Лопастное колесо вентилятора

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к системе охлаждения двигателя тепловоза. Лопастное колесо вентилятора состоит из барабана с жестко к нему присоединенными лопастями и ребер жесткости. Новым является то, что на торцевых поверхностях лопастного колеса жестко закреплено пустотелое кольцо с размещенными в нем телами качения шаровой формы. Изобретение направлено на устранение неуравновешенности лопастных колес вентиляторов системы охлаждения дизелей тепловозов. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях систем охлаждения дизелей магистральных и промышленных современных тепловозов.

Известно лопастное колесо вентилятора модели У2, используемого в конструкции системы охлаждения силовой установки тепловозов ТЭМ1, ТЭ2, ТГМ1 и ТЭ3 (см. книгу Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е, доп., под ред. Иванова В.Н. М.: Транспорт, 1974), где на стр.91, рис.52 она описана и показана. Такое колесо, например, используемое в системе охлаждения дизеля тепловоза ТЭ3 имеет наружный диаметр 1600 мм, вращается с частотой 1380 мин-1 и состоит из воротника жесткости, лопастей, обтекателя, барабана, а также ребер жесткости. Несмотря на простоту конструкции такого лопастного колеса, а также эффективное его использование в практике, последнее обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что в условиях эксплуатации, вращаясь с довольно высокой частотой порядка 1380 мин-1, оно за счет своей неуравновешенности работает в области вибраций и биения. Такие явления снижают срок службы приводного механизма, увеличивается шум в работе и т.д. Для устранения дисбаланса такого лопастного колеса в практике его подвергают как статической, так и динамической балансировке с установкой уравновешивающих грузов на его барабан. К сожалению, такой метод балансировки не эффективен, так как после определенной наработки за счет износа подшипников привода и других дефектов балансировка нарушается и поэтому вновь необходимо проводить работы по уравновешиванию колес на специальных балансировочных станках.

Известно также лопастное колесо вентилятора модели УК-2М наружным диаметром 2000 мм и частотой вращения 1160 мин-1, используемого в системе охлаждения дизеля тепловоза 2ТЭ10Л, описанное и показанное в книге авторов Жилин Г.А., Мелинов М.С., Родов A.M. и др. Пассажирский тепловоз ТЭП60. Изд. 3-е перераб. и доп. М.: Транспорт, 1976, на стр.142-143, рис.60. Конструкция такого колеса в целом аналогична вышеописанной и поэтому недостатки их подобны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является устранение неуравновешенности лопастных колес вентиляторов системы охлаждения тепловозов при достаточно высоких скоростях их вращения, которая происходит в автоматическом режиме.

Поставленная цель достигается тем, что на торцевых поверхностях лопастей лопастного колеса в его горизонтальной плоскости, в точках, лежащих на продольных линиях, проходящих через центры их тяжести, жестко закреплено пустотелое кольцо круглого сечения и в нем подвижно расположены тела качения сферической формы, причем вертикальная ось симметрии упомянутого кольца совпадает с подобной осью симметрии, проходящей через геометрический центр вращения лопастного колеса в целом.

На фиг.1 показано лопастное колесо, вид сверху, на фиг.2 - также его часть, но с разрезом по АА, и на фиг.3 - его расчетная схема.

Лопастное колесо состоит из барабана 1, лопастей 2 и ребер жесткости 3. К лопастям 2 с помощью пластин 4 жестко закреплено пустотелое кольцо 5, в котором подвижно расположены тела качения шаровой формы 6.

Работает лопастное колесо следующим образом. В начальный момент времени, когда оно находится в состоянии покоя, тела качения сферической формы 6 расположены в любой части пустотелого кольца 5 колеса, так как это показано на фиг.1, при этом сгруппировавшись там, как в виде группы или разрознено. При работе привода (на чертежах он не показан) лопастное колесо вращается по стрелке В, и тела качения сферической формы 6 по мере наращивания его угловой скорости ωк имеют меньшую угловую скорость ωш за счет того, что на последние действуют силы инерции Рн, силы собственного веса PG и силы вредного сопротивления РВС. В то же время, на тела качения сферической формы 6 действует и движущая сила РД, которая направлена в сторону вращения лопастного колеса вентилятора по стрелке В (см. фиг.1) и возникающая из-за наличия сил трения качения между ними и внутренней поверхностью пустотелого кольца 5. Предположим, что у лопастного колеса имеется дисбаланс Δ1, проявляющийся от неуравновешенной массы m1, и тогда центробежная инерционная сила Рцит1 от нее определится P ц и т 1 = m 1 ρ ω ρ 2 , где m1ρ=Δ1. Одновременно на тела качения сферической формы 6 (на расчетной схеме фиг.3 для упрощения они показаны как одно тело качения массой mш) также будет действовать центробежная инерционная сила P ц и ш = m ш r ω r 2 , где mш r=Δ2, а Δ2 является динамическим противовесом. Известно, что уравновешивание массы mш произойдет тогда, когда масса mш займет положение, расположенное в плоскости XX, проходящей через центр вращения колеса О и центр тяжести неуравновешенной массы m1, или же в плоскостях ОХ' ( O X 1 ' ) , расположенных к ней под углом α, который и определяет положение динамического противовеса Δ2 и зависит от разницы масс m1 и mш. При изменении частоты вращения ωк лопастного колеса угол α в автоматическом режиме будет корректироваться, что и обеспечит надежную балансировку лопастного колеса, вращающегося с заданной скоростью его движения.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как по мере изменения неуравновешенных масс лопастных колес вентиляторов систем охлаждения силовых установок тепловозов последние всегда будут сбалансированы в автоматическом режиме.

Лопастное колесо вентилятора, преимущественно системы охлаждения силовой установки тепловоза, состоящее из барабана с жестко к нему присоединенными лопастями и ребер жесткости, отличающееся тем, что на торцевых поверхностях лопастей лопастного колеса в его горизонтальной плоскости, в точках, лежащих на продольных линиях, проходящих через центры их тяжести, жестко закреплено пустотелое кольцо круглого сечения и в нем подвижно расположены тела качения сферической формы, причем вертикальная ось симметрии упомянутого кольца совпадает с подобной осью симметрии, проходящей через геометрический центр вращения лопастного колеса в целом.



 

Похожие патенты:

Предложены консольный осевой компрессор (58), химический реактор (130) и способ сжатия текучей среды. Указанный компрессор (58) содержит корпус (60), выполненный с возможностью вертикального разъема вдоль вертикальной оси (72) для получения доступа к внутренней части корпуса (60), и съемный картридж (62).

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к вентиляторам, используемым в установках для сушки с использованием горячего газа. Технический результат достигается тем, что вентилятор высокого давления установки для сушки с использованием горячего газа, содержащий рабочее колесо, ступицу рабочего колеса, насаженную на вал электродвигателя с горизонтальной осью вращения, и корпус вентилятора, с входным и выходным окнами, дополнительно содержит уплотнительное кольцо, сальниковую набивку в ступице рабочего колеса и отверстия в рабочем колесе.

Изобретение относится к энергетике. Предлагается способ сборки турбоустановки, содержащей объединенные устройство для отделения частиц и устройство для регулирования потока.

Изобретение относится к управлению компрессорными установками. Компрессорная установка содержит компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, и пневмосеть.

Изобретение относится к управлению компрессорными установками. Компрессорная установка содержит компрессор с воздушным фильтром, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления и датчиками температуры и давления, при этом компрессор снабжен приводом с регулятором скорости вращения, соединенным с выходами регулятора температуры и регулятора давления, а датчик температуры и датчик давления дополнительно подсоединены соответственно к регулятору температуры и регулятору давления, при этом воздухосборник снабжен вертикально установленным завихрителем, выполненным в виде четырех пластин, жестко соединенных между собой осью, входные и выходные участки которых расположены один относительно другого под прямым углом, кроме того, воздухосборник в нижней части снабжен грязесборником.

Изобретение относится к области компрессоростроения и касается конструкции высокоскоростных центробежных машин. Центробежный компрессор содержит корпус с радиальными и соосными друг другу входным и выходным отверстиями, размещенные в корпусе всасывающую камеру, ротор с установленным на нем консольным рабочим колесом, диффузор с лопатками и диафрагмой.

Изобретение относится к конструкции устройств для сжатия газа и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для компримирования газов, содержащих легкие компоненты и пары малолетучих (тяжелых) компонентов (например, попутного нефтяного газа и природного газа), с получением сжатого газа и конденсата тяжелых компонентов, образующего, например, углеводородную и водную фазы.

Группа изобретений относится к центробежному компрессору и, в частности, к каплеуловителям для удаления жидкости из компрессора, а также к способу повышения эффективности работы центробежного компрессора в газотурбинных двигателях.

Изобретение относится к энергосберегающим технологиям транспорта газа и может быть использовано при создании автоматизированной системы управления технологическим процессом магистрального газопровода на компрессорных станциях.

Изобретение относится к устройствам для получения сжатого воздуха или газа и может быть использовано для обслуживания цехов в различных отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к производству двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания, преимущественно силовых установок локомотивов. .

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в приводах станочного, строительного, подъемно-транспортного, бытового и сельскохозяйственного оборудования на базе двигателей с высотами оси вращения 71112 мм и мощностью до 10 кВт.

Изобретение относится к способу выполнения антикоррозионного покрытия на сплаве Mg, на изготовленных из этого сплава деталях и бытовых электрических приборах, аудиосистемах и т.д.; использования материалов с таким антикоррозионным покрытием; а более конкретно, оно касается деталей из сплава Mg, имеющих высокую коррозионную стойкость, приобретаемую за счет обработки путем химического превращения, безвредной для окружающей среды; использования этих деталей; раствора для обработки путем химического превращения и способа формирования антикоррозионного покрытия.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, в частности в их системе охлаждения. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкциям охлаждающих устройств локомотивов. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для охлаждения атмосферным воздухом жидкостей, циркулирующих в системах силовой установки.

Изобретение относится к энергетике. Система подготовки топливного газа и охлаждения масла и газа компрессорной станции, характеризующаяся тем, что вентиляторы в аппаратах воздушного охлаждения газа и масла выполнены с воздушными реактивными лопастями в них, к которым подведен воздушный коллектор от нагнетательного патрубка воздушного компрессора, соединенный дополнительно трубопроводом с установленными в нем запорным и обратным клапанами со станционной магистралью сжатого воздуха. При этом система также содержит газотурбокомпрессорные агрегаты, соединенный входным коллектором с нагнетательным шлейфом компрессорной станции блок подготовки топливного газа с дросселирующим устройством в нем, установленные параллельно с этим дросселирующим устройством подогреватель газа и турбодетандер с соединенным с ним по валу воздушным компрессором. Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность компрессорных станций. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к системе охлаждения двигателя тепловоза. Лопастное колесо вентилятора состоит из барабана с жестко к нему присоединенными лопастями и ребер жесткости. Новым является то, что на торцевых поверхностях лопастного колеса жестко закреплено пустотелое кольцо с размещенными в нем телами качения шаровой формы. Изобретение направлено на устранение неуравновешенности лопастных колес вентиляторов системы охлаждения дизелей тепловозов. 3 ил.

Наверх