Узел крепления лопатки рабочего колеса осевого вентилятора
Владельцы патента RU 2417332:
Открытое акционерное общество "Артемовский машиностроительный завод "ВЕНТПРОМ" (RU)
Изобретение относится к вентиляционному оборудованию, может быть использовано в производстве осевых вентиляторов, применяемых для проветривания в горнодобывающей промышленности, метрополитенах, тоннелях, металлургической, энергетической, химической и других отраслях промышленности, и направлено на повышение надежности работы вентилятора путем надежного крепления лопатки и фиксации углов ее установки. Указанный технический результат достигается в узле крепления лопатки рабочего колеса осевого вентилятора, содержащем втулку, размещенный в ней хвостовик лопатки, выполненные в них кольцевые канавки с образованием полости, в которой установлено стопорное кольцо, и стопорное устройство, причм кольцевая канавка, выполненная во втулке, и контактирующая с ней поверхность стопорного кольца выполнены рифлеными, а стопорное устройство выполнено в виде шарикового пружинного стопора, установленного во втулке и контактирующего с хвостовиком лопатки, а также упорного стакана, установленного в полости хвостовика лопатки, поджатого пружиной к ее дну с возможностью регулирования усилия поджатия, при этом поверхность упорного стакана, контактирующая с поверхностью дна хвостовика лопатки, выполнена рифленой. 4 ил.
Изобретение относится к вентиляционному оборудованию и может быть использовано в производстве осевых вентиляторов, применяемых для проветривания в горнодобывающей промышленности, метрополитенах, тоннелях, металлургической, энергетической, химической и других отраслях промышленности.
Известно устройство крепления лопатки рабочего колеса осевого вентилятора, содержащее ступицу и установленные на ней с возможностью перестановки лопатки, зафиксированные от поворота стопорными винтами, закрепленными в пазах, расположенных на каждой лопатке на корыте входной и на спинке выходной ее частей (а.с. СССР №1250729, МПК F04D 29/32, 15.08.86 г.).
Недостатком данной конструкции является ненадежность крепления лопаток.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является узел крепления лопатки рабочего колеса осевого вентилятора, содержащий втулку, размещенный в ней хвостовик лопатки, подпружиненный относительно втулки, стопор и разрезное стопорное кольцо, установленное в полости, образованной кольцевыми канавками, выполненными во втулке и хвостовике лопатки (Б.А.Носырев, С.В.Белов. «Вентиляторные установки шахт и метрополитенов». Екатеринбург, 2000, 126-127).
Недостатком данной конструкции крепления лопаток является ненадежность крепления, фиксации углов установки лопаток в рабочем колесе, что приводит к саморазвороту лопаток при пуске, остановке, неустойчивых режимах работы и при помпаже вентиляторов.
Так, при пуске и остановке вентилятора или при неустойчивом режиме, когда центробежная сила, действующая на лопатку, минимальна, возникает сила толчка, создающая момент силы, стремящейся повернуть лопатку вокруг ее оси. Это происходит из-за возможного смещения центра тяжести лопатки относительно ее собственной оси вращения.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение надежности работы вентилятора путем надежного крепления лопатки и фиксации углов ее установки.
Поставленная задача решается следующим образом.
В узле крепления лопатки рабочего колеса осевого вентилятора, содержащем втулку, размещенный в ней хвостовик лопатки, выполненные в них кольцевые канавки с образованием полости, в которой установлено стопорное кольцо, и стопорное устройство, согласно заявляемому техническому решению поверхность кольцевой канавки втулки и контактирующая с ней поверхность стопорного кольца выполнены рифлеными, а стопорное устройство выполнено в виде шарикового пружинного стопора, установленного во втулке и контактирующего с хвостовиком лопатки, а также упорного стакана, установленного в дне хвостовика лопатки и поджатого пружиной с возможностью регулирования усилия поджатия, при этом поверхность упорного стакана, контактирующая с поверхностью дна хвостовика лопатки, выполнена рифленой.
