Пристрій для монтажу крильчатки вентилятора на валу - патент Україна 2038514 - Ален Годішон FR
Використання: у вентиляторобудуванні, зокрема у пристроях для монтажу крильчатки вентилятора на валу. Сутність винаходу: пристрій містить розташовану на валу маточину і закріплену на ній крильчатку, встановлену на валу з можливістю відносного обертання за допомогою радіального підшипника. Пристрій забезпечений принаймні однією еластичною або пружною муфтою, розташованою між маточкою і крильчаткою, для передачі моменту, що обертає, від валу до крильчатки. 4 з.п. ф-ли, 3 іл.
Малюнки до патенту Україна 2038514
Винахід відноситься до пристроїв для монтажу крильчатки вентилятора на валу
Обертальний момент, створюваний приводними двигунами, дуже рідко буває постійним, найчастіше спостерігаються більш менш сильні його коливання. Якщо в привід для крильчатки вводиться система регулювання швидкості, то варіації або пульсації моменту, що обертає, проявляються в ще більшій мірі.
До складу приводу можуть, наприклад, входити електродвигуни із перетворювачами частоти або електронними регуляторами швидкості або дизельні двигуни.
Пульсація моменту, що обертає, часто призводить до посилення резонансних коливань в різних частинах пристрою, наприклад в лопатях крильчатки, наслідком чого є втомне руйнування деталей машини.
Відомо пристрій для захисту вентилятора від пульсації моменту, що обертає, в якому між провідним валом двигуна і валом вентилятора з встановленою на ньому крильчаткою розміщується пружна муфта. Вал вентилятора встановлено в окремих підшипниках.
Однак таке рішення системи захисту вентилятора від пульсацій крутного моменту двигуна є дорогим і вимагає багато місця, через що в ряді випадків нимине можна користуватися.
З метою усунення зазначених недоліків, пов'язаних з пульсацією крутного моменту, в пропонованому пристрої крильчатка безпосередньо посаджена на провідний вал двигуна. В результаті відпадає необхідність у пружній або еластичній муфті між розділеними валами приводного двигуна та крильчатки, що дозволяє спростити конструкцію при здешевленні, тобто. виходить компактна конструкція, що займає значно менше простору, що особливо важливо у деяких типах вентиляторів.
Відповідно до кращого варіанта реалізації даного винаходу пропонований пристрій розміщується всередині маточини крильчатки.
На фіг. 1 показана компактна збірка з приводного двигуна та вентилятора, де може застосовуватися пропонований пристрій; на фіг. 2 варіант виконання пропонованого пристрою; на фіг. 3 варіант виконання пружної або еластичної муфти, що застосовується в запропонованому пристрої.
На фіг. 2 зображено один з варіантів виконання пристрою, встановленого у складання, як показано на фіг. 2, для захисту вентилятора від пульсації крутного моменту приводного двигуна за рахунок демпфування та фільтрації цих пульсацій з тим, щоб запобігти збудженню крильчатки або, наприклад, валу на резонансних частотах.
Пристрій для монтажу крильчатки вентилятора на валу містить крильчатку вентилятора 1, скріплену з кільцевою пластиною 2 болтовим з'єднанням 14-16. З цією пластиною елементом 5 скріплена кришка 4, що фіксує шарикопідшипник 3 на провідному валу 18 в аксіальному напрямку. Усередині кришки 4 знаходиться розпірне кільце, розміщене між підшипником 3 і заплечиком 19 на провідному валу 18.
З пластиною 2 також скріплений пружний кільцевий елемент 8 (муфта). Елемент 8 (муфта) притиснутий до центруючогокільцю 7 гвинтами 10 і затискним кільцем 9. Кільце 7 зафіксовано в радіальному напрямку між затискним кільцем 9 і заплечиком 20 на пластині 2. При такому розміщенні крутний момент передається від пружного елемента 8 (муфти) до пластини 2 через контактні поверхні пружного елемента 8 (муфти) та пластини 2.
Пружний елемент 8 (муфта) також кріпиться до ділянки маточини 6 другим затискним кільцем 11 і гвинтами 12. У свою чергу ділянка маточини 6 посаджений на шпонці на провідному валу 18 і в аксіальному напрямку пригвинчений за допомогою елементів 13 і 17. що крутний момент передається через провідний вал 18 до пружного елемента 8 (муфті) через контактні поверхні між пружним елементом 8 (муфтою) з одного боку і ділянкою маточини 6 і кільцем затискним 11 з іншого.
Як сказано вище, для передачі крутного моменту між валом 18 і маточкою 6 використана шпонка (не показана). Ділянка маточини 6 аксіально пригвинчений до провідного валу 18 болтом 17 і шайбою 13. Таким чином, болт 17 притягує маточину разом з пристроєм до провідного валу 18 у напрямку заплечика 19.
Отже, передача крутного моменту від провідного валу 18 до крильчатки 1 відбувається через пружний елемент 8 (муфту). В результаті наявності пружного елемента 8 (муфти) відбувається демпфування або фільтрація пульсацій або коливань крутного моменту на провідному валу 18, так як елемент 8 (муфта) поглинає пульсації і коливання, допускаючи деяке обертальне переміщення між крильчаткою 1 і , що центрує крильчатку 1 на провідному валу 18 у радіальному напрямку з невеликим люфтом.
Пружний елемент, що представляє один із варіантів реалізації пружної муфти, бажано.виготовляти з гуми, а підшипник може бути будь-якого відповідного типу, наприклад кульковий або роликовий підшипник, підшипник ковзання або підшипник з вкладишем, де обертається приводний вал.
Пружна або еластична муфта (фіг. 3) між приводним валом і крильчаткою складається з зубчастого колеса 21, вміщеного всередині циліндра 22, де є звернені всередину зубці або виступи 23.
У просторах між суміжними зубцями 23 циліндра 22 і зубцями 24 колеса 21 передбачені прокладки 25 з еластичного матеріалу, наприклад гуми. За рахунок скріплення ведучого валу 18 з зубчастим колесом 21 і крильчатки 1 з циліндром 22 виходить пружний зв'язок, що демпфує або фільтрує пульсації і коливання моменту, що обертає, на провідному валу 18.
Еластичні або пружні з'єднання між провідним валом і крильчаткою також можна здійснити за допомогою пружин.
Пристрій даного винаходу може застосовуватися у вентиляторах різних розмірів. У дуже великогабаритних вентиляторах крильчатку зазвичай не насаджують на провідний вал через її великий розмір і вагу. У разі доводиться використовувати відому конструкцію.
Пропонований пристрій пройшов випробування при встановленні в осьовий вентилятор, коли на кінець валу двигуна була безпосередньо посаджена крильчатка вентилятора.
Випробування проводилися із приводом на 75 кВт із регулюванням швидкості обертання. При жорсткому монтажі крильчатки на провідному валу при високому рівні пульсацій моменту, що обертає, у лопатей збуджувалася перша власна гармоніка коливань. При використанні складання, що містить пропонований пристрій, амплітуда коливань при резонансній швидкості зменшилася приблизно 40 разів.
Іншою перевагою пристрою є м'якіший запуск вентилятора, що дуже важливодля деяких застосувань.
Пропонований пристрій корисно застосовувати в осьових та відцентрових вентиляторах, а також в інших турбомеханізмах.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. ПРИСТРІЙ ДЛЯ МОНТАЖУ ГУРКА ВЕНТИЛЯТОРА НА ВАЛУ, що містить розташовану на валу маточину, закріплену на ній крильчатку, встановлену на валу з можливістю відносного обертання за допомогою радіального підшипника, відрізняється тим, що пристрій забезпечений принаймні маточкою і крильчаткою, для передачі крутного моменту від валу до крильчатки.
2. Пристрій за п.1, що відрізняється тим, що муфта виконана у вигляді кільця з гуми і закріплена на маточці та крильчатці.
3. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що підшипник виконаний у вигляді кулькового підшипника, або роликового підшипника, або підшипника ковзання, або рухомого вкладиша.
4. Пристрій за пп.1-3, який відрізняється тим, що підшипник розміщений всередині основи крильчатки, а пружна муфта охоплює маточину.
5. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що муфта виконана у вигляді закріпленого на валу зубчастого колеса і закріпленої на крильчатці циліндричної втулки, причому колесо і втулка забезпечена зубцями, зверненими один до одного, між якими розташовані еластичні прокладки.