks partially reduced the overall massiveness, but the functions of the power belt and disks as “bearing” glasses with power belt vanes remained, so the power belt remained massive. Rigid fastening with the arrangement of glasses on the inner side of the power belt and the placement between the glass and the hub of the end of the axis of rotation of a pair of blades with a rotation mechanism requires an increase in the diameter of the power belt and, therefore, its massiveness. During the rotation of the impeller of the axial fan, as in the previous analogues, the significant size and massiveness of the power belt lead to the appearance of significant centrifugal and inertial loads acting on the shaft of rotation of the impeller and its support bearing units. This design reduces the reliability of the impeller of the axial fan.

Изобретение решает задачу повышения надежности работы и упрощения конструкции рабочего колеса осевого вентилятора путем снижения массивности и снижения центробежных и инерционных нагрузок, действующих на вал вращения рабочего колеса осевого вентилятора и его опорные подшипниковые узлы.The invention solves the problem of improving the reliability and simplifying the design of the impeller of the axial fan by reducing the massiveness and lowering the centrifugal and inertial loads acting on the shaft of rotation of the impeller of the axial fan and its supporting bearing units.

Для достижения поставленной цели заявленное изобретение - рабочее колесо осевого вентилятора содержит следующие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной задачи.To achieve this goal, the claimed invention - the impeller of an axial fan contains the following essential features expressed by certain concepts, the totality of which is aimed at solving only one problem.

Изобретение содержит ступицу, снабженную обечайкой, установленные в ее отверстиях поворотные пары лопаток.The invention comprises a hub equipped with a shell, rotary pairs of blades mounted in its holes.

По отношению к наиболее близкому аналогу у заявляемого имеются следующие отличительные признаки. Пары лопаток, снабженные взаимно поворотными осью и стаканом, кинематически связанные с зубчатой рейкой привода их поворота и неподвижно закрепленные на стакане, каждый из которых посредством подшипниковых узлов закреплен на оси, неподвижно закрепленной на ступице, причем каждая пара лопаток кинематически связана через стакан с приводом поворота лопаток.In relation to the closest analogue of the claimed have the following distinctive features. Pairs of blades, provided with a mutually rotary axis and a cup, kinematically connected with a gear rack of the drive of their rotation and fixedly mounted on the glass, each of which, by means of bearing assemblies, is mounted on an axis fixedly mounted on the hub, each pair of blades kinematically connected through the glass to the rotation drive shoulder blades.

Совокупность существенных признаков изобретения позволила закрепить ось каждой пары лопаток непосредственно на ступице, что позволило исключить из конструкции признак массивный силовой пояс, а для двух дисков оставить только функции удерживания легкой обечайки, поэтому они выполняются тоже облегченными.The set of essential features of the invention made it possible to fix the axis of each pair of blades directly on the hub, which made it possible to exclude a massive power belt from the design, and for only two disks leave only the functions of holding a light shell, so they are also lightweight.

Для сравнения, аналогичное облегчение конструкции в прототипе, например, путем непосредственного закрепления стаканов на ступице невозможно из-за помехи механизма поворота лопаток и из-за значительного превышения диаметра стаканов над диаметром осей лопаток, т.к. стаканы могут просто не поместиться на поверхности ступицы.For comparison, a similar simplification of the structure in the prototype, for example, by directly securing the glasses on the hub is impossible due to the interference of the rotation mechanism of the blades and because of the significant excess of the diameter of the glasses over the diameter of the axes of the blades, because glasses may simply not fit on the surface of the hub.

Снижение массивности изобретения приводит к снижению центробежных и инерционных нагрузок, действующих на вал вращения рабочего колеса и его опорные подшипниковые узлы. Это повышает надежность работы устройства, а исключение массивного силового пояса и облегчение удерживающих его двух дисков упрощает конструкцию рабочего колеса.Reducing the massiveness of the invention leads to a decrease in centrifugal and inertial loads acting on the shaft of rotation of the impeller and its supporting bearing units. This increases the reliability of the device, and the exclusion of a massive power belt and the facilitation of the two discs holding it simplifies the design of the impeller.

По имеющимся сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерия «новизны».According to reports, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

По мнению авторов, сущность заявленного изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.к. из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат совокупности признаков, которые отличают от близкого аналога заявленное изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».According to the authors, the essence of the claimed invention should not be obvious to a specialist from the prior art, because it does not reveal the above effect on the obtained technical result of a set of features that distinguish the claimed invention from a close analogue, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в конструкции рабочих колес осевых вентиляторов. При этом обеспечивается повышение надежности и упрощение конструкции рабочего колеса. Таким образом, можно сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применяемость».The set of essential features characterizing the essence of the invention, in principle, can be repeatedly used in the design of impellers of axial fans. This provides increased reliability and simplification of the design of the impeller. Thus, we can conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображен общий вид рабочего колеса осевого вентилятора.The invention is illustrated in the drawing. The drawing shows a General view of the impeller of the axial fan.

Рабочее колесо осевого вентилятора содержит ступицу 1, снабженную обечайкой 2, установленные в ее отверстиях поворотные пары лопаток 3, неподвижно закрепленные на стакане 4, зубчатое колесо 5 которого кинематически связано с зубчатой рейкой 6 привода поворота лопаток (на чертеже не показан). Стаканы 4 посредством подшипниковых узлов 7 закреплены на осях 8, неподвижно установленных на ступице 1, на которой установлена также обечайка 2 посредством двух дисков 9.The impeller of the axial fan contains a hub 1 equipped with a shell 2, rotary pairs of blades 3 mounted in its holes, fixedly mounted on the cup 4, the gear 5 of which is kinematically connected with the gear rack 6 of the rotary blade drive (not shown). The glasses 4 by means of bearing assemblies 7 are fixed on the axles 8, fixedly mounted on the hub 1, on which the shell 2 is also mounted by means of two disks 9.

Поворот пары лопаток 3 производиться как при вращении рабочего колеса, так и при его остановке. Для этого приводом поворота лопаток перемещается зубчатая рейка 6, которая при зацеплении с зубчатым колесом 5 поворачивает стакан 4 на оси 8. Поворот пары лопаток 3 со стаканом 4 в обратном направлении производится аналогичным образом при перемещении зубчатой рейки 6 в другую сторону.The rotation of the pair of blades 3 is carried out both during the rotation of the impeller, and when it stops. To do this, the gear rack 6 moves by the blade rotation drive, which, when engaged with the gear 5, rotates the cup 4 on the axis 8. The pair of blades 3 with the cup 4 is rotated in the opposite direction in the same way when the gear rack 6 is moved to the other side.

Claims

An impeller of an axial fan, comprising a hub equipped with a shell, rotary pairs of blades installed in its holes, provided with mutually rotary axis and a cup, kinematically connected with a gear rack of the drive of their rotation and fixedly mounted on the cup, each of which is mounted on an axis by means of bearing assemblies, fixed on the hub, with each pair of blades kinematically connected through a glass with a rotary drive of the blades.