RU62673U1 - CENTRIFUGAL FAN OPERATING WHEEL - Google Patents
CENTRIFUGAL FAN OPERATING WHEEL Download PDFInfo
- Publication number
- RU62673U1 RU62673U1 RU2006103649/22U RU2006103649U RU62673U1 RU 62673 U1 RU62673 U1 RU 62673U1 RU 2006103649/22 U RU2006103649/22 U RU 2006103649/22U RU 2006103649 U RU2006103649 U RU 2006103649U RU 62673 U1 RU62673 U1 RU 62673U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bent
- impeller
- peripheral portion
- disk
- outer edge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкции рабочих колес центробежных вентиляторов. Предложено рабочее колесо центробежного вентилятора, которое содержит лопатки, расположенные между несущим и имеющим отогнутый наружу рабочего колеса периферийный участок покрывным дисками. Наружный отгиб периферийного участка покрывного диска и последующая торцовка наружной кромки отогнутого участка выполнены таким образом, что угол α=3...85°, где α - угол между поверхностью вращения покрывного диска, примыкающей к его отогнутому периферийному участку, и плоскостью, касательной к внешнему краю отогнутого периферийного участка покрывного диска, В=tK1/sinα, где В - ширина кольцевой отторцованной поверхности внешней кромки отогнутого периферийного участка покрывного диска в радиальном направлении, t - толщина отогнутого периферийного участка покрывного диска, мм; K1 - коэффициент, равный 0,1...1,0, Н=πDK2/N, где Н - расстояние между внешней поверхностью участка покрывного диска, прилегающего к его отогнутому периферийному участку, и кольцевой отторцованной поверхностью внешней кромки отогнутого периферийного участка покрывного диска в направлении оси вращения рабочего колеса, π=3,141..., D - наружный диаметр покрывного диска, мм; К3 - коэффициент, равный 0,01...0,04, N - число лопаток рабочего колеса, d=DK3, The invention relates to mechanical engineering, in particular, to the design of impellers of centrifugal fans. The impeller of a centrifugal fan is proposed, which contains blades located between the bearing disc and the peripheral section bent outwardly of the impeller. The outer limb of the peripheral section of the casing disk and the subsequent trimming of the outer edge of the bent section are made in such a way that the angle α = 3 ... 85 °, where α is the angle between the surface of rotation of the coating disc adjacent to its bent peripheral section and the plane tangent to the outer edge of the bent peripheral portion of the covering disc, B = tK 1 / sinα, where B is the width of the annular trimmed surface of the outer edge of the bent peripheral portion of the covering disc in the radial direction, t is the thickness of the bent periphery ny area of a covering disk, mm; K 1 is a coefficient equal to 0.1 ... 1.0, N = πDK 2 / N, where N is the distance between the outer surface of the portion of the casing disk adjacent to its bent peripheral portion, and the annular trimmed surface of the outer edge of the bent peripheral portion cover disk in the direction of the axis of rotation of the impeller, π = 3,141 ..., D is the outer diameter of the cover disk, mm; K 3 - coefficient equal to 0.01 ... 0.04, N is the number of impeller blades, d = DK 3 ,
где d - диаметр внутреннего края отторцованной кольцевой поверхности внешней кромки отогнутого периферийного участка покрывного диска, D - внешний диаметр покрывного диска, мм, К3 - коэффициент, равный 0,45...0,95. При этом отогнутый наружный периферийный участок покрывного диска может иметь форму усеченного эллипсоида, либо форму усеченного конуса. Предложенная конструкция рабочего колеса позволяет: увеличить до требуемых значений жесткость конструкции и нижнюю частоту его собственных механических колебаний и за счет этого снизить его виброактивность и мощность шумового излучения и за счет этого повысить эффективность и надежность работы центробежного вентилятора; повысить производительность и давление воздуха в нагнетательном патрубке и за счет этого улучшить аэродинамические характеристики вентилятора. При этом указанные преимущества достигаются без усложнения конструкции и технологии ее изготовления и без увеличения габаритных размеров и металлоемкости.where d is the diameter of the inner edge of the truncated annular surface of the outer edge of the bent peripheral portion of the covering disc, D is the outer diameter of the covering disc, mm, K 3 is a coefficient equal to 0.45 ... 0.95. In this case, the bent outer peripheral portion of the casing disk may be in the form of a truncated ellipsoid, or in the form of a truncated cone. The proposed design of the impeller allows you to: increase the rigidity of the structure and the lower frequency of its own mechanical vibrations to the required values and thereby reduce its vibrational activity and noise emission power and thereby increase the efficiency and reliability of the centrifugal fan; to increase the performance and air pressure in the discharge pipe and thereby improve the aerodynamic characteristics of the fan. Moreover, these advantages are achieved without complicating the design and technology of its manufacture and without increasing overall dimensions and metal consumption.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкции рабочих колес центробежных вентиляторов.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to the design of impellers of centrifugal fans.
