Вертикальный осевой вентилятор

 

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в шахтных вентиляторных установках для снижения стоимости, повышения надежности и экономичности за счет повышения ремонтопригодности и оснащения вентилятора механизмом поворота лопаток рабочего колеса на ходу. Это обеспечивается тем, что в вертикальном осевом вентиляторе, содержащем корпус с установленным в нем ротором с рабочим колесом, спрямляющий аппарат и трансмиссионный вал с зубчатыми муфтами, согласно изобретению ротор установлен в корпусе посредством радиальной и радиально-упорной подшипниковых опор, причем последняя выполнена разборной, и в ее корпусе упорный подшипник размещен посредством нескольких сегментных шпонок-сухарей, содержащих бурты с фасками по внутреннему диаметру, с помощью которых шпонки-сухари фиксируются в кольцевом пазе корпуса опоры посредством плоского распорного кольца, имеющего ответную круговую фаску по наружному торцу, а сам вентилятор снабжен стояночным тормозом, коллектором-обтекателем и диффузором. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в установках главного проветривания шахт, рудников и метрополитенов.

Известен шахтный осевой вентилятор (см. Справочник "Шахтные вентиляторные установки главного проветривания". М.: Недра, 1982 г., рис. 3.15. стр.931), содержащий корпус, спрямляющий и направляюще-спрямляющие аппараты, ротор с неповоротными на ходу лопатками рабочих колес, установленный в корпусе посредством радиальной и радиально-упорной подшипниковых опор, коллектор, диффузор и трансмиссионный вал с зубчатыми полумуфтами.

Указанный вентилятор выпускается с горизонтальной осью вращения, поэтому занимает большую площадь и строительный объем в здании вентиляторных установок, имеет сложные, дорогостоящие и ненадежные спрямляющий и спрямляюще-направляющий аппараты с цепными электроприводами, которые существенно повышают стоимость и снижают надежность таких вентиляторов, а невозможность поворачивать лопатки рабочего колеса на ходу вентилятора резко снижает экономичность его работы.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому является вертикальный секционный осевой вентилятор (авторское свидетельство N 475455, м. кл. E 21 F 1/08, 1973 г.), который содержит базовую и наращиваемую (съемную) секции, содержащие рабочие колеса с поворотными на ходу лопатками, валы которых соединены посредством полумуфт, размещенных в зубчатых втулках-шестернях, связывающих посредством червячных редукторов лопатки рабочих колес секций с механизмом поворота лопаток, расположенным в базовой секции. При этом нижняя радиально-упорная подшипниковая опора выполнена неразборной.

Недостатком указанного вентилятора является его низкая надежность, обусловленная сложностью механизма поворота лопаток рабочего колеса, содержащего многоступенчатые редукторы с фрикционным приводом и недостаточной ремонтопригодностью наиболее нагруженного упорного подшипника, так как для его ремонта требуется полная разборка вентилятора.

Целью настоящего изобретения является снижение стоимости, повышение надежности и экономичности осевых вентиляторов за счет повышения ремонтопригодности упорного подшипника и оснащения вентилятора механизмом одновременного поворота лопаток рабочего колеса на ходу.

Поставленная цель решается тем, что вентилятор выполняется одноступенчатым с поворотными на ходу лопатками рабочего колеса и жестко закрепленными лопатками спрямляющего аппарата, при этом его радиально-упорная подшипниковая опора выполняется разборной за счет того, что ее упорный подшипник размещен в корпусе опоры посредством нескольких сегментных шпонок-сухарей, содержащих бурты с фасками по внутреннему диаметру, с помощью которых шпонки-сухари фиксируются в кольцевом пазе корпуса опоры посредством распорного плоского кольца, имеющего ответную круговую фаску по наружному торцу.

На фиг. 1 показан сборочный чертеж вертикального осевого вентилятора. На фиг. 2 показано горизонтальное сечение вентилятора по I-I. На фиг. 3 показана нижняя разборная подшипниковая опора ротора вентилятора с радиальным и упорным подшипником.

Вертикальный осевой вентилятор содержит корпус 1, в котором посредством радиальной 2 и радиально-упорной 3 подшипниковых опор установлен ротор, снабженный рабочим колесом с поворотными на ходу лопатками 4. Вентилятор также оснащен однооборотным электромеханическим приводом поворота лопаток рабочего колеса 5, установленным (см. фиг. 2) вне корпуса вентилятора и соединенным посредством вала и кинематических связей с кольцевым подшипниковым ползуном 7, размещенным на валу ротора, содержащим узел развязки поступательного и вращательного движений, сопряженного с перестановочным диском 8, который соединен с хвостовиками каждой лопатки посредством кривошипно-шатунных пар 9. Вентилятор также снабжен стояночным тормозом 10, коллектором-обтекателем 11, размещенным сверху корпуса вентилятора (сплошные линии) при его исполнении для работы на нагнетание и диффузором 12, расположенным ниже корпуса вентилятора. При исполнении вентилятора для работы на всасывание коллектор-обтекатель и диффузор размещаются соответственно снизу и сверху корпуса вентилятора (показано штриховыми линиями).

