Устройство для монтажа крыльчатки вентилятора на валу
Авторы патента:
Использование: в вентиляторостроении, в частности в устройствах для монтажа крыльчатки вентилятора на валу. Сущность изобретения: устройство содержит расположенную на валу ступицу и закрепленную на ней крыльчатку, установленную на валу с возможностью относительного вращения при помощи радиального подшипника. Устройство снабжено по крайней мере одной эластичной или упругой муфтой, расположенной между ступицей и крыльчаткой, для передачи вращающего момента от вала к крыльчатке. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для монтажа крыльчатки вентилятора на валу.
Вращающий момент, создаваемый приводными двигателями, весьма редко бывает постоянным, чаще всего наблюдаются более или менее сильные его колебания. Если в привод для крыльчатки вводится система регулирования скорости, то вариации или пульсации вращающего момента проявляются в еще большей степени. В состав привода могут, например, входить электродвигатели с преобразователями частоты или электронными регуляторами скорости либо дизельные двигатели. Пульсация вращающего момента часто приводит к усилению резонансных колебаний в различных частях устройства, например в лопастях крыльчатки, следствием чего является усталостное разрушение деталей машины. Известно устройство для защиты вентилятора от пульсации вращающего момента, в котором между ведущим валом двигателя и валом вентилятора с установленной на нем крыльчаткой размещается упругая муфта. Вал вентилятора установлен в отдельных подшипниках. Однако такое решение системы защиты вентилятора от пульсаций вращающего момента двигателя является дорогим и требует много места, из-за чего в ряде случаев ими нельзя пользоваться. С целью устранения указанных недостатков, связанных с пульсацией вращающего момента, в предлагаемом устройстве крыльчатка напрямую посажена на ведущий вал двигателя. В результате отпадает необходимость в упругой или эластичной муфте между разделенными валами приводного двигателя и крыльчатки, что позволяет упростить конструкцию при ее удешевлении, т.е. получается компактная конструкция, занимающая значительно меньше пространства, что особенно важно в некоторых типах вентиляторов. В соответствии с предпочтительным вариантом реализации данного изобретения предлагаемое устройство размещается внутри ступицы крыльчатки. На фиг. 1 показана компактная сборка из приводного двигателя и вентилятора, где может применяться предлагаемое устройство; на фиг. 2 вариант исполнения предлагаемого устройства; на фиг. 3 вариант исполнения упругой или эластичной муфты, применяемой в предлагаемом устройстве. На фиг. 2 изображен один из вариантов исполнения устройства, установленного в сборку, как показано на фиг. 2, для защиты вентилятора от пульсации вращающего момента приводного двигателя за счет демпфирования и фильтрации этих пульсаций с тем, чтобы предотвратить возбуждение крыльчатки или, например, вала на резонансных частотах. Устройство для монтажа крыльчатки вентилятора на валу содержит крыльчатку 1 вентилятора, скрепленную с кольцевой пластиной 2 болтовым соединением 14-16. С этой пластиной элементом 5 скреплена крышка 4, фиксирующая шарикоподшипник 3 на ведущем валу 18 в аксиальном направлении. Внутри крышки 4 находится распорное кольцо, размещенное между подшипником 3 и заплечиком 19 на ведущем валу 18. С пластиной 2 также скреплен упругий кольцевой элемент 8 (муфта). Элемент 8 (муфта) прижат к центрирующему кольцу 7 винтами 10 и зажимным кольцом 9. Кольцо 7 зафиксировано в радиальном направлении между зажимным кольцом 9 и заплечиком 20 на пластине 2. При таком размещении вращающий момент передается от упругого элемента 8 (муфты) к пластине 2 через контактные поверхности центрирующего кольца 7 в направлении упругого элемента 8 (муфты) и пластины 2. Упругий элемент 8 (муфта) также крепится к участку ступицы 6 вторым зажимным кольцом 11 и винтами 12. В свою очередь участок ступицы 6 посажен на шпонке на ведущем валу 18 и в аксиальном направлении привинчен с помощью элементов 13 и 17. Соединение сконструировано таким образом, что вращающий момент передается через ведущий вал 18 к упругому элементу 8 (муфте) через контактные поверхности между упругим элементом 8 (муфтой) с одной стороны и участком ступицы 6 и зажимным кольцом 11 с другой. Как сказано выше, для передачи вращающего момента между валом 18 и ступицей 6 использована шпонка (не показана). Участок ступицы 6 аксиально привинчен к ведущему валу 18 болтом 17 и шайбой 13. Таким образом, болт 17 притягивает ступицу вместе с устройством к ведущему валу 18 в направлении заплечика 19. Следовательно, передача вращающего момента от ведущего вала 18 к крыльчатке 1 происходит через упругий элемент 8 (муфту). В результате наличия упругого элемента 8 (муфты) происходит демпфирование или фильтрация пульсаций или колебаний вращающего момента на ведущем валу 18, так как элемент 8 (муфта) поглощает пульсации и колебания, допуская некоторое вращательное перемещение между крыльчаткой 1 и ведущим валом 18 за счет подшипника 3, центрирующего крыльчатку 1 на ведущем валу 18 в радиальном направлении с небольшим люфтом. Упругий элемент, представляющий один из вариантов реализации упругой муфты, желательно изготавливать из резины, а подшипник может быть любого подходящего типа, например шариковый или роликовый подшипник, подшипник скольжения либо по подшипник с вкладышем, где вращается приводной вал. Упругая или эластичная муфта (фиг. 3) между приводным валом и крыльчаткой состоит из зубчатого колеса 21, помещенного внутри цилиндра 22, где имеются обращенные внутрь зубцы или выступы 23. В пространствах между смежными зубцами 23 цилиндра 22 и зубцами 24 колеса 21 предусмотрены прокладки 25 из эластичного материала, например резины. За счет скрепления ведущего вала 18 с зубчатым колесом 21 и крыльчатки 1 с цилиндром 22 получается упругая связь, демпфирующая или фильтрующая пульсации и колебания вращающего момента на ведущем валу 18. Эластичное или упругое соединение между ведущим валом и крыльчаткой также можно осуществить с помощью пружин. Устройство по данному изобретению может применяться в вентиляторах различных размеров. В очень крупногабаритных вентиляторах крыльчатку обычно не насаживают на ведущий вал из-за ее большого размера и веса. В таких случаях приходится использовать известную конструкцию. Предлагаемое устройство прошло испытания при установке в осевой вентилятор, когда на конец вала двигателя была напрямую посажена крыльчатка вентилятора. Испытания проводились с приводом на 75 кВт с регулированием скорости вращения. При жестком монтаже крыльчатки на ведущем валу при высоком уровне пульсаций вращающего момента у лопастей возбуждалась первая собственная гармоника колебаний. При использовании сборки, содержащей предлагаемое устройство, амплитуда колебаний при резонансной скорости уменьшилась приблизительно в 40 раз. Другим достоинством устройства является более мягкий запуск вентилятора, что весьма важно для некоторых применений. Предлагаемое устройство полезно применять в осевых и центробежных вентиляторах, а также в других турбомеханизмах.Формула изобретения
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНТАЖА КРЫЛЬЧАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА НА ВАЛУ, содержащее расположенную на валу ступицу, закрепленную на ней крыльчатку, установленную на валу с возможностью относительного вращения при помощи радиального подшипника, отличающееся тем, что устройство снабжено по крайней мере одной эластичной или упругой муфтой, расположенной между ступицей и крыльчаткой, для передачи вращающего момента от вала к крыльчатке. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что муфта выполнена в виде кольца из резины и закреплена на ступице и крыльчатке. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что подшипник выполнен в виде шарикового подшипника, или роликового подшипника, или подшипника скольжения, или подвижного вкладыша. 4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что подшипник размещен внутри основания крыльчатки, а упругая муфта охватывает ступицу. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что муфта выполнена в виде закрепленного на валу зубчатого колеса и закрепленной на крыльчатке цилиндрической втулки, причем колесо и втулка снабжена обращенными друг к другу зубцами, между которыми расположены эластичные прокладки.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Изобретение относится к авиационному двигателестроению, в частности к компрессорам высокого давления (КВД) турбореактивного двухконтурного двигателя
Ротор многоступенчатого осевого компрессора // 2033566
Изобретение относится к авиадвигателестроению, а точнее к турбореактивным двухконтурным двигателям (ТРДД) с высокой степенью сжатия, ротор компрессора высокого давления которых установлен в корпусе на опорах, расположенных по концам ротора компрессора
Вентилятор // 2027915
Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов подачи и регулирования воздушного потока для охлаждения воды и может быть использовано в качестве вентиляторов на предприятиях химической, нефтехимической и других областях промышленности
Рабочее колесо турбомашины // 2018037
Ротор турбомашины // 2013569
Изобретение относится к турбокомпрессоростроению и может применяться при создании паровых и газовых турбин и компрессоров
Рабочее колесо гидровентилятора // 2011017
Рабочее колесо осевого вентилятора // 1815431
Рабочее колесо осевого вентилятора // 1813932
Рабочее колесо центробежного вентилятора // 2036332
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к рабочим колесам центробежных вентиляторов с загнутыми назад лопатками
Рабочее колесо центробежного вентилятора // 2034176
Рабочее колесо центробежного вентилятора // 2033565
Рабочее колесо центробежного вентилятора // 2029138
Рабочее колесо центробежного компрессора // 2015420
Изобретение относится к области центробежного компрессоростроения, а именно к рабочим колесам центробежного компрессора, работающего в условиях с повышенным содержанием механических примесей, содержащихся в сжимаемом газе
Рабочее колесо центробежного вентилятора // 2015419
Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к рабочим колесам центробежных вентиляторов, работающих на запыленных газах
Рабочее колесо центробежного вентилятора // 2013664
Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к вентиляторам, работающим в условиях повышенной запыленности
Рабочее колесо центробежного вентилятора // 2011893
Рабочее колесо центробежного вентилятора // 2011892
Рабочее колесо центробежного компрессора // 1719724
Изобретение относится к компрессоростроению и позволяет повысить КПД компрессора