Известен способ изготовления рабочего колеса радиального вентилятора, у которого несущий и покрывный диски выполняются с двойным отгибом периферийной части: внешний участок отгибается внутрь колеса и зажимает отгибы лопаток, смыкаясь с примыкающим к нему периферийным участком диска, отогнутым наружу колеса на небольшой угол и имеющим конусную поверхность, которая образует соответственно небольшой зазор с примыкающим к ней конусным участком поверхности боковой стенки корпуса вентилятора [патент РФ №2155882].A known method of manufacturing the impeller of a radial fan, in which the bearing and cover disks are double-bent in the peripheral part: the outer section is folded inside the wheel and clamps the bends of the blades, closing with the peripheral part of the disk adjacent to it, bent outward of the wheel by a small angle and having a conical surface , which forms, respectively, a small gap with an adjacent conical portion of the surface of the side wall of the fan casing [RF patent No. 2155882].
Недостатком технического решения является то, что покрывный диск рабочего колеса в процессе изготовления не приобретает достаточной жесткости. Вибрация, возникающая на периферии покрывного диска и, значительно усиливающаяся при пусках и остановках вентилятора, в моменты совпадения частоты вращения рабочего колеса с его собственной частотой колебаний, приводит к ускоренному разрушению рабочего колеса и снижению надежности работы вентилятора. Кроме того, способ изготовления рабочего колеса отличается повышенной технической сложностью.The disadvantage of the technical solution is that the cover disk of the impeller during the manufacturing process does not acquire sufficient rigidity. The vibration that occurs on the periphery of the casing disk and is significantly amplified during starts and stops of the fan, at the moments of coincidence of the impeller speed with its own oscillation frequency, leads to accelerated destruction of the impeller and reduce the reliability of the fan. In addition, the method of manufacturing the impeller is characterized by increased technical complexity.
Известно рабочее колесо центробежного вентилятора, содержащее лопатки, расположенные между несущим и имеющим отогнутый во внутрь колеса под углом 7-21 периферийный участок покрывным дисками [А.С. СССР №1366712].It is known the impeller of a centrifugal fan, containing blades located between the bearing and having a peripheral portion of the cover discs bent into the inside of the wheel at an angle of 7-21 [A.S. USSR No. 1366712].
Недостаток технического решения заключается в том, что не достигается достаточной жесткости покрывного диска. Вибрация покрывного диска, возникающая при работе рабочего колеса центробежного вентилятора приводит к ускоренному разрушению колеса и снижению надежности работы вентилятора.The disadvantage of the technical solution is that it does not achieve sufficient rigidity of the cover disk. Vibration of the cover disk that occurs during the operation of the impeller of a centrifugal fan leads to accelerated destruction of the wheel and reduce the reliability of the fan.
Наиболее близким по конструкции и, выбранным за прототип, является Рабочее колесо центробежного вентилятора [патент РФ №2055241]. Колесо содержит лопатки, расположенные между несущим и имеющим отогнутый периферийный участок покрывным диском, при этом периферийный участок покрывного диска отогнут наружу рабочего колеса и имеет высоту h=КL+3, где К - коэффициент, равный 0,04...0,05; L - расстояние между лопатками на наружном диаметре лопаток, мм.The closest in design and selected for the prototype is the impeller of a centrifugal fan [RF patent No. 2055241]. The wheel contains blades, located between the bearing and having a bent peripheral section of the cover disk, while the peripheral section of the cover disk is bent outside the impeller and has a height h = KL + 3, where K is a coefficient equal to 0.04 ... 0.05; L is the distance between the blades on the outer diameter of the blades, mm
Недостаток заключается в том, что эта конструкция не обеспечивает требуемой жесткости и прочности покрывного диска. Собственная частота механических колебаний рабочего колеса значительно ниже «лопаточной» частоты. По этой причине вибрация покрывного диска, возникающая по периферийной его части вентилятора и значительно усиливающаяся при пусках и остановах вентилятора, в моменты времени, когда «лопаточная» частота при вращении рабочего колеса совпадает с собственной частотой механических колебаний колеса, наступает явление резонанса. Это приводит к ускоренному разрушению рабочего колеса, снижению надежности его работы, ухудшению шумовой характеристики вентилятора. Кроме того, вентилятор обладает недостаточно хорошими аэродинамическими показателями работы: невысокий кпд и низкое давление воздуха.The disadvantage is that this design does not provide the required stiffness and strength of the cover disk. The natural frequency of the mechanical vibrations of the impeller is significantly lower than the “blade” frequency. For this reason, the vibration of the cover disk that occurs along its peripheral part of the fan and is significantly amplified during starts and stops of the fan, at times when the “blade” frequency during rotation of the impeller coincides with the natural frequency of the mechanical vibrations of the wheel, a resonance phenomenon occurs. This leads to accelerated destruction of the impeller, a decrease in the reliability of its operation, and a deterioration in the noise characteristics of the fan. In addition, the fan does not have good aerodynamic performance: low efficiency and low air pressure.
Задачей изобретения является повышение надежности и аэродинамической эффективности работы, а также улучшение шумовой характеристики вентилятора и уменьшение его габаритных размеров.The objective of the invention is to increase the reliability and aerodynamic efficiency, as well as improving the noise characteristics of the fan and reducing its overall dimensions.
Для этого предложено рабочее колесо центробежного вентилятора, которое содержит лопатки, расположенные между несущим и имеющим For this, the impeller of a centrifugal fan is proposed, which contains blades located between the bearing and the
отогнутый наружу рабочего колеса периферийный участок покрывным дисками. Наружный отгиб периферийного участка покрывного диска и последующая торцовка наружной кромки отогнутого участка выполнены таким образом, что угол α=3...85°,the peripheral section bent outward of the impeller by cover discs. The external limb of the peripheral section of the casing disk and the subsequent trimming of the outer edge of the bent section are made in such a way that the angle α = 3 ... 85 °,
где α - угол между поверхностью вращения покрывного диска, примыкающей к его отогнутому периферийному участку, и плоскостью, касательной к внешнему краю отогнутого периферийного участка покрывного диска,where α is the angle between the surface of rotation of the cover disk adjacent to its bent peripheral section, and the plane tangent to the outer edge of the bent peripheral section of the cover disk,
В=tK1/sinα,B = tK 1 / sinα,
где В - ширина кольцевой отторцованной поверхности внешней кромки отогнутого периферийного участка покрывного диска в радиальном направлении, t - толщина отогнутого периферийного участка покрывного диска, мм; K1 - коэффициент, равный 0,1...1,0,where B is the width of the annular trimmed surface of the outer edge of the bent peripheral portion of the covering disc in the radial direction, t is the thickness of the bent peripheral portion of the covering disc, mm; K 1 - coefficient equal to 0.1 ... 1.0,
Н=πDK2/N,H = πDK 2 / N,
где Н - расстояние между внешней поверхностью участка покрывного диска, прилегающего к его отогнутому периферийному участку, и кольцевой отторцованной поверхностью внешней кромки отогнутого периферийного участка покрывного диска в направлении оси вращения рабочего колеса,where H is the distance between the outer surface of the portion of the casing disk adjacent to its bent peripheral portion, and the annular trimmed surface of the outer edge of the bent peripheral portion of the casing disk in the direction of the axis of rotation of the impeller,
π=3,141..., D - наружный диаметр покрывного диска, мм;π = 3,141 ..., D is the outer diameter of the cover disk, mm;
К2 - коэффициент, равный 0,01...0,04, N - число лопаток рабочего колеса,K 2 - coefficient equal to 0.01 ... 0.04, N - the number of impeller blades,
d=DК3,d = DK 3 ,
где d - диаметр внутреннего края отторцованной кольцевой поверхности внешней кромки отогнутого периферийного участка покрывного диска,where d is the diameter of the inner edge of the trimmed annular surface of the outer edge of the bent peripheral portion of the casing disk,
D - внешний диаметр покрывного диска, мм, К3 - коэффициент, равный 0,45...0,95.D is the outer diameter of the cover disk, mm, K 3 is a coefficient equal to 0.45 ... 0.95.
K1, К2, К3 - масштабные коэффициенты.K 1 , K 2 , K 3 - scale factors.
При этом отогнутый наружный периферийный участок покрывного диска может иметь форму усеченного эллипсоида либо форму усеченного конуса.In this case, the bent outer peripheral portion of the casing disk may be in the form of a truncated ellipsoid or the shape of a truncated cone.
Предлагаемая конструкция рабочего колеса с наружным отгибом периферийного участка и отторцованной внешней кромкой и определенные значения α, В, Н и d обеспечивают необходимую жесткость и прочность покрывного диска и, как следствие, уменьшает вибрацию, что ведет к уменьшению уровня шума при работе вентилятора.The proposed design of the impeller with an external bending of the peripheral section and a flanged outer edge and certain values of α, B, H and d provide the necessary stiffness and strength of the cover disk and, as a result, reduces vibration, which leads to a decrease in the noise level during fan operation.
Оптимизация В приводит к уменьшению виброактивности колеса за счет демфирования его механических колебаний воздушной прослойкой между оттоцованной кольцевой поверхностью внешней кромки и боковой стенкой корпуса вентилятора, а также к улучшению аэродинамических характеристик работы вентилятора. Оптимизация Н ведет к уменьшению габаритных размеров и металлоемкости вентилятора. Только совокупность отличительных признаков позволит решить поставленную задачу.Optimization B leads to a decrease in the vibration activity of the wheel due to the damping of its mechanical vibrations by the air gap between the protruded annular surface of the outer edge and the side wall of the fan housing, as well as to an improvement in the aerodynamic performance of the fan. Optimization of H leads to a decrease in overall dimensions and metal consumption of the fan. Only a set of distinctive features will allow us to solve the problem.
На фиг.1, 2, 3 и 4 изображено рабочее колесо центробежного вентилятора.Figure 1, 2, 3 and 4 shows the impeller of a centrifugal fan.
Рабочее колесо центробежного вентилятора содержит лопатки 1, расположенные между несущим диском 2 и покрывным диском 3. Периферийный участок 4 покрывного диска 3 отогнут на наружную поверхность рабочего колеса и имеет кольцевую отторцованную поверхность внешней кромки В - 5. 6 - поверхность вращения покрывного диска 3, примыкающая к его отогнутому периферийному участку 4 (фиг.1).The impeller of a centrifugal fan contains blades 1 located between the bearing disk 2 and the cover disk 3. The peripheral section 4 of the cover disk 3 is bent to the outer surface of the impeller and has an annular cut-off surface of the outer edge B - 5. 6 - the rotation surface of the cover disk 3 adjacent to its bent peripheral section 4 (figure 1).
