ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР С РЕГУЛИРУЕМЫМ НАПРАВЛЯЮЩИМ АППАРАТОМ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к осевым вентиляторам, применяемым для проветривания тупиковых горных выработок в горной промышленности. Изобретение также может использоваться при разработке общепромышленных осевых вентиляторов.
Подача свежего воздуха в тупиковый забой при прохождении тупиковых горных выработок осуществляется посредством вентиляторов местного проветривания через гибкие пластмассовые вентиляционные трубопроводы, которые наращивают по мере прохождения горных выработок. При этом увеличивается нагрузка на вентиляторы, производительность которых необходимо поддерживать постоянной или немного большей независимо от длины вентиляционных трубопроводов. Поэтому по мере прохождения горных выработок изменяют производительность и давление вентиляторов посредством регулируемых направляющих аппаратов.
Известны осевые вентиляторы с регулируемыми направляющими аппаратами, механизмы поворота цельных лопаток и закрылков которых расположены снаружи корпуса вентилятора (см. книгу Ушаков К. А., Брусиловский И. В., Бушель А. Р. Аэродинамика осевых вентиляторов и элементы их конструкций, ЦАГИ.- М.: Недра, 1960 г., с. 350, рис. 191 и 192).
Размещение механизма поворота снаружи корпуса вентилятора увеличивает габаритные размеры вентилятора, что затрудняет или делает невозможным размещение его в ограниченном пространстве горных выработок.
Известны осевые вентиляторы с регулируемым направляющим аппаратом, включающие корпус, установленные в нем колесо с рабочими лопатками, перед которыми установлены лопатки направляющего аппарата, закрепленные на втулке, при этом каждая лопатка направляющего аппарата имеет неподвижную входную часть, жестко закрепленную между втулкой и корпусом и поворотную выходную часть, кинематически соединенную с механизмом поворота, размещенным во втулке. Плоские лопатки направляющего аппарата выполнены из эластичного материала и в выходной части соединены с плоскими металлическими пластинами, имеющими проушины, в которые входят стержни механизма поворота (см. книгу Пак В.В., Иванов С.К, Верещагин В.П. Шахтные вентиляционные установки местного проветривания. - М.: Недра, 1974 г., 117 с., рис. 62. Авторское свидетельство СССР №189118, МПК F04D, кл 27 с, 7/07, 27 с, 7/01, 1966, прототип).
Однако известные вентиляторы имеют низкую надежность, в частности низкую надежность направляющих аппаратов, обусловленную несовершенством узлов соединения стержней с металлическими пластинами выходных частей лопаток направляющего аппарата. Стержни входят в проушины металлических пластин выходных частей лопаток направляющего аппарата с зазором, наличие которого приводит к разрушению механизма поворота из-за постоянно возникающих вибраций лопаток направляющего аппарата, вызываемых в процессе воздействия на них движущегося турбулентного потока воздуха.
Задачей настоящей полезной модели является усовершенствование известного осевого вентилятора путем изменения конструкции направляющего аппарата для повышения надежности вентилятора в целом за счет уменьшения влияния вибраций на механизм поворота лопаток направляющего аппарата. Другой задачей полезной модели является обеспечение удобства и упрощение процесса замены лопаток направляющего аппарата.
Поставленная задача решается следующим образом. В известном осевом вентиляторе, включающем корпус, установленные в нем колесо с рабочими лопатками, перед которыми установлены лопатки направляющего аппарата, закрепленные на втулке, при этом каждая лопатка направляющего аппарата имеет неподвижную входную часть, жестко закрепленную между втулкой и корпусом и поворотную выходную часть, кинематически соединенную с механизмом поворота, размещенным во втулке, согласно изобретению, поворотная выходная часть каждой лопатки направляющего аппарата выполнена жесткой, имеет дугообразный профиль и снабжена жестко прикрепленным к ней, расположенным по радиусу, консольным хвостовиком, соединенным с механизмом поворота, а неподвижные входные части не связаны с поворотными выходными частями и соединены по периферии с кольцом, закрепленным внутри корпуса съемно.
Кроме того, вогнутая сторона поворотной выходной части каждой лопатки направляющего аппарата обращена в сторону вогнутой части рабочей лопатки.
Более подробно сущность полезной модели поясняется чертежом, на фиг. 1 которого изображен продольный разрез предложенного осевого вентилятора, на фиг. 2 - сечение по А - А на фиг. 1.
В лучшем варианте выполнения полезной модели осевой вентилятор, согласно фиг. 1, содержит корпус 1 с установленным в нем колесом 2 с рабочими лопатками 3, перед которыми установлены лопатки направляющего аппарата 4, Лопатки направляющего аппарата закреплены на втулке 5, при этом каждая лопатка направляющего аппарата имеет неподвижную входную часть 6, жестко закрепленную между втулкой 5 и корпусом 1 и поворотную выходную часть 7, кинематически соединенную с механизмом поворота 8, размещенным во втулке 5, Поворотная выходная часть 7 каждой лопатки направляющего аппарата 4 выполнена жесткой, имеет дугообразный профиль и снабжена жестко прикрепленным к ней, расположенным по радиусу, консольным хвостовиком 9, соединенным с механизмом поворота 8, а неподвижные входные части 6 не связаны с поворотными выходными частями 7 и соединены по периферии с кольцом 10, закрепленным внутри корпуса 1 съемно посредством болтов 11. Вогнутая сторона 12 поворотной выходной части 7 каждой лопатки направляющего аппарата 4 обращена в сторону вогнутой части 13 рабочей лопатки 3. Механизм поворота 8 включает винт 14 с гайкой 15, имеющей кольцевой наружный паз 16, в котором размещен шип 17 кривошипа 18, соединенного с консольным хвостовиком 9 поворотной выходной части 7. Стрелкой 19 обозначено направление движения воздуха на входе в вентилятор. Стрелкой 20 обозначено направление движения воздуха на выходе из направляющего аппарата 4. Стрелкой 21 - направление вращения колеса 2 с рабочими лопатками 3.
Осевой вентилятор с регулируемым направляющим аппаратом работает следующим образом. При вращении колеса 2 с рабочими лопатками 3 в направлении 21 (фиг. 2) воздушный поток проходит через неподвижные входные части 6 и поступает в поворотные выходные части 7. При этом, благодаря тому, что поворотные выходные части 7 выполнены жесткими и имеют дугообразный профиль, усилие воздушного потока на поворотнные выходные части 7 передается через хвостовик 9 на кривошип 18, прижимая его шип 17 к гайке 15, устраняя этим зазоры между деталями механизма поворота 8 и вибрации выходных частей 7. Для регулирования давления и потребляемой вентилятором мощности поворачивают винт 14 механизма поворота 8. В результате гайка 15 перемещается по винту 14 и через кривошип 18 и хвостовик 9 передается вращение поворотной выходной части 7. В положении 22 воздушный поток проходит в направлении 20 и движется против направления вращения колеса 2. При этом вентилятор имеет более высокую мощность и давление. В положении 23 вентилятор имеет меньшую мощность и давление.
Использование полезной модели позволит устранить вибрации лопаток направляющего аппарата и этим повысить экономичность, надежность и долговечность вентилятора в целом.