Відцентровий вентилятор з регулятором потужності повітряного потоку (“корона” сухіна в.с.)

1. Відцентровий вентилятор з регулятором потужності повітряного потоку, що містить корпус з вхідним і вихідним патрубками, переважно круглої форми, в якому встановлено на осі робоче колесо з лопатками, пов'язане з електроприводом, і регулятор потужності повітряного потоку, який відрізняється тим, що вхідний патрубок виконаний у вигляді зубчастої корони з вістрями зубців, спря 3 41459 4 го обертання від робочого колеса [див. пат. Росії відцентрового вентилятора гідросистемою, що, в № 2306459 С2 з класу F04D25/06, 13/06, 27/00, цілому, відбивається в гірший бік на надійність 29/46, який опубліковано 20.09.2007 p.]. його роботи і собівартість такого вентилятора. Основним недоліком цього відцентрового венЩе одним недоліком даного технічного рішентилятора є надмірна його складність унаслідок ня є неможливість примусової зміни тиску подачі виконання вихідного направляючого апарату і повітря у разі потреби. Така необхідність виникає спеціальної посадки ротора на вал, а також викопри використанні регульованих відцентрових наристання електродвигуна нестандартної конструксосів, наприклад, в аеросепараторах, призначених ції, що обмежує його ремонтопридатність. для підготовки насіння під сівбу і для селекційних Простішими конструктивно і менш енергоємцілей, шляхом розділення сипких зернових суміними є відцентрові вентилятори з пневматичними шей на фракції, де якісна сепарація можлива тільабо механічними регуляторами тиску повітряного ки за умови точного підбору швидкості течії повітпотоку. ряного потоку залежно від вигляду, грануляції, Так, наприклад, відомий відцентровий вентиформи і інших фізичних параметрів початкової лятор, що містить робоче колесо і напрямний апасировини. рат, оздоблений поворотними направляючими Найбільш близьким за своєю суттю і ефекту, лопатками і механізм повороту направляючих лощо досягається, та який приймається за найближпаток, який кінематично з'єднаний з підпружним чий аналог, є відцентровий вентилятор з регуляштоком, переміщуваним за допомогою закріпленої тором потужності повітряного потоку, що містить на ньому повітронепроникної перегородки, розтакорпус з вхідним і вихідним патрубками, переважшованої в пневмокамері і розділяючої пневмокано, круглої форми, в якому встановлено на осі ромеру на передню і задню порожнини, при цьому боче колесо з лопатками, пов'язане з електроприпередня порожнина пневматично зв'язана з просводом, і регулятор повітряного потоку, виконаний у тором за робочим колесом, а задня порожнина - з вигляді додаткового лопатевого колеса з поворотпростором перед робочим колесом вентилятора ними лопатками і перестановочний диск, кінемати[див. пат. України № 28878 U з класу F04D19/00, чно пов'язаний з лопатками, і пружину, і забезпе27/06, 29/46, який опубліковано 25.12.2007 p.] чений, щонайменше, двома тягами, кожна з яких Основним недоліком цього відцентрового вензакріплена на диску, а на іншому кінці забезпечена тилятора є надмірна його складність через наявжорстко закріпленим на ньому упорним елементом і підпружиненою щодо останнього і встановленим ність додаткової внутрішньої пневмосистеми нез можливістю переміщення щодо тяги додаткового традиційної схеми, тобто з порожнинами попереду та позаду порожнин та інерційність системи через упорного елементу. У середній частині тяга має обмежувач, встановлений з можливістю взаємодії використання повітря для повороту лопаток. з додатковим упорним елементом. Регулятор цьоВідомий також пристрій регулювання тиску у го відцентрового насоса працює таким чином. У відцентровому вентиляторі, що містить направляістотному стані перестановочний диск знаходиться ючий апарат з лопатками закріпленими на валу, в крайньому верхньому положенні. При повороті виконаний у вигляді муфти, на якій розташований радіально-упорний підшипник з упорною шайбою лопаток диск від гвинтового приводу переміщаєтьна внутрішній обоймі. Через обойму за допомогою ся вниз уздовж осі. При цьому тяга переміщається вилки передається зусилля на лопатку, яка надіі, заздалегідь стислі пружини розтискуються, долена ексцентриком. Для забезпечення можливості помагаючи приводу переміщати диск. Процес розпереміщення муфти, на валу виконані шліци. Лотиснення пружини припинитися, як тільки упорний патки кріпляться на штоку, встановленому на ваелемент дійде до обмежувача, [див. авт. св. СРСР лу, при цьому на одному з кінців штока закріплена № 1603066 А з класу F04D29/46, яке опубліковане пружина, яка іншим