Угол α между участком 6 поверхности вращения покрывного диска 3, и плоскостью, касательной к внешнему краю поверхности вращения отогнутого периферийного участка 4 диска 3 α=3...85°. Толщина отогнутого периферийного участка - t. Н - расстояние между внешней поверхностью участка покрывного диска, прилегающего к его отогнутому периферийному участку, и кольцевой отторцованной поверхностью внешней кромки в направлении оси вращения рабочего колеса. В - ширина кольцевой отторцованной поверхности внешней кромки отогнутого периферийного участка покрывного диска в радиальном направлении (фиг.2 и 4).The angle α between the portion 6 of the rotation surface of the cover disk 3, and the plane tangent to the outer edge of the rotation surface of the bent peripheral portion 4 of the disk 3 α = 3 ... 85 °. The thickness of the bent peripheral section - t. H is the distance between the outer surface of the portion of the cover disk adjacent to its bent peripheral portion, and the annular trimmed surface of the outer edge in the direction of the axis of rotation of the impeller. In - the width of the annular trimmed surface of the outer edge of the bent peripheral portion of the cover disk in the radial direction (Fig.2 and 4).
Покрывный диск 3 имеет внешний диаметр D и диаметр d внутреннего края отторцованной кольцевой поверхности внешней кромки отогнутого периферийного участка диска (фиг.3).The cover disk 3 has an outer diameter D and a diameter d of the inner edge of the flanged annular surface of the outer edge of the bent peripheral portion of the disk (figure 3).
Отогнутый наружный периферийный участок покрывного диска имеет форму усеченного эллипсоида (фиг.2), либо усеченного конуса (фиг.4).The bent outer peripheral portion of the casing disk has the shape of a truncated ellipsoid (FIG. 2) or a truncated cone (FIG. 4).
При изготовлении рабочего колеса центробежного вентилятора производят отбортовку периферийного участка 4 покрывного диска 3 на наружную поверхность рабочего колеса и последующую торцовку наружной кромки 5 периферийного участка 4. При этом наружный отгиб периферийного участка 4 покрывного диска 3 и последующую торцовку внешней кромки 5 выполняют при величине угла α=3, 45 и 85° соответственно. Ширина В при указанных значениях угла а, при значениях коэффициента K1=0,1, 0,5 и 1,0 соответственно и при t=1, 2 и 4 мм соответственно принимает значения, приведенные ниже, в табл.№1.In the manufacture of the impeller of a centrifugal fan, the peripheral section 4 of the cover disk 3 is flanged to the outer surface of the impeller and the subsequent trimming of the outer edge 5 of the peripheral section 4. In this case, the outer bending of the peripheral section 4 of the covering disc 3 and the subsequent trimming of the outer edge 5 are performed at an angle α = 3, 45 and 85 ° respectively. The width B at the indicated values of the angle a, at values of the coefficient K 1 = 0.1, 0.5, and 1.0, respectively, and at t = 1, 2, and 4 mm, respectively, takes the values given below in Table 1.
Расстояния Н при количестве лопаток N=6, 12 и 24 соответственно, при значении коэффициента К2=0,01, 0,025 и 0,04 соответственно и при внешнем диаметре покрывного диска D=250, 500 и 1000 мм соответственно приведены, в табл.№2.The distances H with the number of blades N = 6, 12 and 24, respectively, with a coefficient value of K 2 = 0.01, 0.025 and 0.04, respectively, and with the outer diameter of the cover disc D = 250, 500 and 1000 mm, respectively, are given in Table. No. 2.
Диаметр d при коэффициентах К3=0,45, 0,7 и 0,95 соответственно при внешнем диаметре покрывного диска D=250, 500 и 1000 мм соответственно приведены в табл.№3.The diameter d with the coefficients K 3 = 0.45, 0.7 and 0.95, respectively, with the outer diameter of the cover disk D = 250, 500 and 1000 mm, respectively, are given in Table 3.