Перечисленная совокупность признаков позволяет, по сравнению с прототипом, повысить надежность крепления лопатки и фиксации углов ее установки.
Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое устройство новым.
Из уровня техники не выявлены технические решения, содержащие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого устройства, поэтому заявляемое устройство соответствует критерию изобретательского уровня.
Возможность осуществления заявляемого изобретения в промышленности позволяет признать его соответствующим критерию промышленной применимости.
На фиг.1 изображено рабочее колесо осевого вентилятора, общий вид; на фиг.2 - узел крепления лопатки в разрезе; на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2.
Устройство содержит рабочее колесо 1, лопатку 2, установленную и закрепленную во втулке 3, приваренной к обечайке 4 и диску 5 рабочего колеса. Крепление лопатки 2 во втулке 3 выполнено стопорным кольцом 6, установленным в кольцевой канавке втулки 3 и хвостовика 7 лопатки 2. Сопрягаемые поверхности кольцевой канавки, выполненной во втулке 3, и стопорного кольца 6 выполнены рифлеными. Снизу хвостовик 7 поджат спиральной пружиной 8, которая одним концом упирается через упорный стакан 9 в дно хвостовика 7, а другим поджимается резьбовым упорным стаканом 10, входящим в гайку 11, зафиксированную от поворота двумя штифтами 12. Стопорное кольцо 6 охватывает двумя концами шпонку 13, закрепленную винтом 14 на хвостовике 7. На обечайке 4 выполнена градуировка для поворота и выставки лопатки 2 на требуемый угол, которая после выставки фиксируется шариковым пружинным стопором 15. На торцевой поверхности упорного стакана 9, контактирующей с дном хвостовика 7 лопатки 2, выполнены спиральные канавки.
Лопатка 2 вставляется во втулку 3 установленным на хвостовике 7 стопорным кольцом 6, осаживается внутрь втулки 3, и стопорное кольцо 6 входит в кольцевые канавки хвостовика 7 и втулки 3, и лопатка отжимается вверх спиральной пружиной 8. Лопатку 2 можно поворачивать на определенный угол вместе со стопорным кольцом 6, увлекаемым шпонкой 13, для чего ее нужно осаживать вниз втулки 3, сжимая спиральную пружину 8.
При работе вентилятора центробежная сила прижимает хвостовик 7 и стопорное кольцо 6 рифленой поверхностью к рифленой поверхности канавки втулки 3 и препятствует повороту лопатки 2. При пуске, остановке или неустойчивой работе вентилятора, когда центробежная сила недостаточна, поджатие хвостовика 7 осуществляется спиральной пружиной 8, прижимающей рифленые поверхности стопорного кольца 6 и втулки 3 друг к другу. Крепление лопатки 2 во втулке 3 дополнительно усилено поверхностями со спиральными канавками, выполненными в дне хвостовика 7 и на упорном стакане 9. Упорный стакан 9 выполнен из материала, имеющего твердость, значительно большую, чем твердость хвостовика 7. Поэтому при поджатии пружиной 8, а затем при работе вентилятора происходит вдавливание спиральной поверхности упорного стакана 9 в хвостовик 7 лопатки 2, обеспечивая гарантированное неподвижное крепление лопатки 2. Шариковый пружинный стопор 15 обеспечивает дополнительную гарантию невозможности саморазворота лопатки.
Узел крепления лопатки рабочего колеса осевого вентилятора, содержащий втулку, размещенный в ней хвостовик лопатки, выполненные в них кольцевые канавки с образованием полости, в которой установлено стопорное кольцо и стопорное устройство, отличающийся тем, что кольцевая канавка, выполненная во втулке, и контактирующая с ней поверхность стопорного кольца выполнены рифлеными, а стопорное устройство выполнено в виде шарикового пружинного стопора, установленного во втулке и контактирующего с хвостовиком лопатки, а также упорного стакана, установленного в полости хвостовика лопатки, поджатого пружиной к ее дну с возможностью регулирования усилия поджатия, при этом поверхность упорного стакана, контактирующая с поверхностью дна хвостовика лопатки, выполнена рифленой.