своїм кінцем кріпиться до ло30.10.1990 р. в Бюл. № 40]. патки або ексцентрика. Якщо виникає необхідність Цьому відомому технічному рішенню принайв зміні продуктивності вентилятора, через додатмні декілька суттєвих недоліків, а саме. ковий привід, наприклад, гідроциліндр, шток якого По-перше, цей відцентровий вентилятор з решарнірно сполучений з вилкою, передається зугулятором потужності повітряного потоку досить силля на вилку, яка чинить тиск на упорну шайбу, складний у виготовленні і має високу вартість через те, що містить велику кількість деталей, у тому яка, в свою чергу, передає зусилля на конусну числі, і дрібних, а також шарнірів та підшипників муфту. При цьому конусна муфта, переміщаючись кочення, які потребують періодичного змащуванпо шліцах, надає дію на ексцентрик. Ексцентрик ня. під впливом цього зусилля повертається і одночаПо-друге, при пуску, через наявність зазорів сно повертає лопать на заданий кут, і саме так, між приводними деталями (шарніри, тяги), виникає змінюючи продуктивність вентилятора. При знятті багато шуму, а розташування приводу механізму навантаження, система приходить у істотний стан регулювання всередині конструкції погіршує умови під дією поворотних пружин [див. пат. Росії № ремонту та обслуговування. 2158382 С1 з класу F04D29/56, який опубліковано По-третє, наявність важкодоступних місць для 27.10.2000 р.]. ремонту (заміна тяг або шарнірів), а також напраОсновним недоліком описаного регулятора вляючого апарату сприяє виникненню небезпечнотиску є його надмірна складність конструкції, яка го самовільного переміщення частки деталей внаобумовлена наявністю численних дрібних детаслідок стиску пружини. лей, а також необхідність використання додаткоВсе це, загалом, знижує надійність експлуатавого приводу, причому, гідравлічного, що автомації та знижує строк її служби. тично породжує необхідність в оснащенні даного 5 41459 6 Але головним та найважливішим недоліком тобто для зручності обслуговування запропоновацього відомого відцентрового вентилятора з регуного вентилятора. лятором потужності повітряного потоку є те, що Зміна умов всмоктування повітря у вхідний парегулятор, через свої конструктивні особливості трубок полягає в тому, що вхідний патрубок, вико(набір зворотних лопаток), взагалі не дозволяє наний у вигляді зубчастої корони, має похилі крайрегулювати продуктивність на мінімальних потужки зубів. Крайки суміжних зубів сходяться у одну ностях. Наявність цього недоліку пояснюється наточку біля корпусу вентилятора. Отже, коли засліступним. Коли лопаті лопатевого колеса повністю нка знаходиться притиснутою до корпусу вентилярозгорнені перпендикулярно напряму руху потоку, тора, вона повністю перекриває всі вільні простори то продуктивність вентилятора дорівнюється нулю між суміжними зубами. Як тільки заслінка пересу(прохід повітря до робочого колеса повністю перевається у напряму від корпусу, простори відкрикритий зазначеними лопатами). Як тільки лопаті ваються, причому, завдяки похилу крайок, відкрипочинають розгортатися, між всіма лопатами раваються майже точкові за розміром отвори у зом виникає зазор для проходу повітря до робочовигляді трикутників, через які повітря всмоктується го колеса і його продуктивність зростає стрибкопоу корпус вентилятора. При подальшому пересудібно. Така різка зміна продуктивності не дозволяє ванню заслінки, простори між суміжними зубами використовувати відомий відцентровий вентиляплавно зростають (плавність досягається знов же тор у дослідницьких та лабораторних установках, ж через похил крайок зубів), що забезпечує плаву аеродинамічних сепараторах, де потребується ність регулювання продуктивності вентилятора досить якісне і точне розділення сипкої суміші на при мінімальній потужності. Це відкриває можлифракції, наприклад, для селекційних цілей або вість точного регулювання швидкістю течії повітпідготовки насіння під сівбу. Отже, цей недолік ряного потоку та, через це, використовувати засуттєво обмежує область використання відомого пропонований відцентровий вентилятор у відцентрового вентилятора з описаним вище регумашинах для сепарування суміші, де плавність є лятором потужності повітряного потоку. головним фактором отримання якості процесу розділення істотного сипкого матеріалу на окремі В основу корисної моделі поставлена задача фракції. розширення діапазону плавного регулювання проРозташування регулятора зовні корпусу макдуктивності вентилятора, особливо на мінімальних симально відкриває до нього доступ для профілапотужностях, з одночасним спрощенням