Расчеты выполнены для всех типоразмеров центробежных вентиляторов низкого, среднего и высокого давления общепромышленного применения.The calculations were performed for all sizes of centrifugal fans of low, medium and high pressure for general industrial use.
Предложенная конструкция рабочего колеса позволяет: увеличить до требуемых значений жесткость конструкции и нижнюю частоту его собственных механических колебаний и за счет этого снизить его виброактивность и мощность шумового излучения и за счет этого повысить эффективность и надежность работы центробежного вентилятора; повысить производительность и давление воздуха в нагнетательном патрубке и за счет этого улучшить аэродинамические характеристики вентилятора. При этом указанные преимущества достигаются без усложнения конструкции и технологии ее изготовления и без увеличения габаритных размеров и металлоемкости.The proposed impeller design allows you to: increase the structural rigidity and lower frequency of its own mechanical vibrations to the required values and thereby reduce its vibrational activity and noise emission power and thereby increase the efficiency and reliability of the centrifugal fan; to increase the performance and air pressure in the discharge pipe and thereby improve the aerodynamic characteristics of the fan. Moreover, these advantages are achieved without complicating the design and technology of its manufacture and without increasing the overall dimensions and metal consumption.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103649/22U RU62673U1 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | CENTRIFUGAL FAN OPERATING WHEEL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103649/22U RU62673U1 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | CENTRIFUGAL FAN OPERATING WHEEL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU62673U1 true RU62673U1 (en) | 2007-04-27 |
Family
ID=38107335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006103649/22U RU62673U1 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | CENTRIFUGAL FAN OPERATING WHEEL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU62673U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604407C2 (en) * | 2010-11-26 | 2016-12-10 | Хоуден Соливент-Вантек | Fanwheel attachment using expansion-tolerant conically tapered rings |
-
2006
- 2006-02-07 RU RU2006103649/22U patent/RU62673U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604407C2 (en) * | 2010-11-26 | 2016-12-10 | Хоуден Соливент-Вантек | Fanwheel attachment using expansion-tolerant conically tapered rings |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5769978B2 (en) | Centrifugal fan | |
| CA2517994C (en) | Radial fan wheel, fan unit, and radial fan arrangement | |
| JP5354887B2 (en) | Swept blade for turbomachinery | |
| KR101263650B1 (en) | fan and shroud assembly | |
| TW201710604A (en) | Axial blower and series-type axial blower | |
| CN107559223B (en) | High-efficient centrifugal fan of noise elimination | |
| JP2019504960A (en) | Engine cooling fan housing shroud with unobstructed exhaust | |
| US20130004307A1 (en) | Impeller and centrifugal fan having the same | |
| CN204942101U (en) | Fan | |
| JP2008151022A (en) | Cascade of axial flow compressor | |
| JP2018173020A (en) | Centrifugal compressor | |
| JP2010174718A (en) | Electric blower and vacuum cleaner using the same | |
| CN204610367U (en) | Centrifugal pump impeller and centrifugal pump | |
| RU62673U1 (en) | CENTRIFUGAL FAN OPERATING WHEEL | |
| JP2016223403A (en) | Turbo fan and air blower using the same | |
| CN202182064U (en) | Cooling fan for vehicles | |
| KR20120011506A (en) | Cooling fan for automotive vehicles | |
| JP6608782B2 (en) | Impeller for axial fan and axial fan | |
| JP2008215124A (en) | Silencer of supercharger | |
| JP5120552B2 (en) | Axial compressor casing treatment | |
| WO2017104009A1 (en) | Blower and vacuum cleaner provided with blower | |
| KR101221165B1 (en) | Weight Loss in Turbo-fan | |
| JP2012202362A (en) | Impeller, and centrifugal fan including the same | |
| RU2020120979A (en) | TURBOCHARGER TURBINE WHEEL AND TURBOCHARGER | |
| JP2021032225A (en) | Impeller and centrifugal compressor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080208 |