Осевой вентилятор
Владельцы патента RU 2261370:
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" (RU)
Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в системах терморегулирования авиационной и ракетной техники. Задачей, решаемой заявленным изобретением, является упрощение конструкции и повышение технологичности. Осевой вентилятор содержит корпус, установленный в нем стакан с n (n=3, 4 и т.д.) радиальными выступами, на дне которого закреплен электродвигатель с рабочим колесом на его валу, а также обтекатель, установленный посредством конического резьбового соединения в стакане с противоположной рабочему колесу стороны. Сферическая наружная поверхность выступов контактирует со сферической поверхностью корпуса, а в цилиндрической стенке стакана выполнены n меридиональных прорезей. 2 ил.
Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники.
Известен осевой вентилятор, содержащий цилиндрический корпус, установленную в нем втулку с тремя выступами, в которой размещен электродвигатель, и рабочее колесо, установленное на его валу, а также три бобышки, контактирующие с выступами втулки [1]. Недостатком этого осевого вентилятора является повышенный шум вследствие необтекаемой поверхности бобышек.
Этого недостатка лишен выбранный в качестве прототипа осевой вентилятор, содержащий корпус, установленный в нем стакан с n (n=3, 4 и т.д.) радиальными выступами, на дне которого закреплен электродвигатель с рабочим колесом на его валу, а также обтекатель, установленный посредством резьбового соединения в стакане с противоположной рабочему колесу стороны, при этом сферическая наружная поверхность выступов контактирует со сферической поверхностью корпуса [2].
Недостатком этого осевого вентилятора является сложность и низкая технологичность конструкции вследствие наличия винтов и штифтов, крепящих выступы стакана к корпусу, и необходимости выполнения сверловки отверстий под штифты.
Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленного изобретения, является упрощение конструкции и повышение технологичности осевого вентилятора.
Этот результат достигается за счет того, что в известном осевом вентиляторе, содержащем корпус, установленный в нем стакан с n (n=3, 4 и т.д.) радиальными выступами, на дне которого закреплен электродвигатель с рабочим колесом на его валу, а также обтекатель, установленный посредством резьбового соединения в стакане с противоположной рабочему колесу стороны, при этом сферическая наружная поверхность выступов контактирует со сферической поверхностью корпуса, согласно изобретению в цилиндрической стенке стакана выполнены n меридиональных прорезей, а резьба в соединении между обтекателем и стаканом выполнена конической. Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет обеспечить упрощение конструкции, повышение технологичности и расширение области использования осевого вентилятора.
За счет устранения крепежных деталей - винтов и штифтов - и отказа от сверлильных операций при сборке достигается упрощение конструкции и повышение технологичности осевого вентилятора.
На фиг.1 приведен пример конкретного выполнения осевого вентилятора, продольный разрез, на фиг.2 - то же, поперечное сечение по оси сферической поверхности (электродвигатель условно не показан).
Осевой вентилятор содержит корпус 1, установленный в нем стакан 2 с n (n=3, 4 и т.д.) радиальными выступами 3, на дне 4 которого закреплен электродвигатель 5 с рабочим колесом 6 на его валу. В стакане 2 с противоположной рабочему колесу 6 стороны 7 установлен обтекатель 8 посредством резьбового соединения 9. Наружная поверхность 10 выступов 3 выполнена сферической и контактирует со сферической поверхностью 11 того же диаметра, выполненной на корпусе 1. В цилиндрической стенке 12 стакана 2 выполнены n меридиональных прорезей 13, образуя таким образом n сегментов 14, каждый из которых размещен между двумя соседними прорезями 13. Поскольку число сегментов 14 равно числу выступов 3, то каждый выступ размещен на одном из сегментов. Резьба в соединении 9 между обтекателем и стаканом выполнена конической. Вентилятор работает следующим образом: при включении электродвигателя 5 начинает вращаться рабочее колесо 6, создавая поток воздуха. Центрирование колеса 6 относительно корпуса 1 при сборке производят путем поворота стакана 2 относительно центра сферических поверхностей 10 и 11 до тех пор, пока зазоры s между каждой лопаткой колеса 6 и корпусом 1 будут равны друг другу. В таком положении производят затяжку резьбового соединения 9 между обтекателем 8 и стаканом 2. При этом за счет того, что резьба в соединении 9 выполнена конической и благодаря наличию меридиональных прорезей 13, каждый из n выступов 3 за счет изгиба сегментов 14 поджимается своей наружной сферической поверхностью 10 к сферической поверхности 11 корпуса 1. Таким образом, крепление стакана 2 к корпусу 1 осуществляется цанговым соединением за счет затяжки резьбового соединения 9. В данном примере конкретного выполнения осевого вентилятора число n радиальных выступов 3 равно трем, однако в общем случае это число может быть любым [n=3, 4 и т.д.]. Минимальное значение n=3 выбрано из следующих соображений: при n=1 невозможна жесткая фиксация стакана 2 относительно корпуса 1; при n=2 такая фиксация возможна, но обладает малой жесткостью в направлении кручения относительно оси двух противоположных выступов 3 и в направлении, перпендикулярном этой оси, что может привести к касанию лопатками корпуса при высоких уровнях виброперегрузок. Только при n≥3 обеспечивается надежная фиксация стакана 2 относительно корпуса 1 во всех направлениях.
В результате использования изобретения достигается упрощение конструкции и повышение технологичности осевого вентилятора за счет устранения крепежных деталей - винтов и штифтов - и отказа от сверлильных операций при сборке. Фиксация стакана к корпусу осуществляется за счет имеющегося в прототипе резьбового соединения, выполненного особым образом - т.е. применением конической резьбы. Кроме того, существенно упрощается операция разборки вентилятора при необходимости его повторного использования - не нужно высверливать штифты, имеющиеся в прототипе. Указанные преимущества позволяют рекомендовать заявленное решение к использованию в агрегатах космической техники.
Литература
1. Патент РФ № 2011890, кл. F 04 D 25/08, 1994 г.
2. Патент РФ № 2061907, кл. F 04 D 19/00, 1996 г. (прототип).
Осевой вентилятор, содержащий корпус, установленный в нем стакан с n (n=3, 4 и т.д.) радиальными выступами, на дне которого закреплен электродвигатель с рабочим колесом на его валу, а также обтекатель, установленный посредством резьбового соединения в стакане с противоположной рабочему колесу стороны, при этом сферическая наружная поверхность выступов контактирует со сферической поверхностью корпуса, а в цилиндрической стенке стакана выполнено n меридиональных прорезей с образованием сегментов, каждый из которых размещен между двумя соседними прорезями, каждый выступ размещен на одном из сегментов, при этом резьба в соединении между обтекателем и стаканом выполнена конической.