конструкктичного ремонту та гранично спрощує його консції регулятора та підвищенням надійності конструтрукцію через відсутність в ньому будь-яких кції шляхом зміни умов всмоктування повітря у шарнірів та підшипників, що, взагалі, забезпечує вхідний патрубок за рахунок зміни конструкції вхійого високу надійність експлуатації тривалого чадного патрубка та регулятора потужності повітрясу. ного потоку, зокрема, за розташування останнього Подальша сутність технічної пропозиції, що зовні корпусу вентилятора. заявляється, пояснюється ілюстративним матеріРішення поставленої задачі досягається тим, алом, на якому зображений загальний вигляд защо у відомому відцентровому вентиляторі з регупропонованого відцентрового вентилятора з регулятором потужності повітряного потоку, який міслятором потужності повітряного потоку. тить корпус з вхідним і вихідним патрубками, пеЗапропонований відцентровий вентилятор з реважно круглої форми, в якому встановлено на регулятором потужності повітряного потоку містить осі робоче колесо з лопатками, пов'язане з електкорпус 1 з вхідним 2 і вихідним 3 патрубками, пероприводом, і регулятор потужності повітряного потоку, згідно з пропозицією, вхідний патрубок реважно, круглої форми. В корпусі 1 розташоване виконаний у вигляді зубчастої корони з вістрями на осі робоче колесо з лопатками (не показано через загальновідомість), яке пов'язане з електрозубців спрямованими від корпусу вентилятора, а приводом 4. Вхідний патрубок 2 виконаний у вирегулятор потужності виконаний у вигляді пересугляді зубчастої корони, яку утворюють радіальні вної коаксіальної заслінки діаметром та формою, зубці 5, які утворюють вхідний патрубок 2, та віствідповідними діаметру та формі вхідного патрубка, ря яких спрямовані у бік від корпусу 1 вентилятояка має можливість переміщуватися поздовж вхідра. Регулятор продуктивності (або потужності) ного патрубка (занурюватися, висовуватися) за вентилятора виконаний у вигляді пересувної коакдопомогою ручного гвинтового приводу або сервосіальної заслінки 6 діаметром та формою, відповіприводу або іншого будь-якого відомого приводу. дними діаметру та формі вхідного патрубка 2. ЗаЗрозуміло, що регулятор потужності повітряного слінка 6 має можливість переміщуватися поздовж потоку запропонованої конструкції може бути розвхідного патрубка (занурюватися або висовуватиташований замість вхідного, на вихідному патрубся) за допомогою ручного гвинтового приводу 7, ку, оскільки, з точку зору регулювання продуктивякий закріплений на стойці 8 загальної рами 9 відності вентилятори, вказані патрубки є дзеркальним центрового вентилятора з регулятором. Зрозуміло, відображенням один другого. Тобто для досягненщо замість гвинтового приводу 7, для пересування ня технічного результату місце розташування зазаслінки 6, може бути використаний сервопривід пропонованого регулятора значення не має. Заабо інший привод будь-якої відомої конструкції. слінка, за допомогою того ж самого ручного гвинтового приводу, також має можливість переЗрозуміло також, що запропонований регуляміщуватися за межи зубців зубчастої корони зовні, тор потужності повітряного потоку, зокрема, зубчащо відкриває доступ у середину відцентрового ста корона та пересувна заслінка 6 можуть бути вентилятора для профілактичного огляду та реморозташованими замість вхідного 2, на вихідному нту робочого колеса з лопатками у разі потреби, патрубку 3. Така перестановка зазначених елеме 7 41459 8 нтів не змінює сутності пропозиції, оскільки, з точку - максимальне підвищення надійності експлуазору регулювання продуктивності вентилятори, тації за рахунок відсутності деталей, що підлягавказані патрубки є дзеркальним відображенням ють зношенню та потребують змащування мастиодин другого. Тобто для досягнення технічного лами; результату місце розташування запропонованого - розширення галузі використання за рахунок регулятора ніякого значення не має. можливості точного регулювання продуктивності Запропонований відцентровий вентилятор з за всім діапазоном потужностей вентилятора; регулятором потужності повітряного потоку пра- ремонтопридатність за рахунок того, що зацює наступним чином. слінка має можливість пересовуватися за межи В залежності від довжини пневмопроводу, сизубців зубчастої корони, що відкриває вільний допучої суміші для сепарування чи через інші обстаступ до робочого колеса. вини, поворотом гвинтового приводу 7 пересуваЕкономічний ефект від впровадження пропоють заслінку 6 вздовж зубчастої корони. При зиції, у порівнянні з використанням прототипу, цьому