На фиг. 1 спрямляющий аппарат 13 вентилятора выполнен в виде листовых криволинейных лопаток, вваренных между наружной и внутренней обечайками корпуса вентилятора, располагающихся ниже рабочего колеса при исполнении вентилятора для работы на нагнетание и в положении 14 при его исполнении для работы на всасывание. Для привода вентилятор оснащен трансмиссионным валом 15 с зубчатыми муфтами.

Упорный подшипник 16 радиально-упорной опоры 3 (см. фиг. 3) установлен в корпусе опоры 17 посредством сегментных шпонок-сухарей 18, размещенных симметрично в кольцевом пазе 19 корпуса опоры, которые зафиксированы от радиального и тангенциального смещения плоским кольцом 20, имеющим скошенный наружный торец 21, фиксирующий шпонки-сухари, имеющие бурты с ответными скошенными внутренними торцам, в кольцевом пазе корпуса опоры. Для выравнивания нагрузки между наружной обоймой упорного подшипника и сегментными шпонками-сухарями установлено плоское кольцо 22.

Осевой вентилятор работает следующим образом. В неработающем положении ротор вентилятора застопорен колодочным тормозом с приводом 10, который растормаживается при включении вентилятора в работу, при этом вращение ротора осуществляется посредством трансмиссионного вала с зубчатой муфтой 15, а лопатки рабочего колеса в зависимости от требуемой производительности вентилятора устанавливаются на заданный угол посредством механизма поворота 5 и кинематических связей 6 с узлом развязки поступательного и вращательного движений 7 перестановочного диска 8 и кривошипно-шатунных пар 9.

Наиболее нагруженным узлом вентилятора является радиально-упорная подшипниковая опора 3, воспринимающая суммарную нагрузку от радиальных и осевых сил, последние из которых обусловлены весом ротора аэродинамическими силами и силами, возникающими при повороте лопаток рабочего колеса, поэтому для повышения ремонтопригодности вентилятора нижняя подшипниковая опора 3 для возможности быстрой замены упорного подшипника выполнена разборной (см. фиг. 3). При необходимости такой замены снимаются защитные крышки с монтажных окон 23 корпуса опоры, ротор вентилятора с помощью винтовых домкратов (на чертежах не показаны) приподнимается до освобождения от нагрузки упорного подшипника 16, после чего снимается распорное кольцо 20, фиксирующее сегментные шпонки-сухари в кольцевом пазе 19 корпуса подшипниковой опоры, винтовыми домкратами (на чертеже не показаны) последние изымаются из кольцевого паза, освобождая наружную обойму упорного подшипника 16. После этого съемником через монтажные окна 23 снимается упорный подшипник 16. Монтаж нового подшипника выполняется в обратном порядке, при этом расчеты показывают, что замену упорного подшипника вентилятора два слесаря-ремонтника могут выполнить за 1,5 - 2,0 часа без разборки вентилятора.

Формула изобретения

1. Вертикальный осевой вентилятор, содержащий корпус с установленным в нем ротором с рабочим колесом, спрямляющий аппарат и трансмиссионный вал с зубчатыми муфтами, отличающийся тем, что ротор установлен в корпусе посредством радиальной и радиально-упорной подшипниковых опор, причем последняя выполнена разборной и в ее корпусе упорный подшипник размещен посредством нескольких сегментных шпонок-сухарей, содержащих бурты с фасками по внутреннему диаметру, с помощью которых шпонки-сухари фиксируются в кольцевом пазе корпуса опоры посредством плоского распорного кольца, имеющего ответную круговую фаску по наружному торцу, а сам вентилятор снабжен стояночным тормозом, коллектором-обтекателем и диффузором.

2. Вертикальный осевой вентилятор по п.1, отличающийся тем, что между наружной обоймой упорного подшипника и сегментными шпонками-сухарями установлено промежуточное плоское кольцо.

3. Вертикальный осевой вентилятор по п.1, отличающийся тем, что механизм поворота лопаток рабочего колеса содержит однооборотный электропривод, размещенный вне корпуса вентилятора, соединенный с лопатками посредством вала и кинематических связей в виде кольцевого подшипникового ползуна, размещенного на валу ротора, сопряженного посредством узла развязки поступательного и вращательного движений с перестановочным диском, соединенным с каждой лопаткой рабочего колеса посредством кривошипно-шатунных пар.

4. Вертикальный осевой вентилятор по п.1, отличающийся тем, что лопатки спрямляющего аппарата при изготовлении вентилятора могут располагаться в корпусе выше или ниже рабочего колеса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Другие изменения, связанные с зарегистрированными изобретениями

Изменения:Публикацию о досрочном прекращении действия патента на изобретение считать недействительной

Номер и год публикации бюллетеня: 5-2005

Извещение опубликовано: 10.04.2005        БИ: 10/2005

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт "АЭРОТУРБОМАШ"

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью Новосибирский энергомашиностроительный завод "Тайра"

Договор № РД0071901 зарегистрирован 29.10.2010

Извещение опубликовано: 20.12.2010        БИ: 35/2010

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия