Осевой вентилятор



Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор
Осевой вентилятор

 


Владельцы патента RU 2546894:

СПАЛ АУТОМОТИВЕ С.р.л. (IT)

Изобретение относится к осевому вентилятору. Вентилятор содержит электрический двигатель, содержащий корпус, ротор, вращающийся внутри корпуса вокруг оси (R) вращения, вал, составляющий единое целое с ротором и имеющий, по меньшей мере, один концевой участок, выступающий из корпуса. Вентилятор содержит крыльчатку, оборудованную множеством лопастей, ступицу для установки лопастей, содержащую нижнюю стенку для соединения с валом, и, по меньшей мере, один участок по периметру, простирающийся от нижней стенки с образованием основания для соединения лопастей. Ступица образована жестким диском и содержит множество оснований (11a), которые тянутся от нижней стенки для каждой лопасти с образованием соединительной поверхности для соединения каждой лопасти с нижней стенкой. Изобретение направлено на создание вентилятора, снижающего накопления грязи, приводящей к остановке крыльчатки. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к осевому вентилятору и, в частности, к осевому электрическому вентилятору для применения в автомобилях.

Известный уровень техники

Вентиляторы предыдущего уровня техники, на которые в данном описании делается ссылка, такие как, например, вентилятор, проиллюстрированный на фиг.8 и обозначенный ссылочным номером 100, содержат осевую крыльчатку 101 и электрический двигатель 102 для приведения в действие крыльчатки.

Электрический двигатель имеет по существу цилиндрический корпус, узел статора и узел ротора, оба помещенные в корпусе, и вал, выступающий из корпуса и приводимый в действие с вращением узлом ротора.

Крыльчатка имеет соединительную ступицу 103, соосную с валом двигателя, и множество лопастей, простирающихся радиально от ступицы.

Как правило, ступица вентилятора является чашеобразной, другими словами, она имеет нижнюю стенку 104 для соединения с валом двигателя и по существу цилиндрическую боковую стенку 105, из которой простираются лопасти.

Для того чтобы ограничить осевые размеры вентилятора, двигатель по меньшей мере частично помещают внутри ступицы, с окружением боковой стенкой самой ступицы, которая проходит от нижней стенки в направлении двигателя.

Между корпусом двигателя и ступицей крыльчатки, то есть между корпусом и боковой стенкой ступицы, образован трубчатый зазор 106, обеспечивающий возможность свободного вращения крыльчатки.

Данный тип вентилятора имеет некоторые недостатки в тяжелых режимах применения, таких как у сельскохозяйственных машин или землеройных машин.

Фактически, в данных режимах применения, производительность вентилятора может серьезно снижаться за счет инородного материала, такого как солома, пыль, почва, шлам и так далее, который попадает в зазор 106 и препятствует плавному вращению крыльчатки относительно корпуса двигателя.

В данных условиях трение между крыльчаткой и корпусом увеличивается, аэродинамическая производительность снижается, а при работе двигателя ротор может заклинить и, в конце концов, выйти из строя.

Чтобы преодолеть данные недостатки, были разработаны крыльчатки наподобие крыльчатки, описанной в патенте EP 1718872, того же заявителя, что и в данном изобретении. Этот патент относится к осевой крыльчатке, где нижняя стенка ступицы имеет отверстия в ней, из которых грязь, которая накапливается между крыльчаткой и двигателем, может выбрасываться в процессе использования.

Однако в случае продолжительного использования в тяжелых условиях отверстия имеют тенденцию забиваться, в конце концов приводя к остановке крыльчатки.

В других решениях предыдущего уровня техники ступица крыльчатки герметично соединена и образована коробообразным корпусом.

Примеры ступиц данного типа описаны и проиллюстрированы в документах US-A-2664961, US-A-3006417, US-A-3904314, US-A-4610600, US-A-3231022, US-A-2495433, GB-A-630773 и GB-A-716389.

Деталь еще одной крыльчатки 101 предыдущего уровня техники проиллюстрирована на фиг.8a. В данной крыльчатке ступица 103 образована вращающейся по существу T-образной секцией 107.

Фактически, ступица 103 образована жестким диском 108 и кольцевой стенкой 109, соединенной в ее срединном участке с диском 108.

Стенка 109 образует единую часть с диском 108 и обеспечивает возможность соединения лопастей 110 с диском 108.

Однако в данном решении, как проиллюстрировано, также образованы зазоры 111, которые, в конце концов, заполняются материалом, таким как шлам, почва, песок и так далее, приводя к разбалансировке крыльчатки 101; также вентилятор 101, проиллюстрированный на фиг.8a, имеет отличительным признаком усиленные ребра 112.

Сущность изобретения

В данном контексте главная техническая цель данного изобретения состоит в предложении осевого вентилятора, который не имеет указанных выше недостатков.

Целью данного изобретения является предложение осевого вентилятора, который ограничивает риск накапливания грязи, приводящий к остановке крыльчатки.

Еще одна цель изобретения состоит в предложении осевого вентилятора, который ограничивает риск накапливания грязи, увеличивающий трение и разбалансировку и приводящий к вибрациям и/или шуму.

Еще одна дополнительная цель изобретения состоит в предложении осевого вентилятора, который можно применять постоянно в тяжелых условиях при наличии шлама, пыли, почвы и тому подобного.

Сформулированная техническая цель и задачи изобретения по существу достигаются посредством вентилятора, который описан в пункте 1 формулы изобретения и в одном или более зависимых пунктов.

Краткое описание чертежей

Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут более понятны из подробного описания ниже со ссылкой на предпочтительный неограничивающий вариант осуществления вентилятора, который проиллюстрирован на сопровождающих чертежах, на которых:

- фиг.1 представляет собой схематичное перспективное изображение вентилятора согласно данному изобретению;

- фиг.2 представляет собой другое схематичное перспективное изображение вентилятора по фиг.1, с видами в разрезе некоторых деталей для того, чтобы лучше проиллюстрировать другие;

- фиг.3 представляет собой выполненное соответствующим образом схематичное поперечное сечение вентилятора предшествующих фигур;

- фиг.4 иллюстрирует деталь второго варианта осуществления вентилятора согласно изобретению в поперечном сечении;

- фиг.5 иллюстрирует третий вариант осуществления вентилятора согласно изобретению в поперечном сечении;

- фиг.6 иллюстрирует четвертый вариант осуществления вентилятора согласно изобретению в перспективном изображении сверху;

- фиг.7 представляет собой перспективное изображение снизу крыльчатки вентилятора по фиг.6;

- фиг.8 представляет собой схематичное перспективное изображение вентилятора предыдущего уровня техники;

- фиг.8a представляет собой схематичное поперечное сечение детали крыльчатки предыдущего уровня техники;

- фиг.9 иллюстрирует пятый вариант осуществления вентилятора согласно изобретению в перспективном изображении сверху;

- фиг.10 представляет собой перспективное изображение снизу вентилятора по фиг.9;

- фиг.11 представляет собой схематичный вид сбоку вентилятора по фиг.9 и 10;

- фиг.11a представляет собой выполненное соответствующим образом схематичное поперечное сечение вентилятора по фиг.11.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

На сопровождающих чертежах номер 1 обозначает вентилятор согласно данному изобретению.

Предпочтительно, вентилятор 1 относится к типу, предназначенному для работы в неблагоприятных условиях, другими словами, разработанному для использования в условиях, где солома, почва, шлам, пыль, вода и другие инородные материалы могут помешать правильному функционированию вентилятора 1.

Вентилятор 1 содержит электрический двигатель 2 и крыльчатку 3, приводимую в действие с вращением двигателем 2.

Схематично, двигатель 2 содержит корпус 4, статор, не проиллюстрированный, и ротор, не проиллюстрированный, вращающийся внутри корпуса 4 вокруг оси R вращения.

Двигатель 2 относится к по существу известному типу и вследствие этого описан всего лишь настолько, насколько необходимо для понимания данного изобретения.

Ротор двигателя 2 содержит вал 5 с концевым участком 6, который выступает из корпуса 4 и с которым соединена крыльчатка 3.

Крыльчатка 3 содержит множество лопастей 7 и ступицу 8 для установки лопастей 7 и соединения крыльчатки 3 с валом 5.

Как проиллюстрировано, в частности, на фиг.3 и 4, ступица 8 имеет нижний участок или стенку 9 с отверстием 10, сделанным в ней, обеспечивая возможность ее установки на вал 5, и участок или стенку 11 по периметру, которая тянется из нижнего участка 9.

Лопасти 7 соединены с нижним участком 9 участком 11 по периметру, который образует, в ступице 8, соединительное основание для лопастей 7.

Как проиллюстрировано на фиг.1-5, участок 11 по периметру является по существу цилиндрическим и образует цилиндрическую стенку 12 для установки лопастей 7.

Как ясно проиллюстрировано, стенка 12 проходит от нижней стенки 9 на стороне, противоположной корпусу 4 относительно самой нижней стенки 9.

Другими словами, нижняя стенка 9 и цилиндрическая стенка 12 придают ступице 8 чашеобразную форму, простираясь на стороне, противоположной двигателю 2, который, вследствие этого, не помещается внутри чаши.

Как проиллюстрировано, нижняя стенка 9 имеет гладкую наружную поверхность.

Более точно, нижняя стенка 9 является гладкой в геометрическом смысле, другими словами, она не имеет выпуклостей, выступов, углублений и т.п.

Для того чтобы предотвратить попадание инородных материалов в ступицу 8, вентилятор 1 содержит кожух 13, проиллюстрированный на фиг.1, 3, 4 и 5, для охвата цилиндрической стенки 12. Преимущественно, как станет более ясно по мере продолжения данного описания, наружная поверхность кожуха 13 является гладкой.

Фактически, кожух 13 закрывает участок 11 по периметру на стороне, противоположной нижней стенке 9.

Нижняя стенка 9, участок 11 по периметру или, более конкретно, цилиндрическая стенка 12 и кожух 13 образуют коробообразный корпус 14, который составляет ступицу 8 крыльчатки 3.

Необходимо обратить внимание, что наружные поверхности корпуса 14 являются по существу гладкими для того, чтобы облегчить выбрасывание шлама, почвы и т.п. благодаря центробежной силе вследствие вращения крыльчатки 3 в процессе использования.

Более конкретно, наружные поверхности нижней стенки 9 и кожуха 13, другими словами, наружные поверхности стенок корпуса 14, поперечные оси R вращения, являются гладкими для того, чтобы облегчить выбрасывание грязи по существу в радиальном направлении за счет приложения центробежной силы.

Со ссылкой на фиг.3 и 5 необходимо заметить, что нижняя стенка 9 по существу имеет форму усеченного конуса, с вершиной на оси R вращения и вогнутой поверхностью, обращенной к внутренней части ступицы 8, таким образом, чтобы способствовать сбрасыванию грязи со своей наружной поверхности.

Кроме того, нижняя стенка 9 простирается в сторону от оси R вращения в направлении периферии ступицы 8, кроме того, она расположена со стороны корпуса 4.

Со ссылкой на фиг.3 и 4, в частности, необходимо заметить, что вентилятор 1 содержит кольцевую уплотняющую прокладку 15 для более хорошего обеспечения уплотнения между кожухом 13 и стенкой 12.

Кожух 13 имеет дисковидный участок 13a, предпочтительно подходящий для вставки в цилиндрический участок 11 по периметру, тогда как стенка 12 имеет упор 16, напротив которого останавливается кожух 13.

Между кожухом 13 и упором 16 предпочтительно помещают уплотняющую прокладку 15.

Предпочтительно, кожух 13 содержит кольцо 13b, которое простирается наружу от дисковидного участка 13a и выполнено с возможностью вставки в стенку 12.

Предпочтительно, дисковидный участок 13a кожуха 13 имеет форму усеченного конуса, с вершиной на оси R вращения и вогнутой поверхностью, обращенной к внутренней части ступицы 8 для выбрасывания грязи в процессе использования вентилятора 1.

Вентилятор 1 содержит стопорную систему 17 для сохранения прочного соединения кожуха 13 с остальной частью ступицы 8.

Более подробно, система 17 действует между нижним участком 9 и кожухом 13.

Система 17 содержит трубку 18, соосную с нижним участком 9 и простирающуюся от последнего в направлении кожуха 13.

Система 17 также содержит стержень 19, который простирается по центру вдоль оси R вращения и который выполнен с возможностью зацепления в трубке 18.

Для того чтобы сохранять прочное закрепление стержня 19 внутри трубки 18, вентилятор 1 содержит запорное средство 20.

В проиллюстрированном варианте осуществления трубка 18 имеет концевой участок 18a, расположенный вплотную к кожуху 13 и содержащий гибкие элементы 21, которые тянутся вдоль оси R.

Гибкие элементы 21 могут перемещаться между запертым положением, проиллюстрированным на фиг.3 и 4, и разнесенным положением.

Перемещение между двумя данными положениями допускается за счет гибкости элементов 21, которые могут вследствие этого затягиваться вокруг стержня 19 в запертом положении.

Система 17 содержит пружину 22, установленную вокруг трубки 18 таким образом, чтобы она воздействовала на гибкие элементы 21.

Пружина 22 направляет гибкие элементы 21 в запертое положение, заставляя их удерживать стержень 19.

Предпочтительно, трубка 18 имеет основной участок 18b, который проходит от цилиндрической нижней стенки 9. Гибкие элементы 21 проходят от базового участка 18b.

Между базовым участком 18b и гибкими элементами 21 образован кольцевой упор 18c, напротив которого останавливается пружина 22.

В альтернативных вариантах осуществления, не проиллюстрированных, кожух 13 прикреплен и герметично соединен со ступицей 8 за счет приклеивания кожуха 13 к ступице 8.

В качестве альтернативы, кожух 13 может быть приварен к ступице 8, например, посредством лазерной или ультразвуковой сварки.

Как проиллюстрировано в виде пунктирной линии на фиг.4, стопорная система 17 содержит стержни 33, которые проходят от нижней стенки 9 в направлении кожуха 13, и соответствующие стержни 34, которые проходят от кожуха 13 в направлении стержней 33 и упираются с последним торец в торец. Система 17 содержит винты, не проиллюстрированные, которые входят в зацепление в стержнях 33 через участок 13a кожуха 13 и стержней 34.

Фиг.5 показывает еще один вариант осуществления вентилятора 1 согласно изобретению.

Внутри себя ступица 8 крыльчатки 3 содержит осевой патрубок 36, внутри которого проходит вал 5 и который простирается на полный осевой размер самой ступицы 8.

Фактически, патрубок 36 образует отверстие 10, через которое проходит вал 5.

В предпочтительном проиллюстрированном варианте осуществления патрубок 36 простирается по существу на полную высоту ступицы 8, то есть приблизительно на такую же высоту, как участок 11 по периметру.

Между участком 11 по периметру и кожухом 13 вставлена первая кольцевая уплотняющая прокладка 37.

Вторая кольцевая уплотняющая прокладка 38 вставлена между кожухом 13 и патрубком 36, при этом крепление кожуха 13 к ступице 8 описано более подробно ниже.

Фиг.3 и 5 иллюстрируют первую систему соединения крыльчатки 3 с валом 5.

Вал 5 имеет отверстие 23, проходящее через него поперек оси R вращения и вмещающее штифт 25, концы которого выступают из самого вала 5.

Нижняя стенка 9 ступицы 8 имеет радиальную прорезь 24, проходящую через ось R и выполненную с возможностью приема штифта 25, а более конкретно концов последнего.

Прорезь 24 образована на наружной поверхности нижней стенки 9, другими словами, на стороне последней, противоположной цилиндрической стенке 11 по периметру.

В варианте осуществления фиг.3 участок вала 5, который находится внутри коробообразного корпуса, имеет кольцевой желобок 26, сделанный в нем, для приема стопорного кольца 27.

Другими словами, кольцевой желобок 26 образован в концевом участке 6 вала 5 на стороне, противоположной прорези 24 или сквозному отверстию 23, относительно нижней стенки 9.

Преимущественно, расстояние между отверстием 23 и кольцевым желобком 26 по существу соответствует толщине нижней стенки 9.

Для предотвращения попадания включений и грязи в коробообразный корпус 14 через отверстие 23 для прохождения вала 5, вентилятор 2 содержит уплотняющий элемент 28, расположенный между нижней стенкой 9 и валом 5.

Более конкретно, уплотняющий элемент 28 загоняют в трубку 18, внутри коробообразного корпуса 14, соосным образом, создавая герметичное уплотнение напротив стенки самой трубки 18.

Фактически, после того как крыльчатка 3 была соединена с валом 5 с использованием штифта 25 и крыльчатка 3 была сцеплена с валом с использованием стопорного кольца 26, уплотнение усиливают посредством вставления элемента 28 в трубку 18.

Таким образом, нижний участок 18b трубки 18 образует корпус для уплотняющего элемента 28.

В варианте осуществления фиг.5 на конце вала 5 образован кольцевой желобок 26, который в данном варианте осуществления простирается за пределы кожуха 13.

Другими словами, вал проходит точно через коробообразный корпус 14, а ступица 8 фиксируется стопорным кольцом 27 и удерживается на валу 5 с помощью штифта 25, который вращательно приводит в действие крыльчатку 3.

В данном случае уплотнение внутри ступицы 8 обеспечивается прокладками 37, 38 для укупоривания кожуха 13.

Необходимо заметить, что предпочтительно, чтобы стопорное кольцо 27 сохраняло фиксацию кожуха 13 со ступицей 8, поскольку вал 5 проходит точно через коробообразный корпус 14.

Фактически, в данном варианте осуществления кольцо 27 фиксирует как ступицу 8, так и кожух 13 с валом 5, удерживая их вместе в закрытой конфигурации.

Как проиллюстрировано на фиг.4, крыльчатка 3 содержит втулку 29, соосную со ступицей 8 и совместно отлитую в нижней стенке 9 последней.

В данном случае крыльчатка 3 соединена с валом 5 с помощью прессовой посадки, а уплотнение, которое удерживает инородный материал за пределами коробообразного корпуса 14, обеспечивается втулкой 29.

Более конкретно, уплотнение обеспечивается за счет плотного соединения между валом 5 и втулкой 29.

Предпочтительно, в обоих вариантах осуществления, которые проиллюстрированы на фиг.3, 4 и 5, конструкции ступицы 8 придают жесткость ребра 30, образованные на внутренней части коробообразного корпуса 14.

Как проиллюстрировано, ребра 30 расположены радиально и их профиль увеличивается от центра к периферии ступицы 8 таким образом, чтобы сделать ступицу достаточно прочной для выдерживания добавленной массы грязи, которая может оседать на лопастях 7.

При сборке вентилятора 1, особенно в вариантах его осуществления, проиллюстрированных на фиг.3 и 4, крыльчатку 3, то есть нижнюю стенку 9, объединенную со стенкой 11 ступицы 8, соединяют с валом 5 упомянутыми выше способами.

Пружину 22 устанавливают вокруг трубки 18 таким образом, чтобы изогнуть гибкие элементы 21 в направлении оси R вращения.

Далее, после подгонки уплотняющей прокладки 15, кожух соединяют с коробообразным корпусом 14, располагая его таким образом, чтобы он был соосным с последним, и вставляя стержень 19 между гибкими элементами 21, которые удерживают его на своем месте.

Ступица 8, изготовленная указанным выше способом, с укрепляющими ребрами 30 или без них, является достаточно жесткой для того, чтобы обеспечивать правильную работу вентилятора 1.

Размещение двигателя полностью на наружной поверхности крыльчатки также делает вентилятор особенно эффективным для режимов применения в тяжелых условиях по причине того, что отсутствуют пустоты, в которых может накапливаться грязь.

В качестве альтернативы, в варианте осуществления фиг.5 ступицу 8 фиксируют на валу 5 посредством штифта 25, а кожух 13 также помещают на вал 5 после вставки уплотняющих прокладок 37 и 38 и надавливания на ступицу 8.

Коробообразный корпус 14 затем прочно закрепляют аксиально стопорным кольцом 27.

Фиг.6 и 7 показывают третий вариант осуществления вентилятора согласно данному изобретению.

В случае маломощных вентиляторов, например меньше чем 100 ватт, крыльчатка 3 содержит ступицу 8, нижняя стенка 9 которой обеспечивает возможность соединения крыльчатки 3 с валом 5 и установки лопастей 7 на участке 11 по периметру.

Фактически, в случае маломощных агрегатов коробообразная ступица 8 вариантов осуществления, описанных выше, является просто жестким диском.

В данном варианте осуществления ступица 8 не окружает двигатель, но для ограничения осевых размеров и оптимизации формуемости в связи с уменьшенными размерами и мощностью выполнена в виде диска.

Предпочтительно, втулку 31, которая обеспечивает соединение крыльчатки 3 с валом 5 посредством прессовой посадки, совместно отливают в нижней стенке 9.

В качестве альтернативы, в еще одном варианте осуществления, который не проиллюстрирован, ступицу 8 полностью изготавливают из пластмассового материала, а концевой участок 6 вала 5 подвергают механической обработке таким образом, чтобы они представляли собой продольные выступы.

В качестве примера, данные выступы получают посредством "стягивания" цилиндрической наружной поверхности вала.

Термин "стягивание" используют для обозначения обжимания цилиндрической поверхности вала согласно поперечному направлению, в частности перпендикулярному, направляющим поверхностям самой поверхности.

В ступице 8 на фиг.6 и 7 участок или стенка 11 по периметру проходит от нижнего участка 9 на стороне, противоположной двигателю 2.

Стенка 11 имеет по существу цилиндрическую наружную поверхность 32, при этом внутренняя поверхность 35 обращена к оси R вращения и соединена с нижней стенкой 9.

В данном варианте осуществления ступица 8 образована жестким диском 39, содержащим участок 9 и участок 11, с которым соединены лопасти 7.

Стенка 11 образует разновидность круглого венца 11, который простирается по периферии стенки 9.

Преимущественно, по меньшей мере внутренняя поверхность 35 отклоняется от нижней стенки 9 наружу и в сторону от оси R вращения.

Таким образом, всякая грязь, которая оседает на ступице 8, в частности на нижней стенке 9, может выбрасываться центробежной силой, не сталкиваясь с препятствиями.

Венец 11 участвует в придании крыльчатке 3 жесткости, необходимой для ее правильной работы.

Как проиллюстрировано, в частности, на фиг.7, на стороне, противоположной венцу 11, от нижней стенки 9 проходит множество оснований 11а по существу для каждой лопасти 7.

Поверхность, соединяющая каждую лопасть 7 со стенкой 9 основания, вследствие этого образована участком стенки 11 по периметру и соответствующим основанием 11a.

Данная конфигурация также особенно подходит для применения в тяжелых условиях вследствие того, что она не имеет пустот, где может накапливаться инородный материал.

Более конкретно, ни одна из поверхностей оснований 11a не простирается в направлении под прямыми углами к центробежному (радиальному) направлению.

Фиг.9-11a показывают еще один дополнительный предпочтительный вариант осуществления вентилятора согласно изобретению.

Как проиллюстрировано, ступица 8 образована жестким диском 39, содержащим нижнюю стенку 9, которая обеспечивает возможность соединения крыльчатки 3 с валом 5.

Предпочтительно, ступица 8 имеет стенки, которые являются гладкими в геометрическом смысле, а еще более предпочтительно она сделана за счет переворачивания по существу треугольной секции с образованием корпуса, имеющего форму усеченного конуса, который придает прочность и жесткость самой ступице 8.

Более подробно, как проиллюстрировано на фиг.11a, нижняя стенка 9 имеет вид поверхности, имеющей форму усеченного конуса.

Преимущественно, вогнутая поверхность нижней стенки 9 обращена к двигателю 2.

Другими словами, имеющая форму усеченного конуса ступица 8, образованная по существу нижней стенкой 9, образована в виде участка конической поверхности, вершина которой находится на оси R вращения и вогнутая поверхность которой обращена к двигателю 2.

Предпочтительно, коническая форма является такой, чтобы обеспечивать, чтобы грязь любого типа и природы могла выбрасываться за счет центробежной силы, возникающей в процессе вращения крыльчатки 3.

Более подробно, в проиллюстрированном решении двигатель 2 обращен к внутренней поверхности ступицы 2, которая является по существу конической и которая облегчает выбрасывание грязи.

Необходимо заметить, что, как уже упоминалось, грязь может приводить к статической и/или динамической разбалансировке, которая может приводить к вибрации и шуму и уменьшать долговечность самого вентилятора.

Данная форма также является оптимальной для отливки вентилятора.

Предпочтительно, как проиллюстрировано и в отличие от решения предыдущего уровня техники, показанного на фиг.8 и 8a, секция переворачивания ступицы 8 не имеет поверхностей, простирающихся под прямыми углами к направлению центробежной силы (радиальному направлению), поскольку подобные поверхности будут действовать как ловушки для грязи.

Отсутствие подобных поверхностей обеспечивает, что не только грязь, но и любой вид материала, либо твердый, такой как пыль, песок, мелкие частицы соломы или сена, либо жидкий, главным образом дождевая вода или конденсат, может быть уловлен внутри ступицы независимо от сборочного положения.

Описанное решение особенно предпочтительно для использования в вариантах применения с установкой на крыше, например в автобусах и грузовиках, поскольку всякий конденсат и дождевая вода, которые могут скапливаться, могут немедленно выбрасываться за счет центробежной силы, как только включается вентилятор, предотвращая таким образом шум, нарушения балансировки и окисление и/или коррозию металлических деталей, если таковые имеются.

Для того чтобы обеспечить возможность соединения лопастей 7 со ступицей 8, множество оснований 11a простираются от нижней стенки 9 на противоположной стороне относительно двигателя 2 по существу к каждой лопасти 7.

Поверхность, соединяющая каждую лопасть 7 со стенкой 9 основания, вследствие этого образована соответствующим основанием 11a.

Другими словами, ступица 8 снабжена множеством канавок 40 между каждой лопастью 7 и лопастью 7, примыкающей к ней.

Канавки 40 образованы между соседними основаниями 11a.

Данная конфигурация особенно подходит для режимов применения в тяжелых условиях вследствие того, что она не имеет пустот, где может накапливаться инородный материал. Всякий инородный материал может выбрасываться через канавки 40, как только крыльчатка 3 начинает вращаться.

Преимущественно, так же, как упоминалось выше, поверхность ступицы 8, обращенная к двигателю 2, является полностью гладкой и образована стенками 9 основания таким образом, чтобы облегчить выбрасывание всякой грязи, которая может накапливаться между вентилятором и двигателем.

Со ссылкой, в частности, на фиг.11 можно видеть, что предпочтительно, для того чтобы придать крыльчатке 3 подходящую жесткость, лопасти 7 проходят от ступицы 8 в направлении двигателя 2 с образованием по существу имеющей форму усеченного конуса поверхности.

Осевые размеры вентилятора, таким образом, уменьшаются.

Предпочтительно, каждая канавка 40 расположена на задней кромке соответствующей лопасти 7.

Предпочтительно, для того чтобы воздух, перемещаемый крыльчаткой 3, ударял непосредственно двигатель 2, обеспечивая охлаждение, диаметр жесткого диска 39 приблизительно равен наружному диаметру двигателя 2.

Другими словами, ступица 8 по существу равна по диаметру двигателю 2. Предпочтительно, наибольший диаметр нижней стенки 9 в имеющей форму усеченного конуса конфигурации по существу равен диаметру двигателя 2.

В вариантах осуществления, проиллюстрированных на фиг.9-11, сами основания 11a образуют участок 11 по периметру для соединения с лопастями 7.

Необходимо обратить внимание, что вариант осуществления, проиллюстрированный на фиг.6 и 7, предпочтительно используют, когда доступные осевые размеры являются недостаточно большими для соответствия имеющей форму усеченного конуса ступице 8. В данном случае, вследствие этого, основания 11a выступают по меньшей мере частично в направлении двигателя 2.

В основном это происходит, когда диаметр ступицы 8 почти равен диаметру двигателя 2.

Говоря в общем, форму ступицы в виде усеченного конуса предпочтительно создают, когда диаметр диска 39 значительно больше, чем двигатель 2, еще более предпочтительно, когда основания 11a выступают из стенки 9 на стороне, противоположной двигателю.

Другими словами, форма ступицы в виде усеченного конуса нижней стенки 9 является предпочтительной, когда осевые размеры оснований 11a, простирающихся на стороне, противоположной двигателю 2, меньше, чем осевые размеры самой стенки 9.

Изобретение имеет важные преимущества. Описанные ступицы имеют гладкие поверхности, которые облегчают выбрасывание грязи за счет центробежной силы таким образом, чтобы защищать вентилятор, например, от разбалансировки.

Ступица находится на достаточном расстоянии от двигателя, с достаточным пространством между ними, чтобы избежать создания зазоров и пустот, где грязь может накапливаться и приводить к неудовлетворительной работе вентилятора.

1. Вентилятор, содержащий электрический двигатель (2), содержащий корпус (4), ротор, вращающийся внутри корпуса (4) вокруг оси (R) вращения, вал (5), составляющий единое целое с ротором и имеющий по меньшей мере один концевой участок (6), выступающий из корпуса (4), при этом вентилятор содержит крыльчатку (3), соединенную с концевым участком (6), причем крыльчатка (3) содержит множество лопастей (7), ступицу (8), соединенную с лопастями (7), при этом лопасти как одно целое образованы на ступице, при этом ступица (8) содержит нижнюю стенку (9) для соединения с валом (5) и по меньшей мере один участок (11) по периметру, простирающийся от нижней стенки (9) с образованием основания для соединения лопастей (7), отличающийся тем, что ступица (8) содержит множество оснований (11а), которые проходят от нижней стенки (9) для каждой лопасти (7) с образованием соединительной поверхности для соединения каждой лопасти (7) с нижней стенкой (9) и с образованием по меньшей мере частично участка (11) по периметру, причем ступица (8) образована жестким диском (39), содержащим нижнюю стенку (9) и основания (11а), причем соединительная поверхность соединяет каждую лопасть (7) со стенкой (9) соответствующего основания (11а).

2. Вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что основания (11а) проходят от нижней стенки (9) на стороне, противоположной двигателю (2).

3. Вентилятор по п. 2, отличающийся тем, что основания (11а) образуют участок (11) по периметру.

4. Вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что нижняя стенка (9) образована имеющей форму усеченного конуса поверхностью, вогнутая поверхность которой обращена к двигателю (2).

5. Вентилятор по п. 4, отличающийся тем, что наибольший диаметр нижней стенки (9) равен диаметру двигателя (2).

6. Вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что ступица (8) имеет гладкую поверхность в геометрическом смысле, обращенную к двигателю (2).

7. Вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что лопасти (7) проходят от ступицы (8) в направлении двигателя (2) с образованием имеющей форму усеченного конуса поверхности.

8. Вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что участок (11) по периметру проходит от нижней стенки (9) по меньшей мере частично на стороне, противоположной корпусу (4) относительно нижней стенки (9) с образованием круглой короны.

9. Вентилятор по п. 8, отличающийся тем, что участок (11) по периметру имеет цилиндрическую наружную поверхность (32), при этом внутренняя поверхность (35) обращена к оси (R) вращения, и соединен с нижней стенкой (9).

10. Вентилятор по п. 9, отличающийся тем, что по меньшей мере внутренняя поверхность (35) отклоняется от нижней стенки (9) в сторону от оси (R) вращения.

11. Вентилятор по любому из пп. 8-10, отличающийся тем, что основания (11а) проходят по меньшей мере частично от нижней стенки (9) на стороне, противоположной круглой короне для каждой лопасти (7).

12. Вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что основания (11а) разделяют множество канавок (40) между каждой лопастью (7) и лопастью (7), примыкающей к ней, при этом каждая канавка (40) образована соседней парой оснований (11а).

13. Вентилятор по п. 12, отличающийся тем, что каждая канавка (40) расположена на задней кромке соответствующей лопасти (7).

14. Вентилятор, содержащий электрический двигатель (2), содержащий корпус (4), ротор, вращающийся внутри корпуса (4) вокруг оси (R) вращения, вал (5), составляющий единое целое с ротором и имеющий по меньшей мере один концевой участок (6), выступающий из корпуса (4), при этом вентилятор содержит крыльчатку (3), соединенную с концевым участком (6), причем крыльчатка (3) содержит множество лопастей (7), ступицу (8) для установки лопастей (7), при этом ступица (8) содержит нижнюю стенку (9) для соединения с валом (5) и по меньшей мере один участок (11) по периметру, простирающийся от нижней стенки (9) с образованием основания для соединения лопастей (7), при этом вентилятор содержит средство (13, 15, 16, 17, 20, 27, 28, 29, 37, 38) для охвата ступицы (8) с образованием коробообразного корпуса (14), причем закрывающее средство (13, 15, 16, 17, 20, 27, 28, 29, 37, 38) содержит кожух (13) для охвата участка (11) по периметру, соединенного с ним на противоположной стороне относительно нижней стенки (9) с образованием коробообразного корпуса (14), и стопорное средство (17, 27), действующее на кожухе (13) для сохранения прочного соединения последнего со ступицей (8), при этом стопорное средство (17) содержит первое зацепляющее средство (18, 21), которое проходит от нижней стенки (9) в направлении кожуха (13), и второе зацепляющее средство (19), которое проходит от кожуха (13) с надежным зажимом первого зацепляющего средства (18, 21), при этом запорное средство (21, 22, 27) выполнено с возможностью сохранения прикрепления первого зацепляющего средства (18, 21) ко второму зацепляющему средству (19), при этом вентилятор отличается тем, что первое зацепляющее средство (18, 21) содержит по меньшей мере первый и второй гибкие элементы (21), перемещаемые между запертым положением и разнесенным положением, при этом второе зацепляющее средство (19) содержит по меньшей мере один стержень (19), который может быть расположен между первым и вторым гибкими элементами (21), причем стержень (19) удерживается первым гибким элементом (21) и вторым гибким элементом (21) в запертом положении, при этом запорное средство (21, 22) содержит упругое средство (22), действующее на первом и втором гибких элементах (21) для того, чтобы удерживать их в запертом положении.

15. Вентилятор по п. 14, отличающийся тем, что первое и второе зацепляющие средства (18, 19, 21) проходят вдоль оси (R) вращения.

16. Вентилятор по п. 14, отличающийся тем, что участок (11) по периметру проходит от нижней стенки (9) по меньшей мере частично на стороне, противоположной корпусу (4) относительно нижней стенки (9).

17. Вентилятор по п. 16, отличающийся тем, что нижняя стенка (9) имеет гнездо (18с), соосное с валом (5), при этом вентилятор содержит второе уплотняющее средство (28, 29), образованное уплотняющей прокладкой (28), вставляемой в гнездо (18с).

18. Вентилятор по п. 14, отличающийся тем, что нижняя стенка (9) имеет форму усеченного конуса с вершиной на оси (R) вращения и вогнутой поверхностью, обращенной к внутренней части ступицы (8).