заслінка 6 частково перекриває вільні просотримують за рахунок зниження вартості відценттори між зубами 5 коропи, тобто визначає продукрового вентилятора внаслідок граничного спротивність відцентрового вентилятора. Для полегщення конструкції регулятора продуктивності. шення підбору потрібної продуктивності Фахівцям в даній області знань повинне бути вентилятора, на гвинтовому приводі може розтазрозумілим, що наведений вище опис запропоношовуватися тарировочна шкала. Далі вмикають ваного відцентрового вентилятора з регулятором електропривод 4 і робоче колесо вентилятора, потужності повітряного потоку є, у першу чергу, обертаючись, всмоктує у корпус 1 повітря з долише ілюстративним, а не обмежуючим, наведевкілля через простори між зубами 5. У разі потреним даним конкретним прикладом його виконання. би, у процесі роботи можна безпечно відрегулюваКонструкція, форма і розміри окремих деталей, ти продуктивність шляхом пересування заслінки 6 матеріали, галузь використання, безумовно, могвинтовим приводом 7. жуть варіювати в широких межах в контексті принСуттєва відмінність об'єкту, що заявляється, ципу дії запропонованого регулятора, тобто без від раніш відомих, полягає у принциповій зміні зміни кінематичної схеми їх взаємодії і, у сукупносконструкції вхідного патрубка 2, зокрема з традиті, визначаючи єдність конструкції описаного вище ційної суцільної обичайки на зубчасту, між зубові вентилятору. Зрозуміло, що варіювання розмірапростори у якої можуть часто або повністю переми, матеріалами окремих деталей регулятора венкриватися (відкриватися) заслінкою 6, яка, разом з тилятора залежать від умов його експлуатації і гвинтовим приводом 7 її пересування, розташовазнаходяться в межах об'єму одного із звичайних і на зовні корпусу. Вказані відмінності, у сукупності, природних підходів до раціоналізації в даній галузі дозволяють здійснювати регулювання продуктивзнань і розглядаються такими, що знаходяться в ності вентилятора на мікро рівнях, особливо, на межах об'єму запропонованого технічного рішенпри мінімальній потужності вентилятора з одночаня. сним граничним спрощенням конструкції механізКвінтесенцією запропонованого технічного ріму регулювання. Жодний з відомих відцентрових шення є те, що його вхідний патрубок зазнав таких вентиляторів не можуть володіти зазначеними змін, які дозволили його використовувати у якості властивостями, оскільки в них регулювання продуголовній деталі регулятора, яка сполучається з ктивності відбувається через численні лопаті, які, іншою, причому лише одною, відповідною деталадже при мінімальному повороті, миттю відкривалю - пересувною заслінкою, що дозволило, через ють досить великий простір для всмоктування у зубчасту конструкцію патрубка, досягти досить корпус робочого тіла через паралельність крайок точного регулювання продуктивності вентилятора між рухомими елементами їхніх регуляторів потуна мінімальних його потужностях, чого неможливо жності, або мають складні механічні, електричні чи досягти за допомогою відомих регуляторів без пневматичні системи регулювання, що розташонадмірного ускладнення їх конструкції, і саме ці вані всередині корпусу, мають визначену інерційконструктивні особливості дозволили запропононість, або потребують додаткових пнемо чи гідрованому відцентровому вентилятору отримати песистем. релічені вище переваги. Зміна принципу всмоктуДо технічних переваг запропонованого технічвання у корпус повітря через зміну конструкції ного рішення, у порівнянні з прототипом, можна регулятора на іншу, природно обмежує спектр певіднести наступне: реваг, перерахованих вище, і не може вважатися - розширення діапазону плавного регулювання корисним технічним рішенням в даній області продуктивності вентилятора при його мінімальних знань, оскільки зміна лише форми, розмірів зубів потужностях за рахунок наявності зубчастої корочи їх кількості, використання іншого приводу перени у якості вхідного патрубка, крайки зубів яких сування заслінки тощо, вже не вимагатиме будьпохилі; якого творчого підходу від конструкторів і інжене- максимальне спрощення конструкції регулярів, а тому, не може вважатися результатами їх тора за рахунок того, що у якості його робочих творчої діяльності, а через це, і вважатися новими органів використовуються лише дві простих детаоб'єктами інтелектуальної власності, що можуть лі: зубчаста корона та пласка заслінка; підлягати охороні відповідними охоронними документами. 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 41459 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601