МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ЛОПАТОК ШАХТНОГО ВЕНТИЛЯТОРА

Полезная модель относится к вентиляторостроению и может быть использована в механизмах поворота лопаток шахтного вентилятора.
Известен механизм поворота лопаток рабочего колеса, содержащий подвижный диск, кинематически связанный с цапфами лопаток, и передачу винт - гайка, один из элементов которой соединен с подвижным диском. Кроме того, известный механизм дополнительно содержит исполнительный привод, связанный с другим элементом передачи винт - гайка, подключенным к приводу регулятора угловой скорости и синхронизатор частоты вращения исполнительного привода относительно рабочего колеса, связанный с регулятором (А.с. СССР №1289156, кл. F04D 27/00, 1985 г.).
Недостатками известного механизма являются сложность конструкции, трудоемкость настройки и ее последующей эксплуатации.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является механизм поворота рабочих лопаток двухступенчатого шахтного вентилятора, содержащий закрепленные на хвостовиках лопаток зубчатые колеса, соединенные с одними концами установленных в дисках рабочих колес зубчатых реек, другие концы которых связаны с подвижным диском, расположенным на валу ротора вентилятора с возможностью осевого перемещения при помощи перестановочного устройства, которое выполнено в виде штока, расположенного внутри вала ротора вентилятора и взаимодействующего с подвижным диском, и шпинделя, имеющего корпус с зубчатой рейкой, входящей в зацепление с приводным зубчатым колесом, и радиально-упорными подшипниками качения, в которых установлен шток, а приводное зубчатое колесо кинематически связано с приводом поворота (А.с. СССР №661149, кл. F04D 29/36, F04D 27/00, 1979 г.).
Выполнение в вале ротора вентилятора продольных сквозных пазов и длинного осевого отверстия для штока перестановочного устройства усложняет изготовление вала ротора вентилятора, ослабляет его сечение от изгибающего момента и снижает его надежность. Если для упрочнения вала ротора вентилятора увеличивать его диаметр, то это требует увеличение диаметра ступицы рабочих колес и их массивности, что при вращении приводит к возникновению значительных центробежных и инерционных нагрузок, действующих на вал ротора вентилятора и его опорные подшипниковые узлы и снижает надежность работы вентилятора.
Кроме того, увеличивается длина вентилятора из-за торцевого и соосного расположения к валу ротора вентилятора перестановочного устройства привода поворота лопаток и величины перемещения штока этого устройства.
Полезная модель решает задачу повышения надежности работы, упрощения конструкции, снижения габаритных размеров и массивности, уменьшения центробежных и инерционных нагрузок, действующих на вал ротора вентилятора и его опорные подшипниковые узлы путем уменьшения его диаметра и выполнения его цельным.
Для достижения поставленной цели заявленная полезная модель -механизм поворота лопаток шахтного вентилятора содержит следующие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, сущность которых направлена на решение задачи.
Полезная модель содержит закрепленные на хвостовиках лопаток зубчатые колеса, соединенные с одними концами установленных в дисках рабочих колес зубчатых реек, другие концы которых связаны с подвижным диском, расположенным на валу ротора вентилятора с возможностью осевого перемещения и привод поворота.
По отношению к наиболее близкому аналогу у заявляемой имеются следующие отличительные признаки. Механизм поворота лопаток шахтного вентилятора снабжен рычагом, один конец которого шарнирно соединен с приводом поворота, а другой - вилкообразный конец рычага выполнен с продольными пазами и шарнирно закреплен на рычаге, при этом, подвижный диск соосно и жестко связан с вращающейся внутренней частью ползуна, наружная часть последнего установлена на внутренней части посредством подшипника и имеет снаружи две радиальные цапфы, ось которых пересекается осью вала ротора вентилятора, кроме того, цапфы установлены с возможностью взаимодействия с продольными пазами рычага.
Совокупность существенных признаков полезной модели в отличие от прототипа позволила с наименьшими трудозатратами выполнить вал ротора вентилятора цельным и, не уменьшая его прочности, позволила снизить его диаметр и диаметр массивной ступицы дисков рабочего колеса. Таким образом, снизилась массивность ротора вентилятора и инерционные нагрузки, действующие на вал ротора и его опорные подшипниковые узлы, что повысило надежность.
Кроме того, перенесение элементов механизма поворота лопаток с торца вала ротора вентилятора непосредственно к дискам рабочих колес позволило уменьшить длину вентилятора.
По имеющимся сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленной полезной модели, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «новизна».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели, в принципе, может многократно использована в механизмах поворота лопаток шахтного вентилятора.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фигуре 1 изображен общий вид механизма поворота лопаток шахтного вентилятора; на фиг.2 - тоже вид сбоку; на фиг.3 - разрез А-А.
Механизм поворота лопаток шахтного вентилятора, содержит закрепленные на хвостовиках лопаток 1 зубчатые колеса 2, соединенные с одними концами установленных в дисках 3 рабочих колес зубчатых реек 4, другие концы которых связаны с подвижным диском 5, расположенным на валу 6 ротора вентилятора с возможностью осевого перемещения и привод поворота 7. Диски 3 рабочих колес жестко закреплены на валу 6 ротора вентилятора посредством ступицы 8. Вал 6 ротора вентилятора вращается на двух опорных подшипниковых узлах 9. Механизм поворота лопаток шахтного вентилятора снабжен рычагом 10, один конец которого шарнирно соединен с приводом поворота 7, а другой - вилкообразный конец рычага 10 выполнен с продольными пазами 11 и шарнирно закреплен на рычаге. Подвижный диск 5 жестко посажен на вращающейся внутренней части 12 ползуна. Наружная часть 13 ползуна установлена на внутренней части 12 посредством подшипника 14 и имеет снаружи две радиальные цапфы 15, ось которых пересекается с осью вала 6 ротора вентилятора. Цапфы 15 установлены с возможностью взаимодействия с продольными пазами 11 рычага 10.
Поворот лопаток производится, как при вращении вала 6 ротора вентилятора, так и при его остановке следующим образом. Включается привод поворота 7, например, содержащий электродвигатель, червячный редуктор, гайку и винт 16 шарнирно соединенный с рычагом 10. В зависимости от направления вращения вала электродвигателя привода поворота 7, происходит перемещение винта 16 и поворот рычага 10. Например, при перемещении винта 16 вправо производится рычагом 10 перемещение влево по валу 6 ротора вентилятора за цапфы 15 ползуна с поворотным диском 5 и зубчатыми рейками 4. Зубчатые рейки 4 поворачиваю зубчатые колеса 2 вместе с лопатками 1 на необходимый угол поворота. После чего отключается электродвигатель привода поворота 7. Для поворота лопаток 1 в противоположную сторону, электродвигатель привода поворота включается на реверс, винт 16 перемещается влево, а рычагом 10 перемещается вправо по валу 6 ползун с подвижным диском 5 и зубчатыми рейками 4, которые в свою очередь поворачивают лопатки 1 в обратном направлении.