19. Вентилятор по п. 14, отличающийся тем, что кожух (13) содержит дисковидный участок (13а) для охвата ступицы (8) и имеет форму усеченного конуса с вершиной на оси (R) вращения и вогнутой поверхностью, обращенной к внутренней части ступицы (8).



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к рабочим колесам эксгаустера, дымососа и высокопроизводительных вентиляторов. Центральный диск, покрывные диски, лопатки и защитные накладки вырезают в установочный размер воздушно-плазменной резкой с возможностью образования в разрезе поверхности сопряжения, а кольца жесткости доводят до установочного размера точением заготовки в виде раскатного кольца, лопатки одной пары размещают на упомянутом диске диаметрально друг другу, сварное соединение производят в присутствие температуры в элементах соединения в зоне их сварки, контроль качества сварных соединений покрывных дисков с кольцами жесткости производят магнитопорошковой дефектоскопией, а остальных сварных соединений в сварном роторе производят ультразвуковой дефектоскопией, снятие напряжений после сварки выполняют вибростабилизационной обработкой, в качестве материала для изготовления защитных накладок используют износостойкий биметаллический лист.

Описаны системы и способы для прикрепления одного или большего количества рабочих колес к валу и прикрепления композиционных колец к задней и передней кромке на каждом рабочем колесе для фиксации рабочих колес при работе на высокой угловой скорости.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в компрессорах или энергопреобразовательных установках, работающих в паровых или газовых средах.

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к роторам высокоскоростных центробежных компрессоров. Ротор центробежного компрессора содержит вал и установленное на нем рабочее колесо, включающее основной и покрывной диски с лопатками, в центральной части ступицы основного диска выполнена кольцевая проточка, разделяющая цилиндрические опорные поверхности, при этом в нем в ступице около опорной поверхности, размещенной с противоположной стороны от покрывного диска, выполнен кольцевой паз, который сообщен с внешней средой четырьмя или более отверстиями, сгруппированными попарно, диаметрально противоположно, при этом хотя бы в отверстиях одной пары выполнена резьба.

Изобретение относится к компрессорной технике и может применяться для центробежных компрессоров при изготовлении роторов. Ротор центробежного компрессора содержит вал с упорным буртиком и рабочее колесо, ступица которого имеет посадочные цилиндрические пояски и взаимодействует с упорным буртиком.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к центробежным компрессорам. Рабочее колесо центробежного компрессора содержит несущий диск и расположенные с обеих его сторон лопатки, при этом лопатки, расположенные с одной стороны несущего диска, смещены по окружности относительно лопаток, расположенных с другой стороны несущего диска, на расстояние, не превышающее высоты лопаток на выходе из рабочего колеса.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения. .

Изобретение относится к турбовентиляторным двигателям авиационного применения. .

Изобретение относится к вентиляторостроению и позволяет при его использовании обеспечить расширение области устойчивой работы и промышленного использования вентилятора путем уменьшения вращающегося срыва в его лопаточных венцах.

Изобретение относится к роторам компрессоров газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения, в том числе к роторам, в которых рабочие лопатки выполнены за одно целое с дисками.

Сверхзвуковой компрессорный ротор содержит роторный диск (48), имеющий верхнюю по потоку поверхность (60), нижнюю по потоку поверхность (62) и радиально наружную поверхность (58), которая имеет входную поверхность (148), выходную поверхность (150) и переходную поверхность (152). Ротор также содержит лопатки (46), присоединенные к указанной радиально наружной поверхности, причем смежные лопатки образуют пару лопаток и ориентированы с образованием между каждой парой смежных лопаток проточного канала (86), причем указанная входная поверхность ограничивает входную плоскость (154), проходящую между входным отверстием и переходной поверхностью, а выходная поверхность ограничивает выходную плоскость (156), которая проходит между указанным выходным отверстием и переходной поверхностью. Ротор содержит по меньшей мере один сверхзвуковой наклонный участок (110) сжатия, расположенный в указанном проточном канале. Изобретение направлено на облегчение регулировки ориентирования текучей среды через проточный тракт сверхзвукового компрессора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к компрессоростроению. Рабочее колесо, в котором лопатки соединены с опорным кольцом, передним и задним фланцами, хвостовик лопатки защемлен межлопаточным креплением. Способ изготовления рабочего колеса включает раскрой материала лопаток и заготовок для опорного кольца, переднего и заднего фланцев. Раскрой для лопаток осуществляют с обеспечением выхода за пределы контура хвостовика материала по форме поверхности, ограниченной хвостовиками на опорном кольце, переднем и заднем фланцах. При прессовании лопаток материал, выходящий за контур хвостовика, сохраняется в исходном состоянии. Затем в сепаратор пресс-формы укладывают заготовки для оформления переднего фланца и профиля опорного кольца. Далее устанавливают лопатки в полость сепаратора, пропитывают связующим и укладывают материал, выходящий за контур хвостовика. Устанавливают в пресс-форму эластичный пуансон, на него укладывают слои материала межлопаточного крепления и заднего фланца. Задачей изобретения является снижение массы и повышение прочности рабочего колеса. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх