Рабочее колесо диаметрального вентилятора

Полезная модель относится к вентиляторостроению, в частности, к рабочим колесам диаметральных вентиляторов, применяемых как генератор воздушного потока в воздушных завесах, а также в системах вентиляции и отопления.
Рабочее колесо является основной частью диаметрального вентилятора и расположено между входным и выходным патрубками различного конструктивного исполнения. При вращении рабочего колеса диаметрального вентилятора происходит нагнетание воздуха из входного в выходной патрубок и формирование на выходе из вентилятора высоконапорного плоского потока воздуха.
По заявке на изобретение RU 2003120048 известно рабочее колесо, снабженное центральным стержнем, секции которого изготавливаются из металлического тонкостенного листа штамповкой, раскаткой или прессованием, причем каждая секция имеет расположенные по торцевым поверхностям плоские диски, снабженные прорезями для размещения лопаток, с загнутыми вперед кромками и пазами для взаимодействия с прорезями дисков, количество лопаток, дисков и длина лопаток определяется расчетными диаметром и длиной рабочего колеса, сборка которого производится на центральном стержне путем установки лопаток пазами в прорези дисков, при этом пазы лопаток плотно входят в прорези упомянутых дисков.
Недостатком известного устройства является низкая надежность и прочность конструкции.
Наиболее близким к заявленному техническому решения является известное по патенту RU 117993 рабочее колесо диаметрального вентилятора, содержащее круговую решетку аксиально протяженных лопаток, закрепленных по окружности торцевых дисков, где лопатки, образующие в сечении трапецеидальный профиль, выполнены в виде трех сопряженных между собой плоскостей, средняя плоскость лопатки прикреплена к отогнутым площадкам на периферии торцевых дисков, при этом рабочее колесо диаметрального вентилятора снабжено охватывающими лопатки с наружной стороны обручами, расположенными равномерно по длине колеса и прикреплены, по меньшей мере, к части лопаток.
Недостатком известного устройства является низкая надежность и прочность конструкции.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение прочности и надежности конструкции.
Технический результат достигается тем, что в рабочем колесе диаметрального вентилятора, содержащем круговую решетку аксиально протяженных лопаток, закрепленных по окружности торцевых дисков, где каждая лопатка выполнена в виде сопряженных между собой плоскостей, наружные силовые обручи, расположенные равномерно по длине колеса, согласно полезной модели, содержит дополнительный наружный силовой обруч, который охватывает решетку из лопаток в зоне торцевого диска с фланцем, при этом на лопатках установлены усиливающие пластины, имеющие изгиб аналогичный изгибу лопаток.
Усиливающие пластины увеличивают толщину металла лопатки, а значит, и ее стойкость к механическому воздействию, прежде всего, в зоне присоединения лопаток к дискам. Для большего усиления и лучшего позиционирования на поверхности лопатки усиливающие пластины имеют изгиб, аналогичный изгибу лопаток, за счет которого усиливающие пластины «облегают» две плоскости лопаток с внешней стороны лопатки, не выходя за их обводы. При этом геометрия лопаток остается прежней. Дополнительный наружный силовой обруч, который охватывают решетку из лопаток в зоне торцевого диска с фланцем, наряду с применением усиливающих пластин придает дополнительную стойкость колесу на воздействие на него сил «скручивания». Таким образом, совокупность существенных признаков полезной модели позволяет увеличить надежность и прочность конструкции. Кроме того, стойкость изделия к скручиванию позволяет изготавливать колеса диаметрального вентилятора увеличенной длины.
Сущность заявленной полезной модели поясняется рисунками:
На фиг. 1 показан общий вид рабочего колеса со стороны торцевого диска с фланцем;
На фиг. 2 показан общий вид рабочего колеса, вид спереди;
На фиг 3. показано расположение усиливающей пластины на лопатке.
Рабочее колесо диаметрального вентилятора содержит круговую решетку из аксиально протяженных лопаток 1, закрепленных по окружности дисков 2. Средняя плоскость каждой лопатки 1 прикреплена (например, приварена) к отогнутым под углом 90° площадкам 3 по периферии торцевых дисков 2. На лопатках установлены усиливающие пластины 4. На торцевых дисках 2 закреплены такие элементы крепления рабочего колеса как ступица 5 для установки подшипника и фланец 6 для присоединения рабочего колеса к приводу (например, к электродвигателю). Рабочее колесо снабжено дополнительным силовым обручем 7, охватывающим лопатки, который, как и все остальные обручи 8, прикреплен в точках 9 ко всем или к некоторым лопаткам 1.
Усиливающие пластины выполнены из листовой стали аналогичной материалу, из которого выполнены лопатки.
Усиливающие пластины могут располагаться как на каждой лопатке, так и на части лопаток. Лопатки выполнены в виде трех плоскостей, сопряженных под углом 140…145°, и приварены к отогнутым под углом 90° площадкам по периферии дисков таким образом, что угол установки внешней плоскости лопатки составляет 70…80° относительно радиуса дисков.
При изготовлении усиливающих пластин используются типовые технологии, а крепление усиливающих пластин к лопатке производится контактной сваркой без применения при сборке сложной оснастки и дорогостоящего оборудования.
Рабочее колесо снабжено вспомогательным диском или дисками с пазами для лопаток, каждая из которых прикреплена в своей средней плоскости к этому диску или дискам.
Аксиальная ширина силового обруча составляет 0,03…0,07 от диаметра рабочего колеса.
Устройство работает следующим образом. При вращении рабочего колеса (направление указано на Фиг. 1), лопатки захватывают воздух в зоне входного патрубка диаметрального вентилятора (условно не показан) и нагнетают его по направлению к выходному патрубку (условно не показан). Формируемый таким образом поток воздуха является плоским благодаря протяженной форме лопаток. Количество воздуха, нагнетаемого в выходной патрубок, пропорционально длине и диаметру рабочего колеса, а также скорости его вращения.
Предлагаемое решение позволяет изготавливать рабочие колеса больших длин, которые работают при больших мощностях привода, чем известное решение. Это обеспечивает значительно более высокую производительность по воздуху на выходе из вентилятора. При этом затраты на изготовление таких колес незначительно превышают затраты на изготовление колес, соответствующих